作者簡(jiǎn)介：王瑞（1989.1-），女，河北唐山人，天津大學(xué)在讀研究生，研究方向科學(xué)哲學(xué)。

陳新亮（1970.3-），男，漢族，河北懷來(lái)人，河北北方學(xué)院藝術(shù)學(xué)院黨委書(shū)記，公共管理碩士，社會(huì)科學(xué)副研究員，主要研究方向大學(xué)生思想政治教育管理。

摘要：時(shí)空觀(guān)是關(guān)于時(shí)間和空間的根本看法和根本觀(guān)點(diǎn)，是自然觀(guān)的重要組成部分。在科學(xué)史上，每一次重大理論的變革往往伴隨著新時(shí)空觀(guān)的誕生。在牛頓力學(xué)體系中產(chǎn)生的絕對(duì)時(shí)空觀(guān)使人們的思維機(jī)械化，世間一切皆在做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。20世紀(jì)初，相對(duì)論誕生于世，從而賦予了時(shí)間和空間以嶄新的概念，改變了傳統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)空觀(guān)。相對(duì)論從根本上改變了人們對(duì)時(shí)間和空間的看法：時(shí)間和空間是緊密聯(lián)系的，時(shí)間、空間和物質(zhì)密不可分，時(shí)空告訴物質(zhì)怎樣運(yùn)動(dòng)，物質(zhì)告訴時(shí)空怎樣彎曲。相對(duì)論革新了舊的牛頓時(shí)空觀(guān)，對(duì)科學(xué)和哲學(xué)產(chǎn)生了巨大的影響。本文先論述前愛(ài)因斯坦的牛頓絕對(duì)時(shí)空觀(guān)，再闡述愛(ài)因斯坦相對(duì)論對(duì)時(shí)空理論的變革，進(jìn)而說(shuō)明愛(ài)因斯坦相對(duì)論變革時(shí)空觀(guān)對(duì)科學(xué)和哲學(xué)的意義。

關(guān)鍵詞：時(shí)空觀(guān)；牛頓的絕對(duì)時(shí)間觀(guān)和絕對(duì)空間觀(guān)；相對(duì)論

時(shí)空觀(guān)，顧名思義，就是對(duì)時(shí)間和空間的根本看法和根本觀(guān)點(diǎn)，它構(gòu)成了哲學(xué)上自然觀(guān)的重要內(nèi)容和組成部分。隨著科學(xué)與社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于時(shí)間和空間的認(rèn)識(shí)也在不斷地加深。20世紀(jì)初發(fā)生了現(xiàn)代物理學(xué)革命，在這個(gè)激動(dòng)人心的年代里，愛(ài)因斯坦相對(duì)論的誕生徹底否定了牛頓經(jīng)典力學(xué)體系的絕對(duì)時(shí)空觀(guān)，深刻地揭示了時(shí)間和空間所具有的本質(zhì)屬性和它們與物質(zhì)以及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，引起了時(shí)空學(xué)說(shuō)的一次重大變革，形成了新的時(shí)空觀(guān)并產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。目前學(xué)者們對(duì)于愛(ài)因斯坦相對(duì)論引起時(shí)空觀(guān)變革這一問(wèn)題的研究已經(jīng)取得了重大成果，但是對(duì)此問(wèn)題應(yīng)當(dāng)有個(gè)簡(jiǎn)明、清晰的系統(tǒng)闡述。本文預(yù)從介紹前愛(ài)因斯坦的時(shí)空觀(guān)，重點(diǎn)介紹牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀(guān)入手，進(jìn)而闡明愛(ài)因斯坦相對(duì)論變革時(shí)空觀(guān)的內(nèi)容和意義。

