《唯物辩证法大纲》3.1.3.4 空间的三维性和时间的一维性

【本文转载自人民出版社1978年 仅供学习参考】

4、空间的三维性和时间的一维性

  以上我们就空间和时间的共同点作了分析，现在再来分析它们的区别点。

  空间和时间都是物质的存在形式，但它们是物质的两种不同的存在形式。它们的区别点在于：空间是三维的，时间是一维的。

  空间的三维性表现在：任何一个现实地存在着的物质客体，都具有一定的长度、宽度、高度；任何一个物质客体同其他物质客体的位置关系，都只能是上下、左右、前后。用几何学的术语表示起来，就是：通过空间中的任何一点，都可以、而且也只能引出三条互相垂直的直线；或者反过来说，确定空间中某点的位置的坐标系总是由三条互相垂直线（X轴、Y轴、Z轴）组成的。空间不能多于三维，也不能少于三维。现实的空间必然是三维的。

  时间和空间不同，它只有一维。时间的一维性表现在：它只按照由过去到现在、由现在到将来的方向前进，而不能按照别的方向前进。时间是一去不复返的，这种不可复返性是由事物的发展过程的不会绝对重复所决定的。事物的发展永不停息，作为事物发展过程的持续性的时间也永远向前流逝。时间不能多于一维，也不能少于一维。现实的时间必然是一维的。

  现代物理学中常常使用“四维世界”的概念。这是什么意思呢？是不是说空间有四维呢？不是的。“四维世界”的概念所表示的，不过是事物存在于三维的空间和一维的时间之中的事实罢了。实际存在着的事物不仅存在于三维的空间中，而且还存在于一维的时间中。例如，对于航空线的交通管理员说来，单单知道飞机的空间位置的座标是纬度X、经度Y、高度Z，是没有意义的；只有当他同时也知道时间的座标T，即知道飞机是在什么时候处在上述的空间应置时，他才能获得关于这架飞机的飞行情况的观念。可见，飞机的飞行不是仅仅在三维的空间中进行的，而是在由三维空间和一维时间所构成的四维的时空连续区中进行的，它的飞行轨迹是这个四维的时空连续区中的一个连续的曲线。“四维世界”的概念，正好证明了唯物辩证法关于时空是运动着的物质的存在形式的原理，以及空间的三维性和时间的一维性的原理。

  唯心论者异思天开地去设想三维空间以外的空间。他们为什么要这样做呢？因为他们也知道，只有三维的空间是现实的空间，这个现实的空间已经被物质占满了，要想在这里为“上帝”、“宇宙精神”之类的东西找一块容身之地是越来越困难了。因此，他们只好到三维空间以外去找出路。他们硬说，既然物质只能存在于三维空间之中，不能存在于三维以外的空间之中，那么三维以外的空间就应该是“上帝”的天地，“上帝”就是在这样的“空间”里操纵物质世界的一切的。但是，这样的“空间”究竟到哪里去找呢？除了在唯心论者的幻想里可以找到以外，是任何地方也找不到的。当理论物理学和数学中引进了“多维空间”的概念时，唯心论者如获至宝，以为找到了“科学论据”。实际上这个“论据”是帮助不了他们的。“多维空问”是怎么一回事呢？是不是说现实的空间果然不止三维呢？完全不是的。例如，物理学上的所谓“相空间”，是表示物质体系的个别质点除了具有位置的坐标以外，还有动量的坐标。动量根本不是空间，这是很显然的。又如，色度学中的所谓“颜色空间”，是把每种基本的颜色当作这种“空间”的一个“维”（这样，有多少种基本颜色就可以有多少“维”），并用这样的“多维空间”来表示被考察的客体的色调。很显然，颜色根本不是空间，颜色的“维”数同空间的维数完全是两回事。因此，“多维空间”的概念只具有比喻或模拟的性质，它并不表示现实的空间是多于三维的。大家都知道，当我们用一定长度的线段（加上代表方向的箭头）来表示一定大小和一定方向的力的时候，并不是说力果真就是一个线段。同样，当自然科学用“空间”来表示动量，颜色等等的时候，也决不是说动量、颜色等等果真就是空间。唯心论者的这个“论据”，完全是文字游戏，是经不起驳斥的。

  以上，我们从各个方面阐述了空间和时间的范畴，现在总起来说几句：三维的空间和一维的时间是运动着的物质的存在形式。空间和时间的物理特性和几何特性是随着物质运动的情况而变化的，人们关于空间和时间的特性的概念也是随着认识的发展而变化的；但是空间和时间的客观实在性却是永远没有变化的。任何特定的空间和时间都是有限的；但是由无穷多的特定空间和时间所组成的整个宇宙的空间和时间却是无限的。特定的空间和时间之间被它们各自的特点分割开来，因而是非连续的；但是非连续的空间和时间又被它们所共有的一般特性联结起来，因而又是连续的。这里所说的不变性、无限性和连续性都是无条件的，这是空间和时间的绝对性；这里所说的可变性、有限性和非连续性都是有条件的，这是空间和时间的相对性。空间和时间的绝对性和相对性是互相依存的，绝对性即寓于相对性之中。这就是唯物辩证法的时空观。

  总括以上三节的内容，我们可以把物质、运动、时间、空间四个范畴联系起来，得出如下的结论：物质是运动于空间和时间之中的、离开人们的意识而独立又能为意识所反映的客观实在。