蘭小蒙，劉 暢

(1.西北大學(xué) 哲學(xué)與社會(huì)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安 710127;2.渭南師范學(xué)院 物理學(xué)院，陜西 渭南 714000)

《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》(一下簡(jiǎn)稱《原理》)是牛頓的代表作，在這本書中，他闡述了自己對(duì)時(shí)間的觀點(diǎn)和空間的觀點(diǎn)?！对怼肥俏覀冄芯颗ｎD時(shí)空觀的基礎(chǔ)，是牛頓自然科學(xué)的代表作。在《原理·附注》中，牛頓對(duì)時(shí)間和空間做了簡(jiǎn)要但很深刻的論述，我們也主要以此來(lái)展開(kāi)論述。

一、牛頓時(shí)空觀的內(nèi)涵

牛頓在《原理·附注》中先定義了一些在當(dāng)時(shí)看來(lái)鮮為人知的物理學(xué)術(shù)語(yǔ)，接著由于人們經(jīng)常除了可感知客體外無(wú)法想象一些量，為了消除人們的誤解，牛頓對(duì)時(shí)間、空間、處所和運(yùn)動(dòng)等做了一些分析和說(shuō)明。在對(duì)時(shí)間和空間的分析時(shí)，牛頓把時(shí)間和空間劃分為其對(duì)應(yīng)的兩個(gè)部分，即，絕對(duì)的與相對(duì)的，從這兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)明。

首先，我們來(lái)具體看看牛頓關(guān)于絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間的說(shuō)明。在《原理》中，牛頓對(duì)絕對(duì)時(shí)間的描述是:“絕對(duì)的、真實(shí)的和數(shù)學(xué)的時(shí)間，由其特性決定，自身均勻地流逝，與一切外在事物無(wú)關(guān)，又名延續(xù)?！鄙罹科浜x，我們可以得出“絕對(duì)時(shí)間”的以下四個(gè)特性:(1)絕對(duì)時(shí)間獨(dú)立存在。絕對(duì)時(shí)間是非物質(zhì)性的，它不依賴于任何物體而存在，并且在自身中就已經(jīng)包含了自己所需的一切規(guī)定性。與一切外在事物無(wú)關(guān)，不會(huì)因任何事物而改變、倒退，或者暫停流逝;(2)絕對(duì)時(shí)間是均勻的。這一點(diǎn)是說(shuō)，不論在何地、何種環(huán)境下，絕對(duì)時(shí)間總是一列等差數(shù)列，它們有著同等的時(shí)間間隔。如果我們把時(shí)間比作一種介質(zhì)，它就會(huì)是一種處處均勻的介質(zhì);(3)絕對(duì)時(shí)間無(wú)始、無(wú)終。任何一個(gè)確定的時(shí)間點(diǎn)之前或之后都存在有其他的時(shí)間點(diǎn)，時(shí)間是從無(wú)窮到無(wú)窮的數(shù)列，它沒(méi)有開(kāi)始，也不會(huì)有終止;(4)絕對(duì)時(shí)間具有一維性。牛頓說(shuō)時(shí)間在“流逝”，因而它只有一個(gè)方向，它的間隔順序是不可改變的。從牛頓其他的著作中，我們也可以看出牛頓認(rèn)為時(shí)間是一維的，它只有向前，不能倒退，更不可能向其它方向發(fā)展。由于時(shí)間的這種特性，我們就可以在時(shí)間中列出事物的順序。

