《自然物理观》之《物理统一的客观事实》（论坛版）

2. 5 下观  宇宙规律 —— 时空坐标的运动力学 

宇宙最早是德莫特利克等认识到的由原子与虚空构成的无限的自然实体，后来是牛顿证明了的由因万有引力作用而围绕一定质量中心转动的理想质点（天体）构成的无限的力学体系，再后来当爱因斯坦给出的一个有限无边的球面结构时，却始终忽略了其“有限”根本无法验证，与其“球面”本身就是球的边界，及其“球面结构”只是物体或物体系都具有的超距作用的万有引力的基本结构等的事实，才将“白痴式”的问题变成了专家们的课题。

其实宇宙无非是由所有物体的场所与运动构成的时间与空间相统一的一个整体，而牛顿在其原著中虽然因后四个量在当时是人所共知的而没下定义，但不仅特别的强调了人们除了通过物体外无法想象这些量并会由此产生误解，而且也为了消除误解将这些量都划分出了绝对的量与相对的量，最重要的其划分虽然不够明确但却是早已触及到了人人都能理解的宇宙的基本规律，只是物理学家们因离开可见物而将这些量想象得让人们无法理解了而已。

因为宇宙不仅其宇远大得看不到边际，而且其宙久远得看不到始终，最重要的其构成质子微小得看不到形状，所以宇宙就是由因其远大而与一切物实无关的空间，和因其久远而与一切事件无关的时间，及因相互作用而相对振动着的现实质点构成的理想实体，因此宇宙的自然属性就是由因其无边无际而绝对不变的理想空间、与因其无始无终而绝对不变的理想时间、及因其仅仅在元素中振动而绝对不变的现实质点构成的只能合理想象的绝对时空。

又因宇宙不仅其宇有上下四方的场所，而且其宙有古往今来的时刻，最重要的其中的事物有各式各样的形态，所以宇宙又是由因与参考系有关而分上下四方的空间，和因与观察者有关而分古往今来的时间、及因之间作用形式不同而分不同运动状态的理想质点构成的现实世界，因此宇宙的物理属性就是由因有参考系而相对可变的现实空间、和因有观察者而相对可变的现实时间、及因相互作用而相对可变的理想质点构成的现实性存在的相对时空。

还因宇宙不仅其宇由地点构成，而且其宙由钟点构成，最重要的其任意时刻都由质点构成，所以宇宙还是由因是质点间外在关系而三维状态的空间，与因是质点间内在关系而一维过程的时间，及因是质点间统一关系而四维结构的自然事物构成的力学体系，因此宇宙的科学实质就是由因是参考物的场所而对称协变的力学空间，和因是参考物的运动而对称协变的力学时间，及因是参考物在场所中的运动而对称协变的坐标系构成的力学的对称时空。

综上所述，宇宙只是由无参考系时，因其自然属性与力学无关，而绝对不变的欧氏几何的理想时空；与有参考系时，因其物理性质与力学有关，而是相对可变的笛卡尔坐标的现实时空；及参考系还原为物体系时，因其科学实质就是抽象的力学体系本身，而对称协变的非欧几何的力学时空构成的实体。而其规律就是整个时空的绝对与相对及对称相统一的三大基本原理，至于时空坐标的运动力学的其实就是用作参考的抽象物体系的万有引力原理。

