空间是能够让万物产生离散界限(区别性)的认识条件,是不同概念事物展开关系和联系过程的场所。
空间的基本特点是具有“可容性”(容纳性),空间中的内容决定着空间的属性,从空间的内容属性来看,空间可分为物质空间和精神空间两大类。物质空间即我们通常所说的、视觉可见的包含着万物的宇宙空间,由于其可视性,所以物质空间也称几何空间、三维空间。物质空间是以展开物质系统的理化活动过程为内容的空间,精神空间是以展开概念性质、概念间的逻辑关系、因果联系为内容的空间,常见的精神空间如各种数学空间、网络空间等。
本文是一篇从哲学角度探究物质空间本质的理论,物质空间(宇宙空间)是本篇的唯一探究对象。(出于表达的简略、方便,本篇正文中一般用“空间“一词简称宇宙空间、物质空间)。
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<一>、空间是可容性的同一
空间是人类意识中最根本性的存在,它无处不在,且必然存在。——你可以想象出一个啥物体也没有的空间或者你不在场的空间,但是你不能想象出一个不在空间中的物体或不在空间中的你。可见,空间是人类意识中的元存在,是绝对实体。
”可容性”是空间的功能属性,可容性即容纳性、容积性,是一种能够被人的躯体自由活动所体验到的知性感觉。
可容性是空间的唯一功能属性,当前人类观测到的直径大约930光年大小的宇宙空间中,任何一处空间与别处空间的可容性都是同一无二的,空间是可容性的同一。
1.1、从有固定参照物角度理解“空间是可容性的同一”
从有固定参照物的角度看,各种物质系统所在的空间域是可以互换的,各处空间的可容性都是无差别的同一。
——你家屋子前面的那座小山丘被推平修成平坦公路后,你在那儿骑车不会有上下起伏的感觉;原本是海水的海底空间,建成海底隧道后,汽车在隧道空间里行驶与在陆地上行驶不会有不同;任何一个星体灭亡后若干年,它所在的”空间域”(物质系统在某个时间点所占用的空间范围)会在热力学第二定律作用下,被周围的空间环境慢慢同化,回归为这个星体诞生前的虚空状态。可见,各处空间的可容性都是同一无二的。
1.2、从无固定参照物角度理解“空间是可容性的同一”
从无固定参照物的角度看,任何物质个体都不能固定在某个空间域中,所有物质个体都是空间的过客,所有物质系统(个体)占用的空间域都包含在同一种虚空环境中。
——众所周知,太阳带着它的八个行星在银河系空间中绕着银河系中心旋转(整个银河系也在围绕着一个更大的质量中心旋转),也就是说太阳以及我们的地球在宇宙中的空间位置从来就没有固定不变过(从爆炸或膨胀的角度看,所有星体的运动轨迹都不会出现重合、重复),任何一处空间中都没有固定不变的宿主,不存在"太阳系空间"、"某个大脑空间"、"某个屋子空间",原子、星球、星系等所有物质系统都只是空间域的暂时占用者、过客。
(地球携带者万物环绕着太阳运动,太阳携带着八大行星环绕着银河系中心运动,银河系与仙女星系、麦哲伦星云等50多个河外星系共同构成的本星系群又环绕着一个更大质量的星体系统中心作环绕运动……,没有哪个物质系统的空间域能在宇宙中固定不变的,见上图)
<二>、空间是真空间、虚空间、实空间三态的统一体
我们人类存身的宇宙空间是物质与纯空间的复合体,被形体物占用的空间域是实空间,形体物与形体物之间“看起来空无一物的间隙”是相对的虚空间;“一个粒子也没有”的空间是真空间、纯空间,宇宙空间是真空间、虚空间、实空间三态的统一体
2·1、虚空间与真空间
“虚空间”即我们常说的虚空,指视觉上空无一物或物质粒子稀少的空间域(也可定义为可见物之间的空隙部分),虚空并不空,虚空仅仅是视觉上的空,某处空间中没有一个可见物,并不意味着无物,虚空中也充满了视觉不能直接观察到的物质粒子,只是虚空中的粒子物质相对微小、稀松。“虚空”是真空间概念产生的逻辑基础,“真空”是在虚空概念基础上发展出的,真空被人类定义为“一个粒子也没有”的纯空间,“真空”是人类根据“某处空间域中的物质粒子可以逐渐稀少”这个直观规律推想出的空间状态(既然某处空间域中的粒子可以逐渐稀少,“一个粒子也没有的空间域”在逻辑上是可能的),但是人类的实践表明,人类并不能制造出一处一个粒子也没有的真空域(纯空间域),宇宙中也没有这样的真空域存在,但我们仍然要从认识确认真空间的存在,经验世界中没有的概念物及性质,不代表没有存在性及价值,真空概念与“化学纯度百分百”、“数学连续性”等概念一样,它们都有认识上的存在性以及相应的应用价值。
2.2、虚空间与实空间
