18.什么是空间

新说宇宙·一 宇宙形状1.18

侯工 著

微信公众号：xz480219

什么是空间？

这个问题，从来都没有一个精确的定义。

目前存在下面几种空间观：

1.绝对空间观

绝对空间俗称“鱼缸“空间，这种观感来自人类日常生活的体验：人们凭直觉认为宇宙万物就象游弋在鱼缸里的小鱼儿。如果我们生活在狭小的房间里就会感到窘迫，生活在宽敞的房间里就会感到舒畅。买房子都想买大的。

俗话说，海阔随鱼跃，天高任鸟飞，如果没有绝对空间，鱼儿怎么游？鸟儿怎么飞？

抱有绝对空间观的人认为空间是独立于物质存在的，先有空间后有物质。物质的存在有赖于空间的存在。

空间大于物质，物质才能运动。

空间就象鱼缸，物质就象鱼缸里的鱼。物质在空间里运动，就象鱼在鱼缸里游荡。对于宇宙来说，空间是无限的。

牛顿就是这种观点的代表，他说：“绝对的空间，就其本性而言，是与外界任何事物无关，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。”（摘自《牛顿自然哲学著作选》27页）

牛顿的话表示3层意思：

（1）空间独立于任何事物而存在；

（2）空间是绝对的，不变的，不会膨胀，也不会缩小；

（3）太空中存在没有任何物质的绝对真空。

2.相对空间观

这种观点以爱因斯坦为代表，他的狭义相对论认为，空间是相对的，它会随速度而改变——速度越大，空间越小（尺缩效应），当物体速度接近光速时其空间趋于0。

——因为这时光线经过该物体时几乎不占用时间，因而保持光速不变。

爱因斯坦的广义相对论认为，质量可以使空间弯曲，引力是由弯曲的空间产生的。

支持这种观点的理由，是因为论证光速不变时引进了洛伦兹变换：在有速度的惯性系时，空间会相应”缩小“，也就是”尺缩效应“，这样就使实测的光速不变。另外，在日蚀的时候，能够观测到太阳后面的星球，又”证明“了空间被太阳弯曲了。

2.“空间不存在”观

爱因斯坦又说：时间和空间其实是不存在的,它们只是人们的一种错觉。

究竟孰是孰非呢？

第1.种观点的（1）认为空间独立于任何事物而存在。这个观念来自人类日常生活的体验，容易被一般人接受。但是，这种观念是局部的狭隘的地球思维。

从整个宇宙来看，宇宙是没有外面空间的。如果说空间与物体是各自独立存在的，那么物体就可以从空间中抽离出来。当物体从空间中抽出来以后，这个物体还有空间吗？

如果有，说明原来的空间没有意义，也就是说原来的空间是多余的，说明在物体之外是不存在空间的。

如果没有，那么这个物体就不能存在，这就反证了物体与空间是一体的不可分离的，即空间不能独立于物体而存在。

关于第1.观点之（2），认为空间是绝对的，不变的，不会膨胀，也不会缩小。然而，现代科学已经证明宇宙在膨胀中，星球在互相远离——月球以每年3.8厘米的速度离开地球，这就说明空间在膨胀中，而不是绝对不变的。

观点1.之（3），认为太空中存在没有任何物质的绝对真空。

然而，所有恒星都在向太空放射出大量物质微粒（这些微粒就是人们花费巨资用对撞机产生的粒子），称为宇宙射线。如果这些粒子不分解的话，太空中的这些射线粒子就会不断积聚，超过临界点就会危及人类和生物的生命。

但是实际上，太空中的粒子浓度在一定时间内基本不变，原因就是这些粒子由大到小不断分解，直至分解为没有质量的物元以补充不断产生的球面增幅。

物元就是太空的主体，没有任何物体可以挡住宇宙射线中的中微子，可见太空中不存在绝对的真空。再说，根据同速共存原理，绝对真空没有物质运动，其速度为0，就不可能与运动物质共存。