                                                            二、开端、现在与未日
    在《列子》一书中，记载了商（殷）汤王同其大夫夏革的一段对话：“殷汤问于夏革曰：‘古初有物乎？’夏革曰：‘古初无物，今恶（wu声调阳平，怎么会）得物？后之人将谓（说）今之无物，可乎？’殷汤曰：‘然则（那么）物无先后乎？’夏革曰：‘物之终始，初（开端）无极已，始或为终，终或为始，恶知其纪（头绪）？然自物之外，自事之先，朕（我）所不知也。’”
    可是，中国春秋时期的老子认为：“天下有始，以为天下母。……无名，天地之始”（《老子》）。老子这句话是说天地有一个开端（始），但这个开端没有办法表达，即“无名”，无法名（说）出来。
    庄子则明确地表示时间没有开端，他说：“有始也者，有未始有始也者，有未始有夫未始有始也者”（《庄子·齐物论》）。就是说开端先前还有开端，这先前的开端前还有更先前的开端，你根本没办法找到那个最先的开端，因此时间本身是没有开端的。
    战国时期的屈原也怀疑过时间上的开端，他在《天问》中问道：“曰遂古之初，谁传道之？”就是说，古初之时还没有人，而那时的事情谁能传道呢？从而对遂古是否有初表示了极大的怀疑。到了唐代，柳宗元写了一本《天对》，回答了这一问题，他说：“本始之茫，诞者传焉。”即所谓茫然无际的本始之说，是那些荒诞者信口胡传的。
    在古希腊，阿那克西曼德（Anaximander，公元前610～547）第一个提出了“无定”的概念，他认为：“无定没有开始，但却是其它事物的开始或本原（亚里士多德《物理学Ⅲ》）。”这就是说，时间自身不可能有开端，它只能为其它事物开端。
    柏拉图（Plato，公元前428～348）在《蒂迈欧篇》（Timaias）中，表达了同夏革相近的思想“整个世界究竟是永远存在而没有开始的呢？还是创造出来而有一个开始呢？我认为它是创造出来的。”既然整个世界都是创造出来的，那么这个世界现在所经过的时间就有一个开始或开端。在这个开端之前，时间存在于他的“理念”之中，是创造主按照“理念”模型创造了整个世界及其永恒的时间。
    在整个地球世界，人们基本上都坚持认为时间本身没有开端，而世界是有开端的。比如西方基督教中有《创世纪》，佛教哲学中有《起世经》，中国古代有《周易》、《老子》。后来有康德“星云说”，今天有“大爆炸宇宙学”，大爆炸说也在坚持宇宙有开端的观点，认为我们现在的宇宙是在150亿年前的一场大爆炸中诞生的。可拜爱因斯坦为神的“相对论”者则认为时间是宇宙的存在方式，没有脱离物质与运动的时间，宇宙还未产生时，即在大爆炸之前，没有现在物理意义上的时间，时间本身是与宇宙一起诞生的，宇宙的生日就是时间的开端。
    在我们前面所讨论的时间开端问题上，非相对论者都是把时间链条看成是一根永远向前（未来）走的直线，这根直线是不会拐弯的。说时间没有开端，等于是说时间直线前端（过去）没有端点，它是一条向两边无限延长的直线，我们的世界只能随这只时间之箭永恒笔直地向未来移动。
    时间本身没有开端与始点，只有“曾经”和过去。同理，时间本身也没有未日或终点，只有明天和未来。那么，我们根据什么把时间划成过去和将来呢？显然，“现在”是划分时间的唯一工具。
    亚里士多德曾说：“如若没有时间，也就不会有现在，反之，如若没有现在，也就不会有时间。……时间依靠现在得以延续，又通过现在得以划分”（《物理学》）。亚里士多德所说的“现在”不是时间上的一“瞬”或一刹那，而是一个可被计量的时间段。“‘现在’就是界限，是截取出来的有限时间。……作为能计数的先与后，就是现在”（《物理学》）。现在-------作为一种可被计量的时间段是“同一”的，“同时性”就是“现在”的同一性。“一切同时的时间都是自我同一，因为‘现在’在存在时是同一的”（《物理学》）。
    尽管亚里士多德当时所讨论的“现在”已经过去两千多年，可那时的“现在”顺着时间的长河一直“流”到我们所面对的“现在”。彼此的“现在”与此时的“现在”在时间特性上没有任何改变，它一直是物理学的重要概念。不首先确认与接受亚里士多德的“现在”概念，物理学将无法讨论物体的运动，人类也无法理解自己的历史与未来。
    然而，后面的章节中我们会看到，这种“现在”与“同时性”的观念在今天却受到了相对论者的强烈攻击，他们认为“现在”的时间段不是确定的久度，因而“同时性”是相对的，不是普遍适用的。
    “世界末日”这一宗教术语同“宇宙年龄”这一“科学”术语看似竭然不同的，而实质是一回事儿，两者都是指某种时间过程的终结。
    无论是佛教中的《坏灭论》，还是基督徒手中的《启示录》，都在讲天地万物的“毁灭”。当天文学老师说太阳的半径会在100亿年后涨满地球公转轨道时，就是在宣布地球世界的末日。同理，剑桥大学的教授宣布宇宙还剩1000亿年寿命时，他们就在表明自己是宇宙请来的“算命先生”。崇拜爱因斯坦的相对论者们则不同，他们认为时间是无法独立存在的，没有脱离物质与运动的时间，当宇宙在1000亿年后毁灭之时，时间本身也就最后终结了。

《时空大乱》雷元星著；第一章：本来时空；二、开端、现在与未日
-------------《时空大乱》雷元星先生著，四川科学技术出版社2001年5月出版。

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