科普·时间和空间是什么?

时间是什么呢?空间又是什么呢?
很久很久以前,人们在白天依靠太阳的运行来判断时间。太阳出来后,就开始劳作;太阳下山后,就回家休息。所以有“日出而作,日落而息”的说法。到了晚上,人们便依靠月亮来推断时间。但有些日子里,太阳和月亮都不出来,人们便不能很好地判断了。
很久以前的人,也依靠太阳、月亮或北极星来判断方向。判断方向,就是想知道自己在哪里,也就是判断自己所在的空间。
人们也不知道太阳和月亮是怎么来的,不过总有一些人很喜欢思考。于是就有人,也不知道是谁,写了一本叫《山海经》的书,书上说:“上古天帝叫做帝俊,他有两位妻子,分别叫做羲和与常羲;而羲和生下了日,常羲则生下了月。”也就是说,太阳和月亮都是天帝帝俊的孩子,他们是同父异母的。
虽然日月有了来历,也可以用来记录时间,但那时候还是没有人知道时间是什么,只知道一年接着一年,周而复始。又很多年以后,大概距今3000多年,人们将一年分为12个月或13个月,有13个月的那一年叫闰年,否则叫做平年;每个月有30天或29天,有30天的月份叫大月,只有29天的月份则叫小月。
大约3000年前,中国古人通过观察天文发现,如果北斗七星的斗柄指向东方,则天下对应为春天;如果北斗七星的斗柄指向南方,则天下对应夏天;如果北斗七星的斗柄指向西方,则天下对应秋天,如果北斗七星的斗柄指向北方,则天下对应冬天。北斗七星或天体,是一种空间;而春夏秋冬,则是时间。就这样,中国古人很早便将时间和空间糅合在一起,并认为它们是不可分割的。这种将时间和空间当成一个整体来研究的观点,西方科学界直到100多年前才由伟大的科学家爱因斯坦提出来。
大约2500年前的某一天,有一位叫孔丘的老先生,人们尊称他为孔子。孔子带着他的几个学生,站在河边。看着河水往东流,永不停歇,孔子心中很多想法。忽然,他对学生们说道:“你们看,这就是时间啊!时间就像河里的水一样,日夜不停地流动,而且不会回头。”在这里,流水则是承载时间的空间。
学生们听着老师的话,都领悟到了一些道理。有一个学生说道:“老师,我知道了,人的一生就是在时间长河里度过的,日夜不停,我们不可能回到过去,只能是一天天长大,然后一天天变老。”孔子点点头,不做声。他的话后来被学生编进了一本叫《论语》的书里。
孔子去世后100多年,出现了一位叫尸佼的思想家,人们尊称他为尸子。他晚年在蜀地夜观星象,提出“往古来今曰宙,四方上下曰宇”的观点。也就是说,时间就是过去、现在和未来的总称,空间就是天地东南西北。已经度过的时间,称为过去,比如说去年、上个月,或者昨天;正在经历的时间,就是现在;还没有到来的时间,那就是未来了,比如说明天,下个月,或者明年。尸子的话,汇总在一起,形成了一本叫《尸子》的书。
大概又过了几十年后,一位叫庄周的思想家也在思考时间是什么这个问题。由于他很有学问,人们尊称他为庄子。庄子说:“有实而无乎处者,宇也;有长而无本剽者,宙也。”也就是说,确实存在却没有具体位置的东西,就是空间;有长度但没有开始也没有结束的东西,就是时间。庄子的话,也汇总在一起,出了一本叫《庄子》的书。庄子还给空间取了一个名字,叫做“六合”;六,其实就是指的天地和东南西北,这六个东西合在一起,就是空间。这个说法,其实和尸子的意思是一致的。
而尸子和庄子对时间的描述,却有些不同;或者说,他俩说的重点不一样。尸子说的是,时间由过去、现在和未来组成,说的是时间的组成部分;比如说三天,可以由昨天、今天和明天组成。而庄子说的是,时间只有长度,却没有起点和终点,说的是时间的特征;比如说,今天的前一天是昨天,昨天的前一天是前天,但是前天还有前一天,每一天都有前一天,所以时间没有起点;同样,每一天都有明天,时间也没有终点。
又过了100多年,汉武帝的叔叔淮南王刘安编了一部叫《淮南子》的书,他崇拜庄子,但是延续了尸子的说法,他认为:“往古来今谓之宙,四方上下谓之宇。”过去、现在和未来,合起来就是时间;而天下、地上和东南西北这四个方位,合起来就是空间。
