試論宇宙、空間、物質(zhì)、時間及其關(guān)系

摘要：人們對時間的概念會因不同學者的不同觀點而顯得模糊，時間屬性也會因一些學術(shù)爭議而無法統(tǒng)一。如果將還處在爭議中的時間概念納入宇宙概念，結(jié)果就會因時間概念模糊導致宇宙概念一同模糊起來。目前，人們對時間的看法是“過程”，即物質(zhì)變化過程。物質(zhì)在空間內(nèi)存在，在空間內(nèi)演化，沒有空間內(nèi)的物質(zhì)變化，時間就無法被確認。顯然，空間與時間是隸屬關(guān)系，而非并列關(guān)系。如果拋開時間，單把空間對應(yīng)宇宙，宇宙“輪廓”會清晰許多，人類意識和潛意識中的宇宙概念也明了很多，在空間與宇宙同域的概念下再去討論宇宙問題，其大小或邊界就替換成整體空間的大小或邊界，時間就不再是宇宙要素，討論宇宙起源或宇宙終結(jié)也沒有意義，因為空間既不存在起源，也不存在終結(jié)?？辞逵钪?、空間、物質(zhì)、時間之間的相互關(guān)系，將擁有不一樣的宇宙觀。

關(guān)鍵詞：宇宙；空間；物質(zhì)；時間

中圖分類號：B021;O4-0文獻標識碼：A文章編號：2095-6916（2024）14-0159-04

On the Universe， Space， Matter， Time， and Their Relationships

Liu Peijun

（Hubei University of Arts and Sciences， Xiangyang 441053）

Abstract： The concept of time can be vague due to the different views of different scholars， and the temporal attribute cannot be unified as a result of some academic controversies. Therefore， the concept of universe will become ambiguous accordingly if the concept of time， which is still in dispute and ambiguous， is included in it. Currently， time is viewed by man as “process”， a process in which matter changes. Matter exists in the universe， and evolves in space，whose evolution reflects the recognized time. Apparently， between space and time， there exits a hierarchical relationship rather than a parallel relationship. If time is set aside and universe is solely corresponded to space， the “outline” of universe will be much clearer， and so will its concept in the consciousness and subconsciousness of man. If space is considered the same as universe， the size or boundary of universe will be replaced by those of space， and time will be expelled from the elements of universe， making it meaningless to discuss the birth and doom of universe for there will be no such things for space. Therefore， only when the interrelationships among universe， space， matter， and time are figured out， will a different cosmology come out.

Keywords： universe; space： matter; time

宇宙與空間相互關(guān)聯(lián)、相互對應(yīng)，二者相輔相成。宇宙存在時序，所以，宇宙與時間關(guān)聯(lián)。愛因斯坦提出了“時空”這一概念，但“時”與“空”的聯(lián)系在不同的人看來并不一致，其原因在于二者在客體上很難進行相互對應(yīng)，其聯(lián)系只能靠思維想象。單就詞義而言，宇宙的名稱概念是籠統(tǒng)和抽象的，但在人們心目中，宇宙又是特定的、具體的。

一、邏輯背景

宇宙自然存在，客觀存在，但人們卻看不出其大小，也想象不出其盡頭。宇宙就是一個無法想象的客體。然而，這個涵蓋萬事萬物、無邊無際的客體卻無外乎三大要素——空間、物質(zhì)和時間［1］。一直以來，人們總在“揣摩”這個客體，也不斷思忖和質(zhì)詢這個客體，諸如什么是宇宙？宇宙有多大？宇宙的邊際在哪？宇宙是如何起始的？最終的結(jié)局是什么？等等。這些問題雖很“燒腦”，但卻為每一個人所好奇，有關(guān)這些話題的研究也熱門了起來，連天文愛好者也活躍其中。有些人也嘗試著給點想法或答案。諸如，“宇宙是上帝的創(chuàng)造”“宇宙無始無終”“宇宙起源于大爆炸”“平行宇宙”“多維宇宙”“囊包宇宙”“黑洞宇宙”等，遺憾的是，這些“想法”沒有一個能令人信服。所以，關(guān)于宇宙的“事”還有很多“事”，關(guān)于宇宙的“問題”也還有很多“問題”。針對這些“問題”的“新的”想法也總能滿足一些人的獵奇。