实空间和虚空间一样,都是通过人的视觉定义的,虚空间指“形体物微小、稀少的空间”,实空间则指”充满了物质粒子的空间“。“实空间”概念不太容易理解,人们一般认为视觉所见的宇宙由“虚空”和“形体物”两部分合成(认为“宇宙=虚空+物质”),认为形体物是实心无空的“物体”,认为形体物和虚空是两种不同的东西,其实这是仅从可视性角度得出的片面结论,被密密麻麻形体物占据的空间是空间,被零星可见物占据的空间也是空间,它们的区别仅仅在于“空间域中的物质粒子密度不同“。从这个角度看,可以把形体物视为是“充满了可见粒子的实空间”,把物体与物体的间隔——“虚空间”视为是“物质粒子稀少的空间”〔1〕,
2.3、实空间、虚空间、真空间三者的认识关系。
宇宙空间是物质与纯空间的复合体,真空间(纯空间)、虚空间、实空间,三者是物质粒子密度从小大的梯度关系,真空间即纯空间,是粒子数为0、粒子密度为0的空间;虚空间是粒子体积较小或粒子密度较小的空间;实空间是物质粒子体积更大或粒子密度更大的空间。三者的关系是:真空间(无粒子)<虚空(粒子稀少)<实空间(粒子浓密)。
<三>、宇宙空间是域内与域外、局域(部分)与全域(整体)的统一
空间具有直观的内、外结构性,物体的内空间即域内空间,物体外的空间即域外空间,域内空间和域外空间共同构成了全域的宇宙空间。
3.1、宇宙空间可解构为内外两部分。
任何一个形体物都有封闭的空间界限,都是某个空间域的主人。对于任何一个主体身份的形体系统而言,必然存在着内、外两个相邻且对立的空间世界,主体内的空间即域内空间(物体的内部空间),主体外部的空间即域外空间。显然,全域、总和、全部意义的宇宙空间可二分为域内、域外两部分,“域内空间”指物质个体的内部空间(相对全域的宇宙空间来说,域内空间是局域性的局域空间),“域外空间”指这个物质个体自身以外的包括无物的虚空间和被物体占用的实空间在内的所有空间之和。可用一组公式概括以上空间概念间的逻辑关系:域内空间(内部空间)+域外空间(主体外部的所有虚空间和实空间)=全域空间(物质空间、宇宙空间)。
(上图中的黑色圆形部分是这个圆形的内部空间、域内空间,圆圈以外的所有虚空间和实空间都是这个圆形的域外空间)
3.2、某个空间域的占用者就是那处空间域的主体,空间主体以系统形式在空间中普遍存在,所有形体物个体都是空间的主体
“空间主体”是对空间域占用者的第一人称的指称(例如上图中“圆形”),空间主体不受形体样式以及大小的限制,空间中的任何形体物系统都是那个形体物所在空间域的主人,是那个空间域的主体。“空间主体”既可以是一个简单几何点,也可以是一个复杂的几何体,譬如一棵树、一个星系、一个电子等,它们都有着封闭的空间界限,都是那处空间域的主人。以“黄河”这个空间主体为例,除黄河自身之外,”黄河”的上下左右方向上的空间都是黄河的域外空间,黄河轮廓以内的空间则属于黄河的域内空间(域内空间即黄河河床、河水占用的空间部分);以一个铁原子为例,这个铁原子之外的空间即域外空间,铁原子内的空间即这个原子的域内空间。
(上图是一个细菌图,橙色范围内的属于这个细菌的域内空间,除了这个橙色的域内空间之外,橙色外部的蓝色、黄色的细菌,以及所有细菌间的间隙,都属于这个细菌的域外空间)
由上二分逻辑可推导出:一棵树(树内空间)+那棵树外的所有空间(域外空间)=全域空间;一只鸟(域内空间)+那只鸟躯体外的所有空间(域外空间)=全域空间;银河系空间(域内空间)+银河系外所有空间(域外空间)=全域空间。
<四>、宇宙空间是“域内有 限大”与“域外无限大“的统一
4.1、“域外空间有限大”与“域外空间无限大”观点的认识论之辩
人们常说“空间是无限大的”,其实是说主体外的域外空间是无限大的(此命题仅仅是对域外空间有限无限的回答,并未涉及域内空间的有限无限问题,所以要注明是”域外空间无限大”),当然,”域外空间无限大”只是人们对“域外空间有多大?”问题的其中一种回答,也有人认为域外空间总得有边际,是有限大的,域外空间究竟无限大还是有限大呢?这个问题是有争议的。下面用A、B两种观点分别阐述。