一、對(duì)愛(ài)因斯坦時(shí)空觀(guān)的概述

從古至今，無(wú)論在中國(guó)還是在西方，科學(xué)上和哲學(xué)上的一個(gè)大的課題就是關(guān)于時(shí)間和空間的問(wèn)題，人們總是在問(wèn)時(shí)間和空間究竟是什么。中國(guó)古代就有這樣的說(shuō)法，古往今來(lái)為宙，上下四方為宇。顯而易見(jiàn)，在這里，“宙”指的是時(shí)間，即過(guò)去、當(dāng)今和未來(lái)以及白天與黑夜的更替、春夏秋冬的更迭，而這種時(shí)間的觀(guān)念來(lái)自于平日里對(duì)自然現(xiàn)象的觀(guān)察和經(jīng)驗(yàn)的直覺(jué)。“宇”則指的是空間，即上下左右前后、東南西北。時(shí)間是無(wú)始無(wú)終的，空間是無(wú)邊無(wú)際的。在西方，許多先哲也思考了時(shí)間和空間的問(wèn)題。

（一）時(shí)空觀(guān)概述

古希臘哲學(xué)家德謨克利特認(rèn)為空間和時(shí)間是沒(méi)有物質(zhì)的時(shí)空，柏拉圖則認(rèn)為時(shí)間是在存在之外的。對(duì)時(shí)間和空間形成系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的人，最早是古希臘的亞里士多德，關(guān)于時(shí)間的問(wèn)題，亞里士多德提出時(shí)間是描述“運(yùn)動(dòng)”的“數(shù)”，他指出：“變化總是或快或慢，而時(shí)間沒(méi)有快慢。因?yàn)榭炻怯脮r(shí)間確定的：所謂快就是時(shí)間短而變化大，所謂慢就是時(shí)間長(zhǎng)而變化??；而時(shí)間不能用時(shí)間確定，也不用運(yùn)動(dòng)變化中已達(dá)到的量或已達(dá)到的質(zhì)來(lái)確定?！盵1] 由此可見(jiàn)時(shí)間不是運(yùn)動(dòng)，而是描述運(yùn)動(dòng)的數(shù)。亞里士多德認(rèn)為大地是球形的，地球是宇宙的中心。物體在宇宙中的位置具有關(guān)鍵的作用，每個(gè)物體都有各自的天然位置，只要沒(méi)有阻擋，它們都會(huì)到達(dá)各自的天然位置。[2] 在當(dāng)時(shí)教會(huì)統(tǒng)治人們思想的社會(huì)背景下以及當(dāng)時(shí)的社會(huì)和科學(xué)發(fā)展水平，加之亞里士多德的時(shí)空觀(guān)符合人們當(dāng)時(shí)對(duì)自然現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，以至于亞里士多德的時(shí)空觀(guān)對(duì)人們的思維造成了很長(zhǎng)時(shí)間的影響。但是，由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，哥白尼提出了日心說(shuō)，徹底否定了地球是宇宙中心的說(shuō)法。到17世紀(jì)，伽利略提出了力學(xué)相對(duì)性原理，亞里士多德的時(shí)空觀(guān)才被伽利略用明確的語(yǔ)言和簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象所批駁。緊隨其后，牛頓提出了絕對(duì)時(shí)間觀(guān)和絕對(duì)空間觀(guān)。之后，康德認(rèn)為時(shí)間和空間意識(shí)是人類(lèi)的先天直觀(guān)形式，而不是從感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)中得來(lái)的。當(dāng)然，人們對(duì)于時(shí)間和空間性質(zhì)的認(rèn)識(shí)不僅僅停留在哲學(xué)層次上，關(guān)于時(shí)間和空間問(wèn)題的思考也不只是哲學(xué)家所專(zhuān)有的事情。在科學(xué)層次上，科學(xué)家們也在不斷地探索時(shí)間和空間的屬性，法國(guó)科學(xué)家彭加勒認(rèn)為時(shí)間和空間都不是先天的，而是為了某種目的約定的。愛(ài)因斯坦相對(duì)論時(shí)空觀(guān)主要革新了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀(guān)，因此重點(diǎn)介紹一下牛頓的絕對(duì)時(shí)間觀(guān)和絕對(duì)空間觀(guān)。

（二）牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀(guān)

