第一节 常识中之相对论

在现代西方科学思想中，影响人之思想最大者，一为进化论之思想，一为相对论之思想。吾人在上章论亚力山大哲学时，虽及于相对论之时空合一之义，然未及于相对论之思想之本身。本章则拟略及其哲学涵义。

欲知西方现代科学思想中之相对论之思想，当先知西方近代之物理学中的物理世界观。而欲知西方近代物理学中物理世界观，则宜先述吾人之常识中之物理世界观之特色数点，以资对照。

在常识中，吾人与物理世界之物体之接触，初为与吾人之人生，密切相关之各种物体之接触。如食物，衣服、房屋、用具，及人所行之山川大地，与寒暑昼夜相关之日月等。是皆为无生命无心灵之物体；而为人赖之以生，亦不可须臾离者。在常识中，人对此诸物体之存在，固从不加以怀疑。然人若问何以知其存在？则人必谓：吾之眼见之，耳闻之，手触之，而吾之心灵知之。在常识，亦视诸物之存在，为能引起吾心灵中之种种情感意志之存在者。由此而在常识中，此物理世界之物体之存在，乃与吾人之生理心理之存在，可相关联或相依赖，相连续以存在者。

在常识中之物体，其本身具备种种所谓物之初性，如形状、数量、动静之类。但亦具备种种次性，如声、色、香味等。而尤重要者，则在常识中之物体，因其与吾人之生理、心理、情感、意志等相关联，而为处处能引起吾人之价值感者。如其存在得失，皆与吾人在价值上之取舍、好恶、悲喜等相关联者。因而此一切物体又为具价值性者。此可称为物体之第三性。此物体之价值性，则皆由物体之功能与作用而表现。由此而在常识中一物体之所以为物体，所重者不在其为物体，而更在其功能与作用。

又在常识，虽以物体具初性次性及第三性，然因常识着重物体与吾人之生理心理之关联，及其功能作用，故一物之性质，乃相对于人之如何接触之而变化，亦常识所默认者。常识对于： 一衣服为我所喜，而被视为有价值，为他人所恶，而被视为无价值，并不感惊讶。依常识，人亦皆知糖在病人口中，其味为苦，钟声在为人所注意时，其声特响；物之大小形状，随远近距离及方向角度而变。依常识，人皆知：吾人之觉一段事所经时间之长短，随吾人之心理上之是否乐于做某事而变。如做所苦之事，则觉时长，做所乐之事，觉时短。人亦知在行路时，人之觉其所历空间之长短，随吾人之行路时之难易之感而变；如登山则觉路长，下山则觉路短，精神好则觉路短，精神疲倦则觉路长。此一切事物之性质与时空之相对性，在常识，皆不引起知识论或形上学及科学上之理论问题，而视若固然。

此外在常识中，亦肯定事物之动静之相对性。如人在岸上，则觉船动。在船上，则觉岸动。亦肯定一物之重量质量，与运动迟速之相对性。如吾人持物而行时，气力大，则觉物轻，而一物之内质，若空无所有。气力小，则觉物重，而一物之内质，若为一极结实之硬块。吾人在行动如飞时，则自觉身轻如燕，身体之物质，亦若不存在。然自外来看，则一有大力而善赛跑者，其跑愈快，愈成一快势，其躯干亦似变为更伟大，其身体中之质量，亦似更增加。反之，如吾人行动艰难，则又觉身体之物质的重量加增，如一顽石。然自外来看，则我们之身体之疲软无力，如败柳枯树，一推即倒，又似物质之密度最疏，而所涵之物质性极少者。

又在常识中，对于物体物质之观念，乃并非以物体物质，为不可消灭者。在常识中，以炭烧成灰，则尽可视炭为不存在而消灭。食物消化为粪，则食物亦即消灭。常识于此，并不思有一物质之分子、原子、电子，常住于炭灰之中及饭与粪之中。常识对物，着重其功能与作用。故一物之功能作用用尽，则物即非原物。故炭成灰不能烧，即非炭，而炭灭。食物成粪，而不能养人，即非食物，而食物灭。由此而在常识之世界中，一切物皆有生灭成毁，而亦无离功能作用，而单独存在之物体物质之观念。

