傅统先全集：旧科学中的空间与时间

旧科学对于空间与时间的解释就是把常识所认为正确的假设加以系统的整理。此地所谓旧科学就是指相对论以前的物理学。常识的假定就是一般人对于空时的概念。一般人的信念是有传统的历史，是目前的偏见，根深蒂固，牢不可破。若是我们要否定他们的假定，把他们引到高远的地方去观察真理，那是很不容易的。除非我们有确实的证据。哥白尼以地球为绕日而运行的理论经过多少时日的争论才通行无疑。对于空时的问题爱因斯坦也起了同样的革命主张。但是他对旧科学的理论攻击是不容易的工作。精密的计算，正确的测量都给相对论以显明的证据。所以这样的理论给我们在哲学界解决空时问题发生了极大的力量。现在先请言一般的见解。

一、空间与时间是独立的 我们的周围都放有事物，房间的左角有一把沙发，圆桌放在中央，书架设在三面墙边，书架里面装满的书籍。这都表示有空间的存在。我们跑到一片田野间仰望蔚蓝的天空，我们得见无涯的穹苍。飞机能在上面航行无阻，星体也是在天涯运行不息。这也不能不使我们感觉到空间。从外滩公园到兆丰花园相隔有四英里，四行的大厦有二十二层楼，一支钢笔有四吋长。所以通常的人都认为空间是实有的。由上面的经验我们还可以分别空间为（1）感觉到的空虚，这是混然的，普遍的和（2）测量的面积，这是分段的，解剖的。前者是由我们的感觉所得，后者由我们的思想所分析。但是它们认有空间之存在是同一的。在另外一种似乎完全不同的情态中我们也从感觉方面和思想方法认定有时间的存在。早餐已过去了，晚餐尚未来。事情的前灭后起，此刹那生，彼刹那息，我们都感觉有时间的流过。在人们的思想中时间分段为若干年月日时刻分秒。我们讲了五十分钟的书就下课，休息十分钟又上课。每七天我们得一天的休息。这又使我们认为时间的实有。测量空间的工具通常是用尺，计算时间是用钟。

常识告诉人们空间与时间是多么不同的两回事。时间是从昨天到今天到明天，早迟连续的经过。而空间是指此地、那边、上面、前后左右占住的面积。上一个钟的课和长衫有三尺八寸长是两相独立的事实。空间与时间各不相关。这本书放在我书房的书架上今天也在那儿明天也在那儿。假使我们三年五载不动它，它总在那同一地位。先施公司在上海的南京路这是和时间没有关系的。在民国二十四年三月二十七日下午七点钟我正在写空时问题的讨论，也许张三在南京看报，李四在北京出恭。上海经过了二十四小时，伦敦和纽约也同样的经过了一日一夜。时间之流对于空间也似乎不发生什么关系。因此，通常总以为时间和空间是两不相干，自各独立的。

二、时间与空间是无限的 “天外有天”这是一句俗语，也可以说是找不到空间的边际的意思。“最初无始”这也是思想家常根据常识所最喜欢用的一句成语。空间和时间之有“无限性”非但一般人这样说，而且旧科学家也是这样的假定。从我们直觉方面得到的扩张性和绵延性上说，空间似乎是无穷尽的扩张，时间也似乎是无始终的流去。若是一位传统科学家能飞到极远的Arcturus星球上，他还是看不见边际。假定他向太空一直飞去，他也认为永远不会回到原处。若是一位历史家或考古学者求到生命之原始，求到地球的最初，甚至求到天体的来源，他总觉得没有时间的尽处，从我们的思想所得到的空间与时间之可分析性方面说，空间和时间都不能分析到极点，空间通常是分为长、阔、高三度；时间是分为过去、现在、未来（不过时间是过去、现在、未来连续不断的一度）。立体可以分为平面，平面分为线、点，再分为一丁儿一点儿，千分之一，万分之一，以至无穷。一年能分为月日时刻，一时能分为分秒，以至二分之一秒，四分之一秒，八分之一秒，千分万分万万分之一秒。没有一点空间是能分析到不能分的止境，也没有一刻时间能以分析到不可再分的地步。总之，以前的哲学家，科学家全都承认这样的假定。不然的话，他们可太麻烦了。要他们找空间的尽处，他们就瞠目不知所对；要他们确定时间的有限，他们只觉得这是到海里去捞月。所以他们一致接受了空间与时间之无限性。

三、空间与时间是绝对的 旧科学根据常识的假定认为空间与时间是绝对的。所谓空时之绝对性就是指空间和时间是与其他物质一样有独立的客观实在。假定没有独立存在的空间，由何而有物质之扩张；假使没有绝对实有的时间，何能一事物继续一事物的流传下去。常识这样说法，伽利略，牛顿也就这样的相信。当时有许多人认为时间是相对的，因为它是由我们的思想所分别为年月日时刻分秒，因为它是由事情之联串而假定为时间之流。其实，离思想，离事情便无所谓绝对的时间。空间也是一样的，它只是和我们身体的位置，物质占有地位，互相对待而假定其存在，因此，空间也只是相对的。牛顿辈便不大以此为然。牛顿主张在相对的时间与相对的空间之上必有绝对之时间与绝对之空间。离感觉对象之外，离事情发生之外必有绝对的，实在的，数理的空时，因为无有这种实有的空间则无物质之运动，无物质之运动则何由而有感觉对象之显现。若是无有离事情之时间则事情何得前后相继。牛顿说：(www.xing528.com)

“Ⅰ. 绝对的，真实的，数理的时间其本身为等量的流连而与外物无关，另名曰绵延：相对的，明显的，普通的时间借运动而有其感觉的，外在的测量，如时月日年。

“Ⅱ. 绝对之空间其本然无关乎外在事物，它永远为同样的不动的。相对空间为此绝对空间之对活动所加的测量……“Ⅲ. 地位为一物体所占之空间，依此空间而可为相对的或绝对的地位。

“Ⅳ. 绝对之运动即一物体由此一绝对地位变移至彼一绝对地位；而相对之运动则由此一相对之地位变移至彼一相对地位。”（牛顿之原理Principia）

绝对之空间与时间是不变迁的，然而实际上所便于应用的只是相对于感觉对象之空时。但是，既然如此，则牛顿以何种证明而主张空间与时间之绝对性？牛顿之解答为：因有绝对之运动而知有绝对之空时。而所谓绝对之运动即物体之位置关系的变迁，而这种变迁可以向任何方向，可以有任何速率，这都足以证明有一无限之空处，无限的延长。此无限之空处即牛顿主张的平静的，不动的，无变化的绝对空间；而此无限之延长即静止的，无变迁的绝对时间。