在《原理·附注》中，牛頓對(duì)空間的表述是:“其自身特性與一切外在事物無(wú)關(guān)，處處均勻，永不移動(dòng)?！睆倪@句話中，我們就可以得出“絕對(duì)空間”的三個(gè)特性:(1)絕對(duì)空間具有絕對(duì)性。絕對(duì)空間獨(dú)立存在，自成一體，與一切外在的事物無(wú)關(guān)，自身的特性和規(guī)律都隱含于自身之中;(2)絕對(duì)空間是均勻的。絕對(duì)空間，即絕對(duì)的空無(wú)一物，是純粹的“虛空”，所以它自身是均勻的，均勻的一無(wú)所有，并永遠(yuǎn)的處于絕對(duì)的靜止中;(3)絕對(duì)空間永不移動(dòng)。絕對(duì)空間的次序是不可易的，它是衡量事物靜止或者運(yùn)動(dòng)的參考物，相對(duì)于絕對(duì)空間運(yùn)動(dòng)的物體就是唯一的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)，如果它可以移動(dòng)，那我們就可以說(shuō)是絕對(duì)自身在移動(dòng)，這與常理是不符合的?；诮^對(duì)空間的以上三種特性，我們可以概括出絕對(duì)空間絕對(duì)存在、絕對(duì)靜止、絕對(duì)均勻。

以上是牛頓對(duì)于絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間的論述，與此相對(duì)應(yīng)，牛頓也論述了相對(duì)時(shí)間與相對(duì)空間。通過(guò)理解，我們得知，牛頓認(rèn)為相對(duì)時(shí)間就是我們所感知到的時(shí)間，它是相對(duì)的、表象的和普通的。我們可以通過(guò)相對(duì)時(shí)間來(lái)度量事物的發(fā)生次序，得出事物間的因果關(guān)系。相對(duì)時(shí)間也是運(yùn)動(dòng)的延續(xù)性的度量單位。我們經(jīng)常用相對(duì)時(shí)間來(lái)代替絕對(duì)時(shí)間，用以衡量事物，如一個(gè)小時(shí)，一天，一月，一年等。關(guān)于相對(duì)空間，牛頓論述的比較多。牛頓認(rèn)為相對(duì)空間是一個(gè)小整體，它可以在絕對(duì)空間中運(yùn)動(dòng)，也可以用來(lái)量度絕對(duì)空間。相對(duì)空間是可以感知的，我們根據(jù)它與物體的相對(duì)位置來(lái)感知它。但是相對(duì)空間一般不能移動(dòng)，它是相對(duì)的，相對(duì)于一個(gè)具體空間而存在的，比如地表以下、大氣中的空間，是確定的，有其固有的處所。相對(duì)時(shí)間和相對(duì)空間離我們的日常生活比較近，是我們時(shí)刻存在的依托和處所。

牛頓在論述時(shí)間和空間的過(guò)程中，概括出了時(shí)間和空間的本質(zhì)，即時(shí)間和空間都是處所，而且牛頓主張時(shí)間和空間是它們，以及其他一切事物的處所。時(shí)間和空間是不能移動(dòng)，時(shí)間的順序和空間的次序也是不可改變的。時(shí)間和空間作為處所，被物體占據(jù)著。以上的這些就是牛頓的時(shí)間和空間的觀點(diǎn)，以及本人的一些理解和感悟。

二、牛頓時(shí)空觀的積極意義

在探討牛頓時(shí)空觀的影響的時(shí)候，我們不能忽視它產(chǎn)生的和形成的時(shí)代背景。牛頓的時(shí)空觀形成于17世紀(jì)末期，它是那個(gè)時(shí)代綜合因素影響下的產(chǎn)物，人們崇尚神學(xué)，信仰上帝，特別是有知識(shí)的人更是上帝的忠實(shí)信徒，自然科學(xué)也還在搜集材料的階段，處于較低級(jí)的發(fā)展階段，就連各門科學(xué)的專用術(shù)語(yǔ)都鮮為人知。在這樣的時(shí)代下，牛頓提出自己的時(shí)空觀就如晴天霹靂，震驚了整個(gè)學(xué)術(shù)界，成為了科學(xué)史上的里程碑式的建樹。所以，不論時(shí)空觀的貢獻(xiàn)多么大，它還是帶著時(shí)代的公共弊端，這是時(shí)代造成的，我們不能責(zé)難古人，因?yàn)檫@是他們不能掌控的。所以客觀的、以一種積極的態(tài)度學(xué)習(xí)和分析牛頓的時(shí)空才是我們的主要任務(wù)。