凡此上述常识中物理世界观，正为与相对论之物理世界观，及其所引起之哲学思想，有相类似之点者。此可称为一常识中之相对论。然此常识中之相对论，则由西方近代之初哲学科学思想之兴起，而全然破灭。代之而起者，则为怀特海所谓科学的唯物论 [60] 。而此种科学之唯物论之产生，则有其思想史上之线索可寻，及一定之理由；而其本身，亦代表人类思想之一伟大成就者。

第二节 近代科学中之物理世界观

此种科学之唯物论之产生，第一步之事，即是先将物之性质分为初性及次性二种，而视物之初性，为客观之物之所有；视物之次性，为随人心而变，属于人心而为主观者。连带亦将物之一切似只对人而显之价值性，加以剥除。原来在吾人之常识中之自然物，本为有形状、能运动、有色、有香，亦具备对人之价值性之自然物。然依此初性次性之分，一切自然之性质即剖分为二，一半属人，一半属自然。而吾人之常识中之整个自然，亦即剖分为二。一为主观心中有色有香有价值之自然，一为只有形状有质量，能在时空运动之无色无香无价值之自然。此在怀特海称之为自然之二分法（bifucation of nature）。自然科学家所研究者，为此客观之自然，而此主观之自然，则为只属于人之主观，而封闭于人之主观的心中，而实际上并不存在于自然者。

此科学的唯物论之成立，其第二步之事，为只具初性之自然中关于空间、时间、动静之观念，发展为牛顿之绝对时间、绝对空间及绝对运动之观念，及以物体之物质与运动相对为二之观念。吾人看笛卡尔尚有空间与物质为一之论，来布尼兹之思想，亦实未尝以时空为分离，并以运动与物质能力为不可分；便知牛顿之物理世界观，乃一近代物理思想之一特殊之成就。而其所以有此成就，则由其不似笛卡尔、来布尼兹之心中，包涵有其他更多之哲学问题。然亦正由其心中之未尝包涵其他更多之哲学问题，故其物理世界观之最后结论，亦更显为：一往由科学的抽象思维，所意构成之“与人生经验他方面，彼此脱节，之似严整而实偏叵之一物理世界观。”

然牛顿关于绝对的时空运动之理论，所由产生，亦实由欲解决吾人在常识中及他派哲学科学思想中，关于时空运动之相对性之思想所引生之问题而来。依牛顿说，如时空运动等，皆为相对，则吾人将如何说明一公共之时间空间，与一物自身之运动？此公共之时间空间及物自身之有运动，亦为常识所承认，亦他派之哲学在知识论上，同不能不承认者。然吾人若无一绝对之空间，则一单纯之物体在一空间中，即无所谓运动。因所谓运动，乃由一物体在空间中之位置之改移而见。若无一绝对之空间，其上有一一确定不移之空间位，则一物体自身在空间中之运动，即无意义。而牛顿复尚有关于物体之旋转之实验，以证明物之在绝对空间中之绝对运动，应为存在者。而吾人承认一物体在空间中有绝对运动，则其运动亦即应有一定之绝对速度。即一物于一定之时间，由空间上之一位置，至另一位置之所经之距离，或空间量，应为一定者。运动有绝对速度，则应有一绝对之时间。因如无一绝对时间，则所谓一定时间，经一定距离或空间量之运动之速度，亦即无意义。由此绝对的空间时间，及绝对速度之观念之成立，而一切物之运动速度之大小，及所经之时间空间之久暂长短之量，即可以绝对的时空中之绝对运动，为一普遍公共之标准。而依此标准，以将一切相对的时空运动，皆互相关联对应，以配成一绝对的时空运动之系统，则物理世界中之一切物体之运动，及所经之时空，皆同属于此唯一之系统中。至于牛顿之自言其所谓绝对之时空之意义，则可以下之一段话帮助说明。

绝对的、真实的、数学的时间，依其自性与外物无关，而齐一的流动下去，称为延续（duration）。相对的、表面的、一般的时间，则只为对此延续之感觉的外在的量度，由此而以时、日、月、年，代真的时间。绝对的空间亦依其自性，与外物无关，永自己同一而不动。相对的空间，则是对此绝对空间之一测量，由吾人之感觉，依物体之地位而决定者。如吾人对地球而定之天体空间之量向等 [61] 。