牛頓站在巨人的肩膀上，綜合了哥白尼和伽利略等人的科學(xué)成就，建立了牛頓經(jīng)典力學(xué)體系，并且給他的經(jīng)典力學(xué)理論引入了絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間的概念，創(chuàng)立了絕對(duì)時(shí)間觀(guān)和絕對(duì)空間觀(guān)。

牛頓為何要引入絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間的概念？我們又該如何理解牛頓所定義的絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間，想要弄清這些問(wèn)題就要從牛頓所建立的經(jīng)典力學(xué)說(shuō)起了。物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其改變是經(jīng)典力學(xué)討論的主要對(duì)象，而萬(wàn)事萬(wàn)物的運(yùn)動(dòng)又都離不開(kāi)時(shí)間和空間，都要在一定的時(shí)間和空間中進(jìn)行。[3] 一切運(yùn)動(dòng)都是物體本身位置的變化，這樣看來(lái)位置就用到了空間的含義，變化則用到了速度，也就是用到了時(shí)間的含義，所以牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系必定要與一定的時(shí)間和空間相聯(lián)系。然而，描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)又必然不能離開(kāi)參照系，但是并不是所有的參照系都適用于牛頓定律，我們常常把適用于牛頓定律的參照系稱(chēng)之為慣性參照系。那么慣性參照系到底是什么呢，牛頓經(jīng)典力學(xué)本身的理論框架也不能對(duì)此給出確切的說(shuō)明。因此，為了解決這個(gè)問(wèn)題，牛頓便引入了絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間的概念。牛頓在其著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中寫(xiě)道：“絕對(duì)的、真正的和數(shù)學(xué)的時(shí)間，就其本身和本性來(lái)說(shuō)，均勻地流逝而與任何外在的情況無(wú)關(guān)?！薄敖^對(duì)空間，就其本性來(lái)說(shuō)，與任何外在的情況無(wú)關(guān)，始終保持著相似和不變?！盵4] 這里的時(shí)間，我們可以形象地把它比擬成永遠(yuǎn)流逝著的水，也可以把它想象成一根無(wú)限延長(zhǎng)的線(xiàn)，無(wú)論哪樣，它都與周?chē)娜魏苇h(huán)境無(wú)關(guān)；而這里的空間，我們也可以把它形象地比擬成一個(gè)與任何特殊物質(zhì)無(wú)關(guān)的、能夠容納萬(wàn)事萬(wàn)物的、靜止的大容器。

牛頓把自己定義的這樣的時(shí)間和空間稱(chēng)為絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間，由此便形成了牛頓的絕對(duì)時(shí)間觀(guān)和絕對(duì)空間觀(guān)。對(duì)于牛頓絕對(duì)時(shí)空觀(guān)的基本思想，主要有下列三個(gè)方面。

1.同時(shí)性是絕對(duì)的

在牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀(guān)中，同時(shí)性是絕對(duì)的、無(wú)條件的，也就是說(shuō)，在不同地方發(fā)生的兩件事情，如果對(duì)一個(gè)慣性參照系來(lái)說(shuō)是同時(shí)發(fā)生的，那么無(wú)論對(duì)其它任何慣性參照系來(lái)說(shuō)必定都是同時(shí)發(fā)生的。所以，對(duì)準(zhǔn)過(guò)的兩個(gè)鐘表，不管把它們放在任何不同的地方，無(wú)論它們是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，鐘表總是同步的。在這個(gè)方面上，牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀(guān)似乎是符合我們的生活經(jīng)驗(yàn)的。

2.時(shí)間是絕對(duì)的，空間也是絕對(duì)的

在這里，時(shí)間是絕對(duì)的指的是時(shí)間間隔的絕對(duì)性。也就是說(shuō)，如果一個(gè)房間的時(shí)鐘走了十分鐘，那么世界上任何時(shí)鐘都走了十分鐘，無(wú)論它們?cè)诤畏N運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下。而空間也是絕對(duì)的指的是空間距離的絕對(duì)性。比如說(shuō)，一根筆的長(zhǎng)度，當(dāng)以某一個(gè)參照系測(cè)量它是十厘米時(shí)，那么從別的參照系測(cè)量它時(shí)，它也是十厘米，而與參照系的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。