牛頓的時(shí)空觀形成于17世紀(jì)，它是17世紀(jì)以及以前的時(shí)空觀的代表和最高發(fā)展，并在以后的三百多年里發(fā)揮了主導(dǎo)作用，即使是在科學(xué)技術(shù)有了巨大發(fā)展的今天，牛頓的時(shí)空觀仍然具有重要的意義。我們可以從以下四個(gè)方面來(lái)研究牛頓時(shí)空觀的積極意義。第一，牛頓的時(shí)空觀把時(shí)間和空間分為絕對(duì)的和相對(duì)的，是合理的。牛頓從日常生活接觸到的時(shí)空中總結(jié)除了相對(duì)時(shí)空觀的概念和內(nèi)涵，并進(jìn)一步抽象出了絕對(duì)時(shí)空觀的概念，為當(dāng)時(shí)的科學(xué)發(fā)展提出了新的、更高的要求和探索空間，督促了其他自然科學(xué)家向更多的領(lǐng)域探索。牛頓通俗、明晰地概括出了相對(duì)時(shí)空觀和絕對(duì)時(shí)空觀的關(guān)系，認(rèn)為相對(duì)時(shí)空可以度量絕對(duì)時(shí)空，絕對(duì)時(shí)空并不是神秘莫測(cè)、不可捉摸的東西，它通過(guò)相對(duì)時(shí)空表現(xiàn)出來(lái)，并通過(guò)相對(duì)時(shí)空被人們感知出來(lái)，為我們揭開(kāi)了絕對(duì)時(shí)空的神秘面紗;第二，在時(shí)空觀的基礎(chǔ)上，牛頓建立了自己的力學(xué)定律和力學(xué)體系。把時(shí)空區(qū)分為絕對(duì)的和相對(duì)的，便于牛頓對(duì)具體問(wèn)題的分析，在不同的領(lǐng)域內(nèi)有不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，不能混淆起來(lái)研究。牛頓的力學(xué)定律和力學(xué)體系幾乎包含了宏觀低速領(lǐng)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)的一切形式和內(nèi)容，具有高度的精確性和正確性。這一體系從最基本的運(yùn)動(dòng)形式開(kāi)始，不僅包含了地球內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)，也探向了太空，包括行星、衛(wèi)星，彗星等的運(yùn)動(dòng)方式和規(guī)律，是包含運(yùn)動(dòng)最多的體系，并且得出了最著名的牛頓三定律，成為三大經(jīng)典力學(xué)基本運(yùn)動(dòng)定律的總和;第三，牛頓的時(shí)空觀對(duì)當(dāng)時(shí)物理學(xué)的發(fā)展發(fā)揮了巨大的作用。牛頓的時(shí)空觀把時(shí)空分為絕對(duì)的和相對(duì)的兩個(gè)部分來(lái)理解，化整為零，化難為易，推動(dòng)了最遠(yuǎn)低于光速的范圍內(nèi)(這在當(dāng)時(shí)是人們研究的幾乎全部部分)的物理學(xué)的發(fā)展。在時(shí)空觀的基礎(chǔ)上，自然科學(xué)的各個(gè)學(xué)科都得到了飛速的發(fā)展;第四，牛頓時(shí)空觀具有重要的哲學(xué)意義。首先，牛頓指出時(shí)空是客觀存在、獨(dú)立存在的，它們與一切外在事物無(wú)關(guān)，更不會(huì)因?yàn)槲覀兊囊庵径D(zhuǎn)移，這堅(jiān)持了時(shí)空觀上的唯物主義。實(shí)際上，牛頓的時(shí)空觀為后來(lái)的唯物主義的無(wú)限宇宙論提供了科學(xué)的依據(jù)。其次，牛頓身體力行，他對(duì)物理學(xué)規(guī)律的正確掌握和總結(jié)為我們證實(shí)了意識(shí)能夠正確的反映客觀存在，堅(jiān)持了唯物主義可知論的立場(chǎng)。在此，我們也可以看到，牛頓的探索精神影響了后來(lái)的人們，成為眾多人們心中的精神領(lǐng)袖，激勵(lì)著人們不斷地去奮斗和探索。再次，牛頓用矛盾對(duì)立雙方相互聯(lián)系、相互依存的觀點(diǎn)來(lái)看待絕對(duì)時(shí)空和相對(duì)時(shí)空的關(guān)系問(wèn)題。運(yùn)用這個(gè)原理，牛頓認(rèn)為相對(duì)時(shí)空是絕對(duì)時(shí)空的量度，絕對(duì)時(shí)空通過(guò)相對(duì)時(shí)空表現(xiàn)出來(lái)，絕對(duì)時(shí)空與相對(duì)時(shí)空相互聯(lián)系，相互依存，共同存在，缺一不可。并且在一定程度上揭示了時(shí)間和空間的個(gè)別和一般、具體和抽象、現(xiàn)象和本質(zhì)、現(xiàn)實(shí)的和理想化的區(qū)別和聯(lián)系。