在此绝对时空中运动者为何，此即物体。而物体之所由成，则原于物质。所谓物体，除其中所包涵之空间外，即物质。依传统物理学，物体之质量，除以物体所占之空间，所得之商数，即等于其密度。由此而一切运动，皆为占空间之物体之物质之运动。然空间可分析为点，时间可分析为瞬。则物体之物质，可分析为质点（particle）。每一质点在一瞬中，即只占空间之一点。然此质点，如为运动之物体之质点，则其在此一点一瞬上，仍当有其速度。而此速度，即表示其动力者。依于动者恒动之原理，此速度亦决定其在第二瞬所在之空间上之点。而二物体，如彼此发生关系，而动力互相影响，亦即同于二物体之质点之速度之互相影响，而决定以后二物体之运动之方向与速度者。此决定之关系，乃一机械力学上之必然关系，另无不如此之可能者。

然如物质之质点，各居于空间中之一点，则此质点，如不与其他质点所占之空间点，相互密接，此质点之动力，如何能传至其他一质点，以决定其速度？此似为理论上所必不可能者。然吾人如承认物体间有空间，则质点与质点，即不必为密接者。如太阳之吸引地球，地球之吸引地上之物，其间皆明见有空间之间隔。则太阳之动力如何传至地球，以使地球运动，地球之动力又如何传至地上之物，以使地上之物体运动？于此牛顿曾假设有以太之存在，为充满于一切空间中之一种物质。唯有此以太之物质之存在为媒介，然后一物体之物质之运动力，乃得传至其他在空间上远隔之物体之物质，而使远隔之物体发生运动或增减其动力，以改变其运动之速度方向等。由此而牛顿式之物理世界观遂发展成为一“以太充满于空间，一切物体之运动，皆赖以太之物质为媒介，以互相推迫，而互相影响”之机械力学的物理世界观。

依此种物理世界观，以看一切无生物，固是物质，即动植物及人之身体，亦是物质。而一切动植物及人之活动，皆依于其身体中物质之运动，乃一事实。故此身体中之物质之活动，亦理当同服从上述之物理的法则。由此而人即可说：如吾人能了解一切动植物及人之身体物质中之一一质点之所在之一一空间点，及在此一一空间点上之运动速度，及其外之一切影响此身体之运动之其他物体之物质之一一质点，在其空间点上之速度；即可必然的推断：动植物及人之身体物质之一一质点，在以后一一瞬一一点中之运动速度，及由此而发生之一切生理心理上之活动，与人在自然之一切活动。而此即形成一科学的决定论。由此而赫胥黎（t.huxley）可说 [62] ：若人能知星云时代之宇宙之一一物质分子之动力，则人亦即可据以推知一八六九年英国之深海动物（fauna）之情形。而廷达尔（tindall）于一科学会之开会演辞中则进而说，人亦可由此星云时代物质分子之分布，以推断今日开会之一切情形云。

如此种科学唯物论真能成立，而使宇宙人生中后来之一切事变，皆为宇宙最初之一时间中，物质分子或物质质点在空间中之分布情形，及运动速度，所完全决定；则此宇宙亦未尝不表示一整齐秩序之美。然人生之一切自由，及宇宙之真正的创造进化，即应更无可能。而如何由此纯物质之世界中，能进化出一能了解此物质世界之秩序，而欣赏此秩序之美之物理学家及哲学家？此物理学家与哲学家，如何能一方以物质世界为其了解之对象，而自居于能了解者，再一方又谓其自身亦为一物质世界之运动之必然之产物，而为其所了解中之对象之一？尤为不易解答之问题。由此而有康德之哲学，一方承认牛顿之物理世界观，另一方又建立一能了解此物理世界之超越的心灵主体之存在之哲学，及后康德派之各种哲学之兴起，谋求所以对抗此科学之唯物论者。然此非吾人之本章所欲论。