3.時(shí)間和空間是各自獨(dú)立，互不相關(guān)的并且與物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)

按照牛頓絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間的觀(guān)點(diǎn)，時(shí)間和空間各不相關(guān)，而且時(shí)間和空間是脫離物質(zhì)運(yùn)動(dòng)而存在的，時(shí)間和空間具有絕對(duì)性，這也就是說(shuō)，時(shí)間和空間只是單獨(dú)的存在，這種存在不受周?chē)魏问挛锏挠绊憽?/p>

牛頓的絕對(duì)時(shí)間觀(guān)和絕對(duì)空間觀(guān)是符合我們的生活經(jīng)驗(yàn)的，并且適用于當(dāng)時(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，因而人們很容易理解和接受這種觀(guān)點(diǎn)。隨著科學(xué)的進(jìn)步，到19世紀(jì)末，麥克斯韋電磁理論發(fā)展起來(lái)，牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀(guān)顯現(xiàn)出它自身的局限性，牛頓絕對(duì)時(shí)空觀(guān)只適用于物體在宏觀(guān)低速下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而對(duì)于在微觀(guān)高速下的運(yùn)動(dòng)則無(wú)能為力。正是在這種背景下，發(fā)生了現(xiàn)代物理學(xué)革命，相對(duì)論出現(xiàn)在人們眼前。愛(ài)因斯坦相對(duì)論革新了牛頓的時(shí)空理論，創(chuàng)建了新的時(shí)空學(xué)說(shuō)。

二、愛(ài)因斯坦相對(duì)論對(duì)時(shí)空觀(guān)的變革

歷史上每一次新的時(shí)空理論的產(chǎn)生總是離不開(kāi)科學(xué)的發(fā)展。19世紀(jì)末，當(dāng)時(shí)的物理學(xué)界普遍認(rèn)為物理學(xué)的大廈已經(jīng)落成，正在他們展望物理學(xué)的美好前景時(shí)，物理學(xué)晴朗的天空上卻被兩朵烏云所籠罩，即“以太漂移的零結(jié)果”和“黑體輻射”。由此爆發(fā)了現(xiàn)代物理學(xué)革命，誕生了相對(duì)論和量子力學(xué)。愛(ài)因斯坦曾說(shuō)“相對(duì)論同時(shí)間和空間的理論有密切的關(guān)系”[5]。愛(ài)因斯坦相對(duì)論研究的是關(guān)于時(shí)間、空間和物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)之間的內(nèi)在聯(lián)系，由狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論組成。而新的時(shí)空觀(guān)正是以相對(duì)論為理論依據(jù)的，它認(rèn)為時(shí)間和空間相互影響，彼此不可分離，形成一個(gè)四維時(shí)空統(tǒng)一體，時(shí)間和空間受物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)的影響。從某些方面來(lái)說(shuō)，新的時(shí)空理論也就是愛(ài)因斯坦的相對(duì)論，正是狹義相對(duì)論告訴了人們時(shí)間和空間與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的密切關(guān)系，而廣義相對(duì)論又進(jìn)一步告訴了人們時(shí)間和空間的性質(zhì)與物質(zhì)本身的存在及其分布密不可分。[6]

（一） 狹義相對(duì)論對(duì)時(shí)空理論的革新

自從光的波動(dòng)說(shuō)復(fù)活以來(lái)，物理學(xué)家們開(kāi)始對(duì)“以太”問(wèn)題進(jìn)行激烈的探討，后來(lái)著名的邁克爾遜—莫雷實(shí)驗(yàn)的零結(jié)果徹底否定了“以太”的存在，但是這種結(jié)果卻使更多的物理學(xué)家困惑不解。為了更好的解決邁克爾遜—莫雷實(shí)驗(yàn)的困惑，1905年，愛(ài)因斯坦發(fā)表《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》一文，放棄了牛頓的絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間概念，提出了光速不變?cè)砗拖鄬?duì)性原理這兩個(gè)基本前提假設(shè)，宣告了狹義相對(duì)論的誕生，從而形成了新的愛(ài)因斯坦時(shí)空觀(guān)。