事實上，人們要想回答這些問題，前提是必先回答宇宙是什么的問題，而回答宇宙是什么的前提又必須弄清人們心目中的宇宙是什么。只有弄清了人們心目中的宇宙概念，其他問題才能探討，否則，就文不對題。那么，人們心目中的宇宙是什么呢？當然，有人會不假思索地說，這早有定論，“宇宙就是空間和時間的總稱”。哲學家們把宇宙看作是空間和時間的統(tǒng)一，空間體現(xiàn)廣度，時間體現(xiàn)過程。但是，如果將空間與時間展開來看，問題可能就不那么簡單。人們雖已認可了空間和時間這樣的宇宙觀，但在人類歷史進程中，很多被人們都認可了的事實常常都不是事實，甚至很多已被認作真理的存在也被事后證偽。例如，人們曾認同了千年之久的“地心說”就被哥白尼證明是錯誤的；前人說“恒星不動”，而事實是恒星在快速“膨脹”運動；人們所經(jīng)歷的時間也因不同的人而有不一樣的感受。牛頓認為時間是絕對的，是獨立于一切事物之外的。而愛因斯坦則說時間是相對的，在超光速運動參照系上的時間是靜止的?；艚饎t把奇點內(nèi)和大爆炸之前看作沒有時間［2］。顯然，就單一的時間而言，其概念還未統(tǒng)一，存不存在時間也還有爭議，將這一存在爭議的時間概念當作宇宙概念來用，必然造成宇宙概念不清。所以，宇宙與時間的關(guān)系值得進一步探討。

就直觀感覺而言，空間作為客體，囊括一切存在，將其看作宇宙整體要素，自然符合人們的感知和想象。然而，時間并不具體，其在哲學及理論物理學領(lǐng)域也未統(tǒng)一，其客觀狀態(tài)在不同人的感知中還有差異。雖然有“時空”之說，但時間又被看成是物質(zhì)的過程，而物質(zhì)只在空間內(nèi)或宇宙內(nèi)存在。從這一邏輯上講，空間是獨立的，而且內(nèi)含了時間。顯然，無論有沒有物質(zhì)，空間都將存在，而一旦沒有了物質(zhì)，時間就很難確認了。這樣一來，如果把時間認作宇宙定義，物質(zhì)更應(yīng)該作為宇宙定義，那么，宇宙就是——空間、物質(zhì)和時間。然而，這樣的宇宙定義是否就是人們心目中的宇宙之“義”呢？

二、宇宙與時間

毫無疑問，宇宙就是早期人類給自身以外的“自然整體”取的名。由于人類早期沒有文字，所有的名稱、叫法、意義、經(jīng)驗、學識都得靠口相傳，而這樣的傳極易走樣，傳著傳著就“物是人非”了。直到發(fā)明了語言文字以后，以口相傳的事才轉(zhuǎn)為文字記載，“宇宙”這一名稱也就隨著文字記錄傳承了下來。

如果從文字記錄中去考察宇宙，《易經(jīng)》的解釋是“宇”為“上棟下宇”［3］，代表著某一空間存在；而《說文解字》上說：“宙，舟輿所極覆也”［4］，代表人來人往，是一種景象，并不特指時間。