A、“域外空间有限大”观点认为:域外(主体外)空间终究会有一个边际、边界的存在,当前没找到空间的边际,不说明永远也找不到边际,或许当前人类的观测能力有限,还没发现到宇宙的边际。“域外空间有限大“观点的依据基于两个方面。一方面;人类的认知能力、观测能力都在不断进步,人类运用天文望远镜观测遥远星空才开始不久,观测的方法、技术手段、持续观测的时间都有很大的潜力;另一方面,对于"物质系统总是被同一种虚空间包围"这个现象规律的归纳有疑问,目前人类所观测到的直径930亿光年范围内的2万亿星系会不会都在同一个物质系统内?这两万亿星系会不会像一堆水果原子被同一个果壳包含着(果壳即域内空间和域外空间的界)?且这个果壳(宇宙壳)不再是我们熟悉的物质或空间,而是一种不能被人类科技识别的非空间、非物质的第三种存在——"不明存在"(这里的“不明存在”实际上是人的逻辑非思维推想出的概念产物,人的逻辑非思维会预设已知空间外有一种未知的不明存在。"不明存在"被空间有限大观点解释为既没有已知的物质的物理性、化学性,也没有空间的可容性,是非已知的不明存在。因为如果这个“宇宙壳”有可识别的物理化学性或可容性,说明这个“宇宙壳”仍然是已知的物质体或空间,那么这个”宇宙壳“之外,大概率还是空间或物质,发现了这样的“宇宙壳”当然不能说明宇宙是有限大的,并不能否定“域外空间无限大”这个命题。因此,若要“域外空间有限大”这个命题成立,只能把“宇宙壳”视为是非物质、非空间的不明存在。物理学家们新近发现的35亿光年宽的真空态的”宇宙墙”并不是不明存在,它有着人类可知的物理化学性,这个“墙壁”也可以被光穿越,说明这个“墙壁”只是已知宇宙内的一个“局域性的间隙”,它仍在已知空间的包含之内。)
(上两幅图是两种水果形宇宙想象图,“域外空间有限大”论者认为,目前人类观察到的所有宇宙都被一个环状封闭的非物质、非空间的“果壳”包含着,果壳是”不明存在“,果壳内是我们目前已知的宇宙)
B、”域外空间无限大”观点则认为:所有的物质个体、系统都有它的空间界限,且所有的物质系统之间都能够隔着空间发生物理化学联系(力的联系),人类五识所见的世界中,除了”有形的形体物”就是“无形的虚空”(除了实空间,就是虚空间),并没有发现非物质、非空间的第三种存在,且无一例外的是:所有的物质系统都被同一种虚空包含着,而不是相反。因此,域外空间无限大论者认为:“域外空间是没有边界的无限域”(也是这种结论的持有者)。
4.2、黑光君认为当前人类应坚决贯彻“域外空间无限大”空间观,摒弃“域外空间有限大”观念,自觉地以“域外空间无限大”观点指导物理学、数学的建设
通过以上两种空间观提供的观点依据来看,似乎都有道理,但是显然我们不能因为各有道理而秉持模棱两可的态度,我们必须通过严谨的分析选择其一作为知识,去撰写教科书以及指导相关科学研究。黑光君认为应该以99.999%的信念支持“域外空间无限大”空间观,支持的理由有如下三个方面。
一、从判断被事实验证的概率性大小看,“域外空间无限大”相对“”域外空间有限大”来说要靠谱的多,“域外空间无限大”是依据归纳法得出的推论,是可靠的(归纳法的认知有效性已被科学实践充分实证),而“域外空间有限大”观点预设的非空间、非物质的第三种存在——“不明存在”,虽然从逻辑上看是有可能的,但毕竟只是可能性极小的预设。
二、归纳法是人类唯一可用的、有效的认知元法,对"域外空间无限大"这个归纳命题提出反命题假设,既有违人类基本认知信念,也会导致”宇宙是有限大还是无限大”问题的搁置和悬而不决。
虽然归纳推理得出的结论不是百分百绝对可靠的,但是相对可能性预设来说要靠谱的多,一个是基于普遍事实得出的推论,一个仅仅是想象中的逻辑可能性,显然,我们不能不分轻重,错误地秉着所谓的”辩证“、“中观”的认识论态度认为A、B各有道理,进而“见仁见智”或”举棋不定“,这样无疑会导致”域外空间是有限大还是无限大”问题的搁置和悬而不决,无疑会阻碍空间理论的发展,阻碍物理学和数学的发展。
三、“之外的之外必然还有之外”,这是黑光君基于空间可容性的连续性得出的逻辑推论。认为,“之外的之外必然还是之外”这个推论必然是恒真的,因为如果域内空间没有了之外,就意味着空间的连续性、邻接性消失,意味着空间的几何性消失。且“没有之外”这个假设与人类的线性认知模式也是相悖的〔2〕,因此,“之外的之外必然还有之外”这个命题必然恒真,域外空间必然是无限大的(“之外的之外必然还有之外”恒真,就意味着“不明存在”是没有出现可能性的,黑光君认为没有什么认识因素能够隔断、终结空间的可容性,域外空间必然无限大)。
4.3、空间是域内、域外的统一,是域内有限大与域外无限大的统一
上文从多角度论证了“域外空间无限大”命题的正确性,但是并没论及域内空间,相对于域外空间的无限性而言,域内空间的有限性是直观的,因为在空间中的任何一个物质系统(空间主体)都有封闭的空间界限,所以域内空间都是有限大的〔3〕。
这样,结合上一章节(第三章)已论证出的“空间=域内空间+域外空间”,本章这里并可得出一个关于空间有限无限的命题:空间是域内、域外的统一;是“域内有限大”和“域外无限大“的统一。
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