為了更好的理解愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論對(duì)時(shí)空觀(guān)作了哪些方面的革新，也就是愛(ài)因斯坦新的時(shí)空觀(guān)是怎樣的，我們首先要來(lái)說(shuō)明一下光速不變?cè)砗拖鄬?duì)性原理，因?yàn)檫@兩個(gè)原理是狹義相對(duì)論得以成立的基本前提假設(shè)。光速不變?cè)?，指的是不論光的觀(guān)察者運(yùn)動(dòng)與否，光速在真空中都是一樣的、不變的，即都是一個(gè)常數(shù)c；相對(duì)性原理，指的是自然規(guī)律在所有慣性參照系中，都是一樣的、不變的。[7] 只要拋棄牛頓絕對(duì)時(shí)間的概念，這兩條基本原理就能夠彼此相容，這樣兩個(gè)慣性參照系之間的時(shí)間和空間變換就滿(mǎn)足洛侖茲變換。愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論對(duì)時(shí)空理論的革新以及愛(ài)因斯坦時(shí)空的重要性質(zhì)就包含在這個(gè)變換中，主要有下列三個(gè)方面。

1.同時(shí)性是相對(duì)的

依照光速不變?cè)恚M義相對(duì)論認(rèn)為不同地方的兩件事情，在某一慣性參照系中來(lái)看，它們是同時(shí)發(fā)生的，然而相對(duì)于這一慣性參照系運(yùn)動(dòng)的其它任一慣性參照系來(lái)看，它們就不是同時(shí)發(fā)生的。因而同時(shí)性是相對(duì)的，時(shí)間與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)有關(guān)。這里需要注意的是，如果發(fā)生在同一個(gè)地點(diǎn)或者說(shuō)是同一個(gè)點(diǎn)的兩個(gè)事件，其同時(shí)性就是絕對(duì)的，與參照系的運(yùn)動(dòng)和選擇無(wú)關(guān)。

2. 時(shí)間是相對(duì)的，空間也是相對(duì)的

與牛頓的時(shí)空理論不同，愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論的時(shí)空觀(guān)認(rèn)為時(shí)間間隔是相對(duì)的，也就是說(shuō)，某一個(gè)過(guò)程中延續(xù)的時(shí)間在不同的慣性參照系中所測(cè)量的結(jié)果是不一樣的，這是由同時(shí)性是相對(duì)的自然而然推導(dǎo)出的結(jié)果。最能說(shuō)明這一點(diǎn)的便是大家熟知的運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘會(huì)變慢，即時(shí)間延緩效應(yīng)，它主要說(shuō)的是對(duì)于每一位觀(guān)察者來(lái)說(shuō)，都有他們自己的時(shí)間測(cè)度，如果在天空中有一個(gè)高速飛馳的時(shí)鐘，那么它對(duì)于地面上靜止不動(dòng)的觀(guān)察者而言，鐘的時(shí)間走的慢了，并且時(shí)鐘飛馳運(yùn)動(dòng)得速度越快，鐘的時(shí)間走得就越慢，這就反映了時(shí)間是相對(duì)的。

空間也不是牛頓時(shí)空理論中所認(rèn)為的那樣是絕對(duì)的，空間也是相對(duì)的，長(zhǎng)度的相對(duì)性就證明了空間是相對(duì)的。也就是說(shuō)，同樣的一把尺子，根據(jù)所選擇的慣性參照系，它們的長(zhǎng)度是不一樣的。假如A尺子是運(yùn)動(dòng)的，速度近于光速時(shí)，那么B尺子就會(huì)看到A尺子縮短了。[8] 這就是著名的運(yùn)動(dòng)的尺子要縮短，即空間收縮效應(yīng)。這個(gè)效應(yīng)表示空間的大小是相對(duì)的。