宇和宙組合起來一起使用最早出自《莊子》：“旁日月，挾宇宙，為其吻合?！保?］在《尸子》中才為“宇宙”敲章定論：“上下四方曰宇，往古來今曰宙?！保?］很明顯，《尸子》中的這句話才為宇宙給出了一個確切的“義”，即空間和時間。這樣說來，宇宙的概念其實是經(jīng)后人解說的，雖有古籍記載，但對記載的理解是其“引申義”。兩千年前的先哲們說：“名可名，非常名”，所強調(diào)的就是名之為名未必名副其名，人們所說的和所理解的就算是“同一對象”也未必就“絲毫不差”。老子在《道德經(jīng)》上開篇就講：“道可道，非常道”［7］，就是強調(diào)事事有“道”，人們講“道”，但你講的“道”或他（她）講的“道”未必就是本道或同一個“道”。這與每一個人的認知能力、知識結(jié)構(gòu)有關(guān)。因此，人人都可講道，但要講出“本道”，那就需要在認知上下功夫，否則，講出來的道還可能是“歪門左道”。

人們從文案中考證出宇宙的詞義，但文案是由人來記載的，記載的人對宇宙的認知與定名的人對宇宙的認識未必能做到指一是一。現(xiàn)代物理學家或哲學家們和一般普通人的宇宙觀就未必一致。物理學家在考慮某些問題時除了要考證事物名稱的字面意思之外，還要考慮滿足某些理論需要?！皶r空論”就離不開“時間”概念，而宇宙一詞中的“宙”又恰好被引申出了時間概念，人們也就認同了宇宙與時間的相互聯(lián)系了。然而，這樣的理解雖然滿足了時空論的需要，但這樣的解讀所帶來的矛盾就不能避免。比如，“說超光速運動系上的時間是靜止的人又認為宇宙正在超光速膨脹?！保?］很明顯，如果超光速運動狀態(tài)下的時間是靜止，那超光速膨脹著的空間還算不算是宇宙空間？如果算，就沒有時間。如果不算，那這部分空間算什么？霍金說奇點處沒有時間，那奇點還屬不屬于宇宙？如果奇點屬于宇宙但又不包括時間，那宇宙與時間之間還有何種關(guān)系？

顯然，宇宙與時間的關(guān)系與文字解讀有關(guān)，其間的聯(lián)系是單從文字上“領(lǐng)悟”的，拋開字詞看宇宙，人們又會有怎樣的宇宙觀呢？這不免要從更客觀的現(xiàn)象中進一步甄別。

三、宇宙與空間

我們撇開時間不談，世間的一切其實都囊括在一個博大的空間當中。就宇宙而言，宇宙除了所包含的物質(zhì)和能量之外，其余的就只有空間了。空間秉承著宇宙，宇宙承載著空間。人和人們心目中的所想，無一例外都在于宇宙之內(nèi)。然而，所有存在于宇宙之內(nèi)的事也都在空間內(nèi)存在。也就是說，凡宇宙之內(nèi)的事都在空間之內(nèi)，凡空間之內(nèi)的事也都在宇宙之內(nèi)。時間更不例外，其不僅在空間內(nèi)存在，而且還要依賴空間內(nèi)物質(zhì)過程而存在，是伴隨物質(zhì)及物質(zhì)過程在空間內(nèi)的存在。也就是說，時間如果離開了物質(zhì)及物質(zhì)變化就無從談起，而物質(zhì)及物質(zhì)變化都在空間內(nèi)發(fā)生。所以，拋開空間，時間也是無從談起的。這樣看來，所有的物質(zhì)及物質(zhì)演化都在空間內(nèi)進行，大事小事都是宇宙之內(nèi)的事，就連“上帝”“靈魂”“鬼神”“妖魔”一類的思想“產(chǎn)物”也是以“意識”的形式在依附于某些人的大腦而在空間內(nèi)存在。沒有空間以外的宇宙存在，也沒有宇宙以外的空間存在。顯然，宇宙其實與空間是一一對應(yīng)。

從這樣的意義上講，宇宙就是空間，空間就是宇宙，時間和物質(zhì)只是空間或宇宙內(nèi)的存在。宇宙之名雖然結(jié)合了“宙”這一象形文字，但其組合后的名稱未必還含有時間這一引申概念。這也是老子為什么要強調(diào)“名可名、非常名”的原因。正如我們不能因某人之名叫“某飛”，就認為這人一定能“飛”。望文生義不一定就是“名”之原義，宇宙之“宙”或許只是一個名稱而已，宇宙就是整個空間。