根据这个说法,我们可以认为,去年、今年和明年,构成了一段时间;昨天、今天和明天,也可以构成一段时间。而且比较后可以知道,时间有长有短。我们也可以发现,一个房子就是一个小空间,因为它有东南西北四面墙和屋顶、地基组成,屋顶在天空里,地基在地上。再比如,一座山是一个大空间,一条河也是个大空间,一片海洋或一片天空是个更大的空间。
长期的观察,使得人们对时间和空间的认识积累了很多经验。人们发现,白天和黑夜是交替的,这种交替则构成了时间;白天是光亮的,而黑夜则是阴暗的,因此时间可以用“光阴”这个词来形容。例如《淮南子·原道训》中说:“故圣人不贵尺之璧而重寸之阴,时难得而易失也。”在这里,光阴不但用来表示时间,还描述了时间的测量方法,即通过测量阴影的长度,并用“寸”来做单位。
时间的时,繁体字写为“时”,日字旁表示太阳,寺字在《说文解字》(东汉时期的一本字典)中则解释为“有法度者也,从寸之声。”也就是说,时间,就是太阳的法度。现在简体的“时”字,则强调了时间的测量单位“寸”。光阴称“寸”,缘于古人用“日晷”来测算时间。日晷的圆形板上刻上表明时间的度数,圆中心立着一根垂直于晷面的小棍子,由日出到日落,小棍的阴影由长而短,又由短而长地映在度数上,即表示着时间。“寸阴”,即阴影缩短或延长一寸的距离,它反映的是太阳的运行,也就是时间。
从南北朝开始,用光阴来代替时间的说法,广泛地出现在很多文学作品中。如南朝梁·江淹《别赋》中说:“明月白露,光阴往来。”北齐颜之推《颜氏家训·勉学》中说:“光阴可惜,譬诸流水。”唐·李白《春夜宴从弟桃李园序》中说:“天地者,万物之逆旅;光阴者,百代之过客。”这实际上也是在定义空间和时间。还有俗话说:“一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴。”
几乎在同时,人们也发现,阴影或阴暗,其实就是光没有照到时产生的,因此光阴可以简称为阴,体现太阳消失的那一面;也可以简称为光,体现太阳出现的那一面。于是,文学家们也开始用“时光”这个词来表示时间。在文学作品中,最早这样用的是魏晋时期的石崇,他在《思归叹》中说:“时光逝兮年易尽。”这是人类历史上首次将时间、空间和阳光等同起来,可以说是一个划时代的发现。时间就是光,光就是时间,而阳光要跨越空间,才能照耀大地。这种将时空和光等同的观点,在西方也是近100来年才发现的。
时间和空间的不可分割性,还可以从中国神话或仙话中得到证实。例如,《西游记》中认定“天上一日,地上一年。”也就是说,天上一日的长度等于地上一年的时间长度。这就说明,中国古人认为,不同的空间,时间流逝的速度是很不一样的,天庭的时间流动速度很慢,一秒的长度等于人间的365秒,所以天上一天的长度等于人间365天的长度。再比如,在地上其实还有很多洞天福地,那里的时间更“慢”,一天相当于地上普通人间的100年,所以有“洞中三七日,人间已千年”的说法。南朝·梁任昉《述异记》记载,一个叫王质的人去山中砍柴,见到仙人下棋,他便走近观看;就这样待了几个小时,等他想起自己的事情想去砍柴时,发现自己手上的斧头柄都烂掉了;他于是下山回家,却发现物是人非,原来已经过去几百年了。
时间这个词,其实是由“时”和“间”组成的,间,就是时间的分隔。如果不把“时”分割成“间”,人类就无法识别“时”,或者说无法对“时”进行命名。而一旦人类对“时”进行了分割或分隔后,就可以对“时”命名了。比如说,一年、一个月、一天、一小时、一分钟、一秒等。

中国古人对时间和空间的定义,可以归纳为以下五种:

(1)时间和空间相互定义,如利用北斗七星和春夏秋冬相互表达;

(2)以孔子为代表:将时间定义为永不停息、永不逆转的运动状态,空间定义为时间的承载体。

(3)以尸子和淮南子为代表:将时间定义为过去、现在和未来的总和,将空间定义为天地、东南西北的总和。

(4)以庄子为代表:将时间定义为可无限延伸但是没有起点和终点的哲学概念,而将空间定义为处处存在却不可捉摸的哲学概念。

(5)以文学家为代表:将时间用空间中的太阳或阳光来定义,认为时间就是光阴,甚至就简称为时光。

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