這兩個(gè)時(shí)間和空間效應(yīng)都是相對(duì)論的一種效應(yīng)，它主要?dú)w結(jié)于時(shí)間和空間所具有的基本屬性，這與牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀(guān)是不同的。但是這些效應(yīng)又是很難被日常生活中的我們所理解的，因?yàn)檫@些效應(yīng)都是在速度接近光速的高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的，而我們通常生活在低速運(yùn)動(dòng)中。

3. 時(shí)間和空間是緊密相聯(lián)的，并且與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)密不可分

在牛頓絕對(duì)時(shí)空觀(guān)中，時(shí)間均勻流逝，不受任何外在環(huán)境影響，空間則是個(gè)與任何事物無(wú)關(guān)的、靜止不動(dòng)的容器。而愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論的時(shí)空學(xué)說(shuō)認(rèn)為時(shí)間和空間不能各自獨(dú)立存在，時(shí)間與空間是緊密聯(lián)系的。一個(gè)物體的長(zhǎng)寬高表明它的空間，可卻是以時(shí)間為尺度的；太陽(yáng)所在位置的不同則表明時(shí)間的不同。時(shí)間和空間與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)更是不可分開(kāi)的，時(shí)間和空間的性質(zhì)要通過(guò)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出來(lái)。時(shí)間和空間是運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)的存在方式，時(shí)間是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的連續(xù)，空間則是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的延伸。離開(kāi)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)而獨(dú)立存在的時(shí)間和空間是毫無(wú)意義的。

（二）廣義相對(duì)論對(duì)時(shí)空理論的革新

愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論的創(chuàng)建，引發(fā)了時(shí)空理論的變革，但他隨之發(fā)現(xiàn)這種狹義相對(duì)論時(shí)空觀(guān)與牛頓的萬(wàn)有引力定律是不相容的，于是，他又開(kāi)始研究引力問(wèn)題。1916年，愛(ài)因斯坦以慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量相等為基礎(chǔ)，提出了著名的等效原理和廣義協(xié)變?cè)?，?chuàng)立了廣義相對(duì)論。廣義相對(duì)論把引力看成一個(gè)彎曲的時(shí)空，而不再把引力看成是一種力。等效原理和廣義協(xié)變?cè)順?gòu)成了廣義相對(duì)論的主要內(nèi)容，等效原理說(shuō)的是，一個(gè)運(yùn)動(dòng)在含有引力場(chǎng)的慣性系中和在加速度系統(tǒng)中是完全相同的，即存在引力場(chǎng)的慣性系等效于加速度的非慣性系；廣義協(xié)變?cè)硎前严鄬?duì)性原理從慣性系推廣到了非慣性系，即在任何參照系中，自然界的規(guī)律都是相同的，與我們所選擇的參照系無(wú)關(guān)。

依據(jù)廣義相對(duì)論，空間是一個(gè)服從黎曼幾何的彎曲空間，空間彎曲的程度取決于物質(zhì)本身在空間的分布。物質(zhì)分布越密集的地方，引力場(chǎng)的強(qiáng)度就越大，時(shí)空彎曲得也就越厲害。因而，廣義相對(duì)論告訴人們，時(shí)間和空間的性質(zhì)與物質(zhì)本身的分布也是緊密相關(guān)的?！拔镔|(zhì)告訴時(shí)空怎樣彎曲，時(shí)空告訴物質(zhì)怎樣運(yùn)動(dòng)”[9]。時(shí)間和空間與物質(zhì)息息相關(guān)，時(shí)間、空間和物質(zhì)構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)整體。這就是廣義相對(duì)論對(duì)時(shí)空理論所作的進(jìn)一步變革。