如果将一个密闭容器里面的空气全部抽出来，里面是绝对真空吗？不是的，里面还是有最小粒子——中微子和物元，两者可以自由进出任何容器。

任何空间都是有物质内容的——没有你就不会有你这个人的空间，没有地球就没有地球空间，没有太阳系就没有太阳系空间，没有物元也就没有宇宙空间。

宇宙万物都在宇宙空间里运动。

由于物元可以自由地穿透任何物体，所以人们就误以为太空是绝对真空的，过去人们对宇宙射线知道的也太少。

关于第2.种观点：爱因斯坦认为空间会随速度而改变，或者被质量弯曲，那么世界就会是不统一的，太空就会分成无数不同的区间。但是他又认为世界是统一的。他后半生花费了大量的精力和心血，就是要建立统一场论——结果他没有找到统一场，或许他相信世界是不统一的。

因为宇宙只有一个参照系。宇宙是个球面，球面就是以球面的球心为中心的球坐标系，证明宇宙球面就是一个统一场，所有物体都在这个场的作用下步调一致地运动，也就证明世界是统一的，那么相对论就是不成立的。

爱因斯坦认为空间是相对的，错误在于他认为宇宙存在多个参照系（狭义相对论的惯性系和广义相对论的非惯性系），每个星球就是一个参照系，如果真的是这样，就破坏了宇宙的统一，宇宙就会因四分五裂而不能存在。    

第3.种观点以爱因斯坦为代表认为时间和空间都不存在，它们只是人们的一种错觉。

这种观点是源自于一元论。

一元论认为宇宙只有物质存在，没有精神存在。

时间和空间属于精神范畴，在物质范畴内是不存在的。但是，任何事物都是一体两面的，只有一面的事物是不存在的。

只有物质没有精神的世界也是不存在的。

也就是说，世界是二元的——既有物质也有精神。

在精神范畴里，时间和空间是存在的。

与其相反，有一种“物质不存在”观。有人认为，所有物质都不存在，物质只不过是人的感觉。这种观点是源自于另一种一元论。这种一元论认为宇宙只有精神存在，没有物质存在，当然也是片面的。

说到这里，空间的定义就出来了：空间是物质运动范围的度量，以运动状态的方式存在，属于精神范畴。空间和物质是同时存在的。

鱼儿离不开水，但是，水不是专门为鱼儿而存在的空间。水的空间是水本身的范围。鱼儿只是利用了水的空间。当鱼儿在水中游荡时，将水排开而占用了水的空间。

鸟儿在天空飞翔，然而，天空不是专门为鸟儿而存在的空间。天空的空间是空气本身的范围。鸟儿只是利用了空气的空间。当鸟儿在空中飞翔时，将空气排开而占用了空气的空间。

星球在太空运动，太空不是专门为星球而存在的空间，太空是物元本身的范围。星球只是利用了物元的空间。当星球在太空中遨游时，物元穿透星球身体与星球共同拥有了物元的空间。

您可能会说：“将鸟儿关在笼子里，就飞不上蓝天；将宇宙放在没有空间的地方，它怎么能膨胀？”

笼子堵住了鸟儿占用空气空间的路，所以鸟儿飞不上蓝天。宇宙本身就有空间。没有人将宇宙关进笼子，它不受任何约束，所以可以自由地膨胀。宇宙的膨胀是自身运动，是自身空间的增长，不需要外部空间。

kdlxz 点评： 

牛顿的（1）空间独立于任何事物而存在；

不知道这个“任何事物”如何理解的，感觉和佛教的“无”一样，如果是“绝对无”一定是错的，大千世界近在眼前；如果是“相对无”，没有物质只有精神层面的“觉”，有点玄学观。

侯工回复：

这是牛顿的分离二元论：精神与物质是互相分离的，而实际上，精神与物质是事物的一体两面不可分离的。光线离开光源似乎独立了，但实际光线与传播介质是不可分离的。

kdlxz 点评：

爱因斯坦的观点，已经对空间进行了重新定义，作者有指鹿为马的意思。

侯工回复：

如果爱因斯坦对空间进行了重新定义，那么他的“相对论”还成立吗？

LionLintV: 

如何证明空间必然有物质？

侯工 :

空间是物质的范围。没有离开物质独立存在的空间。空间与物质不可分离。如果两者可以分开，将物质从空间取出来，请问这物质还有空间吗？如果没有，这物质如何存在？如果有，原来的空间还有意义吗？