第三节 现代之新物理学之兴起

然近代西方之物理学本身之继续发展，却日益将牛顿之物理世界观之基本观念，加以修正或否定。此一为由十九世纪以来之电磁学之进步，放射原素之发现，而发现物质之根本性质，并非其机械力学的性质，而为其电磁性。而原子之可分为电子原子核等，皆可为电磁波所穿过，及原子之构造中之电子、原子核等，所占之空间之比例之小；皆证明以前之物理学上所谓物质具不可入性之说，难于成立。而放射原素之发现，则见传统的物理学所谓原质不变说，及物质与能力分立之说之非。而二十世纪物理学之论物质之性质，则归向于以物质与能力合论，而着重一物质所形成之力场磁场，而不重物质之质点之观念之本身。远隔之运动，在牛顿视为不可能者，由磁场力场之观念之提出，即不复为不可能。而依量子论之物理学，以论物质之能力之放射，亦不取旧日之连续之理论，而以能力之放射为不连续；且每一次所放射之能力，皆包涵一定单位，而非可无限小的加以增减者。由此而牛顿之质点与质点，必相密接，其动力与速度，乃能互相影响之说，亦为物理学自身之进步所否认。而在此现代物理学之进步历程中，对于牛顿思想之一致命的打击，则为麦克孙与摩勒（michison-moley）所合作之实验，对于以太之存在之否证。由此否证，“而物体之运动必以以太之物质为媒介，以互相推迫”之机械力学的之物理世界观，即亦被否证。由此实验及费兹格拉德（fitzgerald）与罗伦兹（lorentz）之收缩理论之提出，谓一物之长度为其运动之方向与速度所决定，与闵可斯基（minkosky）之“时空合为四度连续体”之理论之提出，遂合以开启一在西方哲学中影响最大之物理学理论；而足代替牛顿之物理世界观者，则为爱因斯坦之相对论。至于其后量子论之物理学，虽亦有其在哲学上之影响，如对因果问题及自由与必然之问题，及对逻辑上概然之理论之影响；然因其所涉及者，乃小宇宙（micro-cosmos）之物理世界，而非大宇宙（macro-cosmos）之物理世界，故其影响人类思想者，似尚不如相对论之影响之巨大。

第四节 动静之相对性

对于相对论之思想，吾人为对照上文所说之牛顿式之科学唯物论，吾人可提示下列数点：（一）动静之相对性。（二）时空之相对性。（三）速度及形量质量之计量之相对性。（四）物理世界即四度连续体中之全部物理事之和，以说明其涵义。本节先论第一项。

在相对论以前之物理学，以物体有相对之运动，亦有绝对之运动。绝对之运动，乃对绝对空间而言。即一物如在绝对空间之某一定之位，移至另一定之位之运动，为绝对运动。但依相对论，吾人可不假定绝对空间之存在，则一切运动皆相对运动。如在一绝对空间中，另无他物，则无论是另一人离我而动，或我离另一人而动，或我与人同时相反向而动，我皆无法分别此中孰为真正之动者。于此，我若设定我自身为静，则他人为动；而设定他人为静，则我为动。故吾人在船上，设定船静，则岸为动；在岸上设岸为静，则船为动。设太阳为静，则地与其上之物皆动。自太阳系与其他星球相对而言，则皆可自设定为静者，而以他者为动。依此说，以言动之所以为动之意义，唯是二物体，经一定时间，其空间距离发生变化之谓。在物体之空间距离，发生变化时，吾人可以任一物体及与之无距离变化之他物体，所合成之一系统，为一静的系统；而以其他与之距离不断变化之物体之系统为一动的系统。

由此动静之相对论，而所谓一经不同时间而占不同空间之一运动的物体，在住于此一物体中之观者看来，即尽可只觉其在一继续之时间，常在于此一物体之空间中而未动。如吾人乘船一日，吾人可觉吾人此一日皆在船之空间中，而如未动。在地球上工作一年，吾人可觉吾人之一年，皆在此地球之空间中，而未离此空间。由此即反证所谓在一继续之时间中常在一空间，与在不同而变易之时间，历不同之空间，实可为一事之二面。而吾人之设定一物在绝对空间之一绝对位置，历长时而恒常不动者，在住于其他“对之依不同速度而向各方向运动之物体中，而自设为静之观者”看来，则此一物正为依不同速度，而分别在一定时间，分别经度一距离，而占据不同之空间之动者。而此一动者，亦为分别对其他自设为静之观者，为分向各不同方向而运动者。如在其东之动者，则以其向西而动；在其西之动者，则以其向东而动等。于是吾人可建立一原则，即一切占据一定空间，在时间中继续存在而自视为静之物体，同时为可被视在不同时间中占据不同空间而向不同方向而动之物体。此不过对一物体之二看法而已。