從空間整體來看，空間是靜態(tài)的，空間內(nèi)的物質(zhì)過程才是動態(tài)的，物質(zhì)的動態(tài)變化只造成局域的空間變化，而整體空間則不會隨時間變化而改變［9］。所以，時間演變并不影響空間存在，從而也不影響宇宙存在。自然空間無限，物質(zhì)演化所占用的空間有限。所以，宇宙的本義是空間，與時間無關(guān)。

四、空間與物質(zhì)

宇宙就是人們可以想象的全部空間，空間包含人們所能想象的全部宇宙。物質(zhì)在空間內(nèi)存在，有物質(zhì)的地方就有空間，有空間的地方就可容納物質(zhì)，物質(zhì)是宇宙內(nèi)的可觀測部分，沒有物質(zhì)的空間不能被觀測。所以，人類能觀測或所觀測到的地方都是物質(zhì)存在的地方，也是物質(zhì)存在的反映。由于觀測能力和觀測距離的限制，人類能觀測到的區(qū)域極其有限。無論是137億光年的半徑還是更龐大的空間范圍，其所代表的意義都只是指人類所觀測到的范圍而已，與宇宙本身或宇宙大小無關(guān)。宇宙在人們的觀測范圍內(nèi)和觀測范圍外并無差別，宇宙中的物質(zhì)現(xiàn)象和時間歷程在人們的觀測范圍內(nèi)和觀測范圍外也是一致的，宇宙不會因看到或看不到而有不同。

人們發(fā)現(xiàn)宇宙的背景輻射各向同性，在全方位觀測中視覺景象也均衡一致［10］。觀測者想搞清這些現(xiàn)象發(fā)生的原因，就與大爆炸聯(lián)想，認為宇宙大爆炸后的余溫、余燼，可形成所觀測到的這類背景，所謂的“宇宙大爆炸”也只是假說，其假說本身尚有諸多問題待解決，矛盾和疑問十分顯眼，將這樣的假說看作事實就有失偏頗。事實上，宇宙背景輻射是空間物質(zhì)均衡分布的結(jié)果，是空間尺度太大，在無限空間有無限多的恒星相互輻射的結(jié)果。我們知道在離我們僅8分鐘光程處有太陽存在，距離我們約4光年處又有半人馬座恒星，而我們所處的銀河星系有多達數(shù)千億顆恒星存在?？梢哉f，在空間的任何方位都有物質(zhì)即恒星存在，即使在相對較近的距離上沒有，但在相對遙遠的距離上一定會有。宇宙被人類可觀測的尺度遠達數(shù)百億光年，不同距離上的恒星交織，視角層面上相互疊加，如果在一光年內(nèi)沒有，在兩光年、十光年或更遠一點地方必然就有。所以，無論是背景輻射各向同性或是宇宙景象的一致性，其根本原因是空間大尺度上的物質(zhì)重疊，相互補位。這與“爆炸”或不“爆炸”、留不留下“余溫”“余燼”無關(guān)。