總之，愛(ài)因斯坦相對(duì)論革新了舊的牛頓力學(xué)的時(shí)空觀(guān)，建立起了愛(ài)因斯坦相對(duì)論的時(shí)空觀(guān)，是時(shí)空理論上的一次史無(wú)前例的巨大變革。正是愛(ài)因斯坦相對(duì)論改變了人們以往對(duì)時(shí)間和空間的理解。狹義相對(duì)論只適用于慣性系，它的時(shí)空背景是歐幾里得的平直時(shí)空，狹義相對(duì)論的時(shí)空觀(guān)使人們認(rèn)識(shí)到時(shí)空都不是絕對(duì)的而是相對(duì)的，時(shí)空不能脫離彼此而獨(dú)立存在，時(shí)空和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)也是密不可分的；而廣義相對(duì)論則適用于一切參考系，它的時(shí)空背景是黎曼幾何的彎曲空間，廣義相對(duì)論的時(shí)空觀(guān)使人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到時(shí)間和空間的性質(zhì)還與物質(zhì)本身的分布有關(guān)，物質(zhì)告訴時(shí)空怎樣彎曲，時(shí)空告訴物質(zhì)怎樣運(yùn)動(dòng)，從而說(shuō)明了時(shí)間—空間與物質(zhì)的統(tǒng)一性。無(wú)論怎樣，愛(ài)因斯坦相對(duì)論所引起的時(shí)空觀(guān)變革都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，都具有無(wú)可比擬的意義。

三、愛(ài)因斯坦相對(duì)論變革時(shí)空觀(guān)的意義

19世紀(jì)末20世紀(jì)初，在物理學(xué)史上，那是一個(gè)既光明又黑暗的時(shí)期，但就是這樣的一個(gè)時(shí)期，卻發(fā)生了一場(chǎng)影響深遠(yuǎn)的現(xiàn)代物理學(xué)革命，誕生了相對(duì)論和量子力學(xué)，使之成為了一個(gè)激動(dòng)人心的年代。[10] 愛(ài)因斯坦相對(duì)論對(duì)時(shí)空理論所作的變革無(wú)論是在當(dāng)時(shí)還是在日后，都對(duì)科學(xué)和哲學(xué)產(chǎn)生了不可磨滅的影響，意義巨大。

（一）在科學(xué)上，推動(dòng)了物理學(xué)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展

時(shí)空觀(guān)的變革與科學(xué)尤其是物理學(xué)的發(fā)展是相輔相成的，物理學(xué)的發(fā)展推動(dòng)了人們對(duì)時(shí)間和空間性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，而每一次時(shí)空理論的新變革又都是物理學(xué)進(jìn)一步發(fā)展的基本前提和主要標(biāo)志。愛(ài)因斯坦相對(duì)論對(duì)時(shí)空觀(guān)所作的變革無(wú)疑是巨大的，它推進(jìn)了現(xiàn)代物理學(xué)革命，為現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展奠定了理論基石，從而推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。[11] 可以說(shuō)，愛(ài)因斯坦相對(duì)論時(shí)空觀(guān)的出現(xiàn)是世紀(jì)之交中的創(chuàng)舉之一。

在愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論時(shí)空觀(guān)中，不僅否定了牛頓經(jīng)典力學(xué)體系中關(guān)于時(shí)間和空間的概念及其之間的關(guān)系，還賦予了質(zhì)量和能量及其之間的關(guān)系以全新的含義。質(zhì)量并不是絕對(duì)不變的，物體在運(yùn)動(dòng)速度近于光速時(shí)，質(zhì)量就會(huì)接近無(wú)窮大；質(zhì)能關(guān)系式則告訴人們質(zhì)量和能量也不是單獨(dú)存在的，而是一個(gè)質(zhì)能統(tǒng)一體，質(zhì)量守恒定律與能量守恒定律是融合在一起的，這就為原子核物理學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用開(kāi)辟了新天地。愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論時(shí)空觀(guān)使人們開(kāi)始對(duì)宇宙時(shí)空產(chǎn)生了濃厚的興趣，是人們關(guān)于天文學(xué)中時(shí)空理論的一次大變革。所有這些變革都毫無(wú)疑問(wèn)的促進(jìn)了自然科學(xué)的發(fā)展。

（二）在哲學(xué)上，豐富和發(fā)展了辯證唯物主義時(shí)空觀(guān)

