[二]
在此,我想首先在追认相对论给空间、时间、质量、力等物理学的基本范畴带来了怎样的变化的同时,触及本体论层面的“哲学性”问题的一部分。这应该成为谈论有关观测问题的认识论的前提。
在狭义相对论中我们已经看到,时空是四维连续体,换言之,时间和空间已不再是独立自在的东西,而是“相互渗透”的形态;我们还看到,质量被当作受制于运动状态,从而也受制于时空规定的某种东西来认知。就质量来说,相对论中所讲的质量和能量的“相互转化”、质量和能量本原上的同一性在此无需重复了。
这样,曾经在经典物理学中被视为自在的、绝对的在者的时间、空间、质量等概念现在被认知为密切相关的形态。其中的情况在广义相对论中越发明显。——在此,我决定不涉及下列问题:电磁现象的经典基本方程麦克斯韦尔方程没有补充伽利略的相对性;它根据洛伦兹—爱因斯坦变换去除了与力学规律不符之处。另外,对围绕爱因斯坦晚年所追求的“统一场理论”的主题也不予说明。即使在这样的制约下,我认为我们下面的论述也是可行的——正如前面说到的那样,时间、空间、质量、加速力等规定性已经不是“构成要素”的基始性的在者了。
在经典力学中,只有“构成要素”才是基始性的存在,“关系”对“要素”来说被认为是外在的某种东西。虽然不能不说其在关于“要素”复合的存在方式、相对存在(Sosein)方面形成了一种形式的规定原理,但那毕竟不是内在地规定“要素”这一绝对存在(Dasein)的东西。可是,在相对论中,时空和质量的相互制约“关系”在我们用哲学的眼光(für uns)看来,是先于构成要素的项的关系。相对论中,空间、时间、质量、加速力等因素确实也可以被当成似乎是自在的某物来对待,但那是凭借“物性化”地截断那个函数的关联态的项,将其“视为自在”而实现的,从本体论的角度来看,它已经不是先于关系的要素了。对时、空、质量只要了解前面讲到的东西就够了。
爱因斯坦在“等价(相等)原理”中明确了惯性质量和重力质量的等价性,指出了加速度运动和重力现象的等值性,并由此放弃了把力作为起作用的某物而将其实体化的想法,转而将“场”看成基始性的存在这在前面已经提到。虽然“力”这一概念在经典力学中也是极严重的问题性(problematisch)概念,但牛顿对惯性质量和重力质量的一致确实是坚信不疑的,并且在此基础上论述了作为“物质固有力”的“惯性”乃至“惯性力”的问题。在这个意义上,也许可以说,惯性(力)和重力(万有引力)等是作为“物质”的内在的、本质的规定性被实体主义地构想出来的。但是在相对论中,这样的“力”是结合时空“场”这一功能性、关系性的绝对存在的基始性来把握的,直至质量物质也被作为该关系乃至场的一个象面。
就这样,在相对论和经典物理学比较时,可以说各个基本的契机是结合“关系的基始性”而被定位的。但这并不意味着不存在物理上的恒量。的确,这里的时间的持续、空间的距离、质量、加速度等规定性已不再是和系的运动(观测者所属的系)无关的恒量。![]()
但首先,真空中的光速这一“宇宙恒数”作为恒量登场了。同时,还出现了“时空间隔”及“能量、运动量”等恒量。(https://www.daowen.com)
我想也许不用详细地评价,假设四维时空连续体内部任意一点的坐标为(x,y,z,t),s2=c2t2-(x2+y2+z2)〔通过洛伦兹变换式可以清楚地看到,这个方程式右边等于c2t'2-(x'2+y'2+z'2)〕对于洛伦兹变换是不变的。这个s称为“时空间隔”。对伽利略变换而言,代替分别是恒量的三维空间的“距离”和“时间”,在这里,“时空间隔”作为恒量登场。同时,运动量和能量的关系有下列等式成立:〔E2/c2-(Px2+Py2+Pz2)=E'2/c2-(P'x2+P'y2+P'z2)〕E2/c2-P2=M
c2,运动量和能量已不是存在的,出现了“能量·运动量”这一“恒量”。
但是,在此我们不能忘记的是,虽说“在所有惯性系中真空中的光速都是一定不变的”,但那是以那个空间的洛伦兹收缩和时间的广延等为前提的,只有在这个前提下,对观测者来说才是作为不变的、一定的所知被给予的东西。那决不是形而上学的“呆板的”不变性。“时空间隔”和“能量、运动量”的不变性不是实体的呆板的不变性,而是内部流动的,可以说是格式塔的守恒性。这从前面给出的方程也应该可以看出。
这样,虽然同是恒量,但在经典物理学和相对论中它们在本体论上的理解是不同的。尽管如此,我们之所以关注相对于“变换”而言的“不变性”乃至“同型性”,是因为它是确立物理规律的认识论构造进而也是观测问题的核心。
下面将以观测者问题——这正是认识论上的交互主体性问题——为主题来探讨一下相对“变换”而言的“不变”的同型性问题。