时间和空间是宇宙间最基本的东西吗？

[size=-1]转自天涯社区关天茶社 [size=-1]作者：袁士霄 提交日期：2007-5-31 01:22:00

一、时空的绝对性应该让位于更高的原理
　　　　
　　直接用日常经验和既定的时空观考量相对论时空观，往往陷入重重迷雾。
　　　　
　　　　相对论的建立依据一种更深层的思想——观测者的平权，只有观测者是平权的，不同的人才能对外在世界的规律形成共同的认识。如果不同的人看到不同的规律，那么，你就不能说这个世界是有规律存在的。
　　　　
　　　　在相对论建立以前，人们总是认为，规律感知与时空感受都是平权的。因此，在伽利略和牛顿体系中，既有相对性原理，又有绝对时空观，二者并行不悖。虽然牛顿给我们描绘了一种不可移动的绝对空间和不能调整的绝对时间，但是，老牛也知道，在他的体系内，一时还没有办法可以找寻可以让他的绝对空间静止下来的参照系，也因此，伽利略的相对性原理和牛顿绝对空间可以相安无事。
　　　　
　　　　客观地说，库仑定律确实是万有引力定律的一个翻版，在分享万有引力定律光荣的同时，也遭遇万有引力的尴尬——超距作用，是麦克斯韦电磁理论让电磁现象彻底摆脱引力场的超距困境。而麦克斯韦电磁理论带来一个新的问题：作为特征量的电磁场强度，它在真空中也能传播，那么，它的载体是什么？因此，体现着牛顿绝对空间特征的特殊介质——以太——的引进成为必然。
　　　　
　　　　一时间，为人们所遗忘了的伽利略相对性原理和牛顿绝对时空之间的谁是谁非又呈现在公堂之上，相安无事的和平共处变得水火不容，天平有明显倒向右边的倾向。
　　　　
　　　　一般科学史学家都认为，爱因斯坦相隔三个发表的两篇伟大论文是在两个独立领域的分别贡献，而我曾疑惑，在后一篇论文中，为什么老爱对以太表现出那样的决绝态度？为什么那么坚决地捍卫伽利略的相对性原理？力量恰恰是来自光量子模型的建立！无处不在的介质对一种粒子的流动只能是阻碍。
　　　　
　　　　告别了以太，牛顿的那个绝对不动空间又成了虚无缥缈的东西，伽利略的相对性原理重又获得至尊地位。麦克斯韦的方程不必仅仅对以太坐标系成立，所有惯性系都是成立的，出现在方程中的光速也同样必须为所有惯性系所共有，这是一套完整的逻辑。也因此，只有爱因斯坦可以NB到不在自己的论文中提及迈克耳逊-莫雷实验，换任何一个人都要被拷问学术道德。
　　　　
　　　　在爱因斯坦那里，相对论的时空观是一种必然的推论，而不是考虑问题的出发点，出发点是相对性原理，质疑相对论应该是从相对性原理开始。
　　
　　二、事件和事件间的关联构成了世界
　　
　　用361个交叉点上的数字来表示，最多再加若干个数字等式，就可以把一盘围棋棋局表达出来；如果要进一步了解对局双方的思考，可以把完成每一步棋的用时登记下来；进一步可以记录棋手的表情变化、盘外招术、以往的对局、……
　　
　　总之，构成棋局内容的是一系列前后关联的事件，世事如棋局，大千世界也是这样。这个观点不是怪侠提出来的，而是量子宇宙学的创立者李-斯莫林说的。
　　
　　日常经验中，事物比较多的以静态呈现在人们的视野前，或是人们仔细端详事物的时候，总是希望它们处于安静的形态。也因此，强调物质性的哲学总是更讨巧一点。如果我们用现代物质结构学说分析一下，几乎每一个层次的物质都是对应着一种事物之间的关联方式，每一层次的事物也都是更精细层次事物关联方式的外在表现。可以说，事件间的关联比物质本身更准确地表现着物质的本质。
　　
　　大千世界的这个特性决定了科学认知的基本原则——可操作性原则，所有的概念和所有的结论都必须是可以指导操作的。科学的空间概念和科学的时间也都是这样，不像哲学家那样对这两个概念一味地苦思冥想，皓首穷经，科学家总是不断探索，去做更精确的尺子，构造更准确的钟表。
　　
　　哲学家总是习惯性揪住科学工具的人为性，把它当着容易上手的小辫子。
　　
　　爱因斯坦发现了第一把无与伦比的尺子——恒定的光速c，它规定着电与磁的关联，还代表着世界上的极限速度；接着，对引力重新考察，老爱终于认识到，万有引力常数G是用来关联物质分布与空间几何之间关系的；微观世界的量子行为被揭示以后，人们又反过头来注视普朗克常数h，它是用来关联波动性和粒子性的。三个东西放在一起，人们终于恍然大悟，“c-G-h”原来是彻底摆脱“米-秒-千克”人为性的终结目标，由此，科学的眼界发生了根本性的提升。
　　
　　以往的科学体系总是把“空间-时间-质量”当着基本的东东，有此基础，才能谈论运动快慢、起步快慢、力量大小、冲量积累、能量出入, 等等等等。其实，我们还可以有另外的基本量选择方案，比如“空间-运动快慢-质量”，“时间”不再是基本量，而是空间和运动快慢的导出量。这个替换有一个好处，可以把光速常数安排成一个基本单位。类似的替换还可以继续，直到把“c-G-h”作为一套基本单位。“空间-时间-质量”的基础地位完全被没有人为性的三个常数“c-G-h”所取代。
　　
　　c-G-h导出的空间和时间又有什么特点呢？
　　
　　（待续）