三、牛頓時(shí)空觀的消極和不足

牛頓的絕對(duì)時(shí)空有著書寫歷史的作用，但是它也確實(shí)存在著一些消極作用和不足方面，這是他那個(gè)時(shí)代的人們所避免不了的。我們可以從以下兩個(gè)方面來(lái)具體分析牛頓時(shí)空觀的不足:(1)牛頓的時(shí)空觀夸大了絕對(duì)的作用，而縮小了相對(duì)的作用;(2)牛頓的時(shí)空觀忽視了物質(zhì)和時(shí)空的聯(lián)系。接下來(lái)我們做具體的分析。

一方面，牛頓把對(duì)宏觀領(lǐng)域的運(yùn)動(dòng)規(guī)律夸大，運(yùn)用到了整個(gè)宇宙領(lǐng)域，把低速條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)作一切速度下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。牛頓把自己的時(shí)空觀絕對(duì)化，認(rèn)為是在任何時(shí)候都是正確的。牛頓在當(dāng)時(shí)的條件下認(rèn)為自己的認(rèn)識(shí)是絕對(duì)正確，適合于一切運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有看到運(yùn)動(dòng)是分空間和時(shí)間的。在我們現(xiàn)在看來(lái)，時(shí)間是受到外在因素的影響的，運(yùn)動(dòng)的速度和空間就會(huì)影響時(shí)間的變化的。這些，在以后，愛(ài)因斯坦給了我們最好的說(shuō)明。

另一方面，牛頓把時(shí)空放在抽象的層面上來(lái)理解，忽視了它與物質(zhì)的關(guān)系。牛頓所說(shuō)的“絕對(duì)空間”，是絕對(duì)的空無(wú)一物、一無(wú)所有，試想真要是研究絕對(duì)空間會(huì)有什么意義，它不會(huì)對(duì)我們的生活有半點(diǎn)提升，也不會(huì)有什么啟示。所以，不管是時(shí)間還是空間都應(yīng)該是包含物質(zhì)的時(shí)間空間，這樣，我們才能正確的理解時(shí)間空間和物質(zhì)的關(guān)系，正確的得出三者之間的關(guān)系。割裂了時(shí)間空間和物質(zhì)的關(guān)系，牛頓解釋不了運(yùn)動(dòng)的發(fā)生，時(shí)空的存在等等，因而只能借助于上帝這一神秘的力量來(lái)解釋運(yùn)動(dòng)的終極原因。

總之，牛頓的時(shí)空觀是宏觀低速條件下對(duì)時(shí)間空間特性的一種近似反映，是一種相對(duì)真理。牛頓的時(shí)空觀在人類對(duì)時(shí)空的認(rèn)識(shí)史上是一個(gè)重要的里程碑，其歷史功績(jī)不容置疑。牛頓的力學(xué)及其時(shí)空觀，對(duì)當(dāng)時(shí)及后來(lái)的哲學(xué)也有著非常重要的影響，以致于我們可以都認(rèn)為，正是牛頓的物理學(xué)中時(shí)間空間的觀點(diǎn)折射到哲學(xué)中，使得理解牛頓的物理學(xué)及時(shí)空觀成為理解當(dāng)時(shí)的哲學(xué)的一個(gè)契機(jī)，成為人們的物理指向標(biāo)。