五、物質(zhì)與時間

宇宙除了物質(zhì)就是空間，在此之外如果還想“整”點什么，就需要用思維想象來完成，而只在思維想象中存在的東西往往都是意識形態(tài)上的東西。如有人想象有上帝存在，上帝的存在就只能在一部分人的意念中，現(xiàn)實當然就找不到上帝的影子。人們用想象建立邏輯聯(lián)系，這種聯(lián)系就是意識層面的聯(lián)系。如數(shù)學邏輯復數(shù)就只是意識層面上存在，在現(xiàn)實中的數(shù)學邏輯復數(shù)既看不見也摸不著。同樣，時間也是既看不見也摸不著的，人們對時間的認知是借助事物過程來參照的，是需要系統(tǒng)或工具做參考。如光陰輪回、四季更迭、日月循環(huán)、沙漏、滴漏，以及鐘表等，都是用某種事物及其過程為參照來確認計時。然而，所有的參照系統(tǒng)都是物質(zhì)性的，而且是借系統(tǒng)物的演變過程將時間顯示了出來。人們用這樣的過程丈量時長，離開了物質(zhì)和物質(zhì)過程，時間就失去價值。人們說大爆炸之前或者說奇點內(nèi)沒有時間，或者說超光速運動系上時間靜止，其結(jié)論都是基于邏輯分析和邏輯推理，雖然備受質(zhì)疑，但也從一定角度說明人們要確認時間，就必須有物質(zhì)過程做參照。然而，物質(zhì)只在空間內(nèi)存在，物質(zhì)過程也只在空間內(nèi)發(fā)生，過程所代表的時間也是空間內(nèi)的事情［11］。

人類能接觸到的物質(zhì)過程是局域內(nèi)的過程，是在有限空間內(nèi)發(fā)生的事，整個空間獨立于一切事物之外，不受任何物質(zhì)和物質(zhì)過程影響。過程永遠只在局部發(fā)揮作用，如同太陽系的物質(zhì)過程只在太陽系內(nèi)發(fā)揮作用一樣，超越了太陽質(zhì)場引力，其作用就不再存在。

時間客觀存在，因為物質(zhì)過程不受人類的意識而改變。時間存在主觀因素，因為時間在人類意識層面會因不同人有不同感受。相對論所討論的時間會隨參照系的速度改變而改變是意識層面上的邏輯想象，不是客觀層面上的時間改變。所以，時間存在絕對概念，但同時也存在相對概念，前者是客觀過程，后者是主觀感受，二者不能混同。

六、結(jié)束語

時間雖然客觀存在，并在物質(zhì)演化過程中沿未來方向發(fā)展，但物質(zhì)過程是循序漸進和循環(huán)往復的，物質(zhì)過程循環(huán)往復不代表時間能循環(huán)往復。

物質(zhì)過程在空間內(nèi)發(fā)生，時間自然也是空間內(nèi)的時間。無論是客觀狀態(tài)過程中的時間或是人類主觀意識所感受到的時間，都只會發(fā)生在空間之內(nèi)，因此，時間與物質(zhì)一樣，都是空間內(nèi)容，即宇宙內(nèi)的過程。世間一切都囊括在宇宙或空間之內(nèi)，沒有什么位居宇宙或空間之外，也沒有什么能凌駕于宇宙或空間之上。人類也只是宇宙萬物之一種，無論是誕生之前還是誕生之后，無論是誕生前的世界還是誕生后的世界，都是空間中的宇宙世界。

人們在宇宙中所看到的都是物質(zhì)或物質(zhì)存在的形式，所謂的宇宙大小或137億光年范圍都是指物質(zhì)涉及的空間范圍，把時間看作構(gòu)成宇宙的核心要素，顯然忽視了物質(zhì)所扮演的更顯重要的角色。所以，包含時間而不包含物質(zhì)的宇宙定義并不完整，而把物質(zhì)列進宇宙的定義又未必指代了人們對無限空間和無限宇宙的想象。所以，從物質(zhì)是空間內(nèi)的存在和時間是物質(zhì)過程的彰顯來看，空間與時間沒有交集，而宇宙與空間卻與人們對宇宙的感知吻合。所以，宇宙與空間可看作一體，二者可看作同名、同義。宇宙單指整體空間，空間無限，宇宙無限，二者概念等質(zhì)、等價、等效，二者可謂“同體異名”。

人們能否接受這樣的宇宙、空間、物質(zhì)和時間關(guān)系呢？

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作者簡介：劉佩軍（1963—），男，漢族，湖北十堰人，湖北文理學院二級教授，研究方向為天體物理。

（責任編輯：趙良）