愛(ài)因斯坦相對(duì)論對(duì)時(shí)空理論的變革不只是對(duì)物理學(xué)和科學(xué)有重大意義，并且在哲學(xué)方面也具有無(wú)法比擬的影響，可以說(shuō)，愛(ài)因斯坦相對(duì)論時(shí)空觀(guān)本身就具有哲學(xué)的意味。

愛(ài)因斯坦相對(duì)論時(shí)空觀(guān)認(rèn)為時(shí)間和空間之間是互相關(guān)聯(lián)的，時(shí)間和空間作為客觀(guān)存在是絕對(duì)的，但同時(shí)又是相對(duì)的。物質(zhì)本身以及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)與時(shí)間和空間是不可分割的，離開(kāi)任意一方談?wù)摫舜硕际菦](méi)有意義的。這就說(shuō)明了時(shí)間、空間和物質(zhì)三者之間存在的聯(lián)系，揭示了時(shí)空是運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)的存在方式，改變了人們以往對(duì)時(shí)空與物質(zhì)關(guān)系的認(rèn)識(shí)，從而有力的批判了機(jī)械唯物主義中把時(shí)間和空間與物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)割裂開(kāi)來(lái)的形而上學(xué)時(shí)空觀(guān)。[12] 愛(ài)因斯坦相對(duì)論對(duì)時(shí)空觀(guān)的變革進(jìn)一步豐富和發(fā)展了辯證唯物主義時(shí)空觀(guān)。

愛(ài)因斯坦相對(duì)論對(duì)時(shí)空觀(guān)的變革還提高了人們的認(rèn)識(shí)能力，使人們的思維方式發(fā)生了深刻的變化。愛(ài)因斯坦曾說(shuō)：“世界上可能只有12個(gè)人能夠看懂相對(duì)論，但是世界上卻有幾十億人借此明白沒(méi)有什么是絕對(duì)的”[13]。從此人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到：對(duì)于同樣的一個(gè)事物，如果不同的人從不同的角度來(lái)看，就會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果，任何事物都不是絕對(duì)的。所以我們要用相對(duì)的眼光來(lái)看問(wèn)題，而不能用絕對(duì)的眼光來(lái)看問(wèn)題。世界上任何事物都不是絕對(duì)存在的，它們都是相對(duì)存在的?！伴L(zhǎng)”相對(duì)于“短”而存在，“大”則是相對(duì)于“小”而言的。因此，我們不能再用牛頓絕對(duì)時(shí)空觀(guān)中的機(jī)械思維來(lái)思考問(wèn)題，而要以愛(ài)因斯坦相對(duì)論時(shí)空觀(guān)所揭示的哲學(xué)思維來(lái)思考問(wèn)題。

綜上所述，通過(guò)對(duì)愛(ài)因斯坦相對(duì)論變革時(shí)空觀(guān)的思考，我們不難發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是在科學(xué)上，還是在哲學(xué)上，愛(ài)因斯坦相對(duì)時(shí)空觀(guān)都有巨大的推動(dòng)作用，它對(duì)人類(lèi)社會(huì)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。正是愛(ài)因斯坦相對(duì)論對(duì)時(shí)空觀(guān)的變革將我們帶入了一個(gè)不一樣的時(shí)空世界，這個(gè)世界不再是牛頓所描述的絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間的世界，在這里我們要學(xué)會(huì)用更加開(kāi)放的思維和眼光來(lái)看待它。愛(ài)因斯坦相對(duì)論時(shí)空觀(guān)取代舊的牛頓時(shí)空觀(guān)，不管是在科學(xué)上還是哲學(xué)上都是時(shí)空理論的一次巨大的變革。然而，任何事物都不是絕對(duì)的，當(dāng)然也就不存在絕對(duì)真理，隨著科學(xué)的不斷發(fā)展進(jìn)步，不久的將來(lái)一定會(huì)產(chǎn)生新的時(shí)空觀(guān)，使時(shí)空世界更加絢麗多彩。（作者單位：1. 天津大學(xué)；2. 河北北方學(xué)院藝術(shù)學(xué)院）

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