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* 五、牛顿科学空间观的创立 若是离开“容器”、“物质”等具体内容去泛谈空间，再过两万年也探索不出个究竟，人类的空间观念一开始就是与自己所生活的宇宙相关联的。 从史前时期的埃及到欧洲的文明复兴，中国“盖天说”、“宣夜说”与托勒密“地心说”一直是人类观念中的宇宙空间。这个空间的范围就在月球、太阳的头顶上，其半径不超过2亿公里。尽管人们能想到更加遥远的天区，但那些天区已经是神与上帝才认识的空间，是人类的一种文学遐想。 1543年，波兰神父哥白尼（N.Copemicus,1473～1543）的《天体运行论》发表，空间坐标发生了第一次位移，宇宙空间的中心从地球移进了太阳，人类观念中的空间范围开始向1光年远的外部延伸。1600年，意大利的布鲁诺(G.Bruno,1548～1600)在罗马鲜花广场化成骨灰，可他生前移走的空间坐标原点仍然稳稳地插在了银河系的中心，人类观念中的空间半径已经延伸到了10万光年。 17世纪，伽里略（G.Galileo,1564～1642）做了个望远镜，想看看外面的世界。他第一次看到美丽的月亮女神曾患过“天花”，遥远的木星在拖儿带女（木星卫星），银河外部到处是密密麻麻的星点与亮云，人类观念中的空间范围已经无法丈量，宇宙大罐的罐壁远不可测，宇宙空间的坐标原点消失在黑暗无际的远空。 1687年，牛顿（I. Newton，1642～1727）《自然哲学的数学原理》出版，空间第一次被完整地纳入科学研究的领域，从哲学、几何学走进了物理学。 “绝对空间，就其本性而言，是与外界任何事物无关，且永远是相同的和不动的。相对空间是绝对空间的可动部分或者量度。我们的感官通过绝对空间对其它物体的位置而确定了它，并且通常把它当作不动的空间看待。如相对于地球而言的地下、大气或天体等空间，都是这样来确定的。”“在恒星所在的遥远地方，或者也许在它们之外更遥远的地方，可能有某种绝对静止的物体存在。” 牛顿的“绝对空间”概念包含以下三层含义：1.科学地归纳了人类对空间的直观认识，它相当于老子的“橐”、尸子的“宇”、墨子的“兼”、庄子的“六合”、柏拉图的“场所”、亚里士多德的“地位”。牛顿的“相对空间”从几何与物理上指明了具体事物的空间位移，相当于墨子的“体”、亚里士多德的“内容物”。把绝对空间与相对空间分离开来，就相当于墨子的“体分于兼”和亚里士多德“场所定义Ⅳ”。绝对空间作为“兼”和“场所”而言，它为“体”和容积提供了一种背景空间，使“体”和“容积”能表现出自己的体积与容量，并表现出自己的运动与速度。如果没有这种“绝对空间”作为背景，几何学与物理学都没有办法去具体讨论物体的空间量度与运动，故“绝对空间”概念的提出，是物理学真正从哲学中分离出来的标志之一。也就是说，不把“体”从“兼”中分离出来，不以“绝对空间”作为背景，就没有办法讨论物理学问题。 2.牛顿认为绝对空间“永远是相同的”，犹如一张空间大幕，不会随时间与区域的改变而不同。而相对空间是由不同的物体与容积（包含无边的观念容积）构成的，绝对空间与相对空间的关系，有如无边的银幕与影象的关系，银幕是恒定、相同、空白的，影象是变化、丰富、多彩的。 3.牛顿绝对空间是“不动的”、静止的，相对空间是运动的。后面我们将会看到，一批相对论者全力攻击牛顿“绝对空间”的这第三层含义，认为宇宙间不可能存在一种绝对静止的物体，因而无法以它为参照坐标（系）来确定一块绝对不动的空间大幕。 其实，牛顿只是用“也许”、“可能”来设想远处有这样一种“绝对静止”的物体，他并没有具体说这个物体是什么。当他把地球空间作为“绝对空间”时，显然是以地球为“绝对静止”坐标的，牛顿使用“通常把它当作不动的空间看待”的语句，就是在表明这种设定与设想。如果牛顿不把地球当作“绝对静止”坐标，那么我们根本无法讨论火车、飞机、导弹的运动。如果我们把这个“绝对静止”的坐标换成宇宙核，把宇宙核当成牛顿所猜想的那个“绝对静止”的物体，我们就可把宇宙核作为坐标原点，把宇宙空间看成是一个绝对空间，一切可观测星体的运动都可以以绝对宇宙空间为背景。可见，牛顿关于“绝对空间不动”的表述是非常正确和必要的，这个“不动”是以人们所选定的天体（地球、太阳、银心、宇宙核）为参照标物而确定的，它本身是物理学研究的内在要求。如果背景空间自己在乱动一气，那么物理学就没有办法研究清楚任何物理运动。 事实上，相对与绝对的关系本身是不能分离的，绝对存在于相对之中，宇宙核既能作为绝对静止物标，也是相对静止（相对运动）物标，我们不能希望在无限空间中找一个有限绝对静止物。但这不意味着宇宙中只有相对，没有绝对，没有绝对静止之后，相对运动也就同时消失了。如真像相对论者那样否定“绝对空间”，把“绝对运动”绝对化，最后只能搞得空间大乱，物理学也就难逃被彻底葬送的命运。 牛顿的绝对空间与相对空间是同一种空间的两种不同特性，即空间既有相对的一面，又有绝对的一面。说它相对，是指它相对于物体、容器等具体空间形态而言的，说它绝对，是指它本身具有客观性、广延性。如果空间的广延性不是客观存在的，那么物体、容器等相对空间就没有表现自身形态的可能。因此，捍卫牛顿科学的空间观，不仅是在捍卫物理学理论的基本概念，也是在捍卫哲学辩证法与人类的正常理智。 《时空大乱》雷元星著；第一章：本来时空；五、牛顿科学空间观的创立 |