第五节 时空之相对性

此种动静为相对之观念，同时即包涵时间空间为相对之观念。吾人通常或想时间为一线，而在一切不同之空间中，有同一之时间，时间亦如可离空间而了解。然依相对论，则时间不能离空间而了解，而在不同之空间，即有不同之时间。此乃因在不同之空间，即有不同之同时。原吾人谓二事为同时之义，即二事在一时间中被观察，或可在一时间中被观察之义。故在一空间中，吾人在一时中所能观察之一切事，皆互为同时。如吾在此时写字，而钟声自远处来，日光自云边出，此数事即为对在此空间之我，皆为同时者。然一由日所发出之光线，由日至地球，吾人可说之为一运动之历程。在此运动之历程中，吾人亦可说其在不同时间，历不同之空间，而先历距日较近之水星、火星等，乃及于地球。则对同一之光线，如水星上有一观者，彼实最先见，在火星上之观者后见，吾人在地球上者更后见。吾人知太阳光到地球，共历八分钟。则对同一之光线，吾人在八分钟后乃见，而与吾之写字为同时者，在火星水星上之观者，可于三分钟、五分钟前已见，而与其处之三分钟或五分钟前之事为同时。由此而吾人可说在不同之空间，有不同之同时，与不同之过去未来，及不同之时间系统。而吾人如以地球之时间为标准，以看吾在此时所同时看见之天上之诸星之光，则此诸星之分别发出此诸光，皆在不同之过去时间中。如太阳之光为八分钟前所发，海王星之光为四小时前所发，织女星之光为若干年前所发，……即为排列在不同之过去时间中者。又吾人于此时，在地球同时发出各光线，以到此各星球，则又应在八分钟后、四小时后若干年后……等未来之不同时间，分别依次序，以抵达此各星球者。由此而吾人即可姑立于此地球之空间上，形成一由过去伸向未来之时间系统，以安排在此空间中，向此空间而来，及由此空间而往之一切光线。（连带可安排与此一切光线之发出与降临，在地球上为同时或先后发生之其他种种事件。）于是吾人只须知光之速度，及地球与其他星球之空间距离，则吾人亦即知：此在地球上同时降临与发出之光线，乃不同星球上在过去之一一时所分别发生，或将在未来之一一时，于不同星球上，分别发生者。吾人并可由地球与其他不同星球之不同空间距离，而依地球之时间系统，以定其在不同星球上分别发生之时间距离。然在另一面，如吾人知二道光线，分别向一方向发出之时间距离，亦可知二者，在一定时间后，在此方向之空间中之空间距离。由此遂可知：依地球之时间，吾人去年今日此时，向一光行二年之距离之一星球a，所放射之光，与今年今日此时向另一光行一年之距离之星球b，所放射之光；将在明年今日此时，同时抵达星球a与b。吾人亦可知：如a与b皆同在某一方向时，在此星球a上，明年此时亦有由b在今年今日此时所放射之光，同时抵达，有与距a二光年之星球c二年前所发射之光，距a三光年之星球d三年前所发射之光，同时抵达……等。于是吾人不仅能知地球上之同时，亦可知其他星球上之同时，与其上之时间系统及地球上之时间系统，相互间之时间上的对应关系，及凡此等等与其相互之空间距离之关系。由是吾人遂可将不同空间上之不同时间系统，配成一整个之大时空连续体。

第六节 速度及形量质量之计量之相对性

由此动静时空之相对性而连带之观念，则为物之运动之速度，及形体之量之大小，及质量之大小之计量，亦为相对于某一空间中时间之系统者。此亦皆并不难加以了解。唯此种所谓速度之量及形量之相对，须与下列二种相对，加以分别。一种是如“一形体远看则小，近看则大”之相对。一种是如“人乘船上行，则见水下流之速度较快、较大；乘船下行，则见水下流之速度似较慢、较小”之相对。此二种相对，前者可以一般物理学之光学解释，后者在传统物理学，亦可以船行之速度与水流之速度相加或相减，加以解释，非今之所涉及。而另一种速度大小之相对，则为唯在相对论之物理学系统中，乃能加以解释者。

关于上述船与水之速度之问题，在传统物理学之所以可以船行之速度与水流之速度之加减，加以解释者，是因人于此可直下以地面之空间为静，以计量水之下流之速度，及船之上下行之速度。由此再或加或减，即对于船与水之相对运动之速度，可有一确定之答案，为地面上之一切观察者所共认者。然吾人今假设在太阳系外，有ab二星球，依不同之速度，向同一之方向而动，此外更无一绝对之空间，作计量速度之标准；则吾人只能设定吾人之太阳系为静，以计算其对太阳系之相对运动之速度。此速度之计量，则可以公认为恒常之光速为标准，以计算此二星球，对太阳系之相对运动之一定的速度；（此亦即其对光之速度之一定的比率。）然吾人设太阳系为静，而以光速为标准所计算出之此二星球运动之速度，便可与在此二星球上，分别自设为静时，所计算出者不同。此中之理由，可略述如下。

譬如吾人设ab二星球，皆向同方向而运动极速，a之速度为光之速度之一半，设为一秒钟九万里。b之速度为光之速度之四分之三，设为一秒钟十二万里。此为吾人由以太阳系为中心，依三角术之观测所能得者。然今设b由m至n，其相距亦为十二万里。则吾人由太阳系上观b由m至n所经之时间，应为一秒钟。因吾人乃是于一秒钟之始，见其由m处所发之光，于一秒钟之后，见其于由n处所发之光。其于一秒中经行十二万里，则其一秒钟之速度，正为光速之四分之三。然吾人如忽移至a上以观b，则缘于a与b乃向同方向运动，其相对运动之速度为三万里，则历吾人所谓一秒钟后，b距a只为三万里。而吾人在a上，如设a为静，并以光速为计算之标准，则吾人所观察者，b在一秒钟内，只多行三万里；其一秒钟之速度，即只为光速之六分之一。由此而吾人虽以光速为普遍之标准，而速度之为相对于观测者所在之空间系统也如故。

至于对质量之相对性之问题，则相对论以一物体在速度增加时，则质量亦增加去说明。如何可说一物质之质量，随速度而增加？此只须从传统物理学，所谓质量与吸引力之关系加以一引申，便可得。譬如依传统物理学，谓二物体相互之引力，与二物体质量为正比，与其相距之平方为反比。而吸引力之表现，即表现于一速度之增加。如地球之吸引力，表现于地面之物体，向下运动之加速度。而吾人亦可由物体向下运动之速度，以测知地球之质量。然吾人今试假设，天空有一陨石向地球堕落时，地球同时亦对该陨石，作向上运动，则吾人必发现该陨石之迅速下降。如地球向上运动之速度，不断增加，则该陨石之向地球运动之加速度，亦必不断增加。在该陨石上之观者看来，则由此陨石之加速度本身之增加所推得者，则正只为地球吸引力之增加，及地球之质量之增加。而由地球上之观者看来，亦可谓该陨石之迅速下坠，由其质量之增加。由此即见一物体之速度之增加，与其质量之增加，实为一事。速度增加，吾人通常乃只视为原于能力之增加。而依相对论说，则能力增加，亦即质量增加。故一切能力，如光，同可说有质量。而一物质如镭，其能力不断放射，其质量亦即逐渐减少，其质量亦化为能量，而传统物理学中之质能分立之说遂打破。

又依相对论，一系统中之时间上空间上之长短距离之计量，亦为相对。一计量时间长短之钟表与计量空间距离之尺子，在不同速度之运动系统中，其本身亦有变化。依相对论，一物如由一运动速度较小之系统，移至一运动速度较大之系统，则其自身在该系统内之运动速度，即反成较慢者，而其自身之长度，则又因而缩短，由是而其经行在原来之系统中一定之空间距离，其所需之时间，即较原定之时间为多。然量时间之钟表，在其上之运动，其速度亦变为较慢，则其上一物之运动——如人行一步——须若干时间者——如一秒——今仍是一秒，而其上之观察者，可不觉此所需时间之增多。然自原来之系统中观察者，以原定之一秒为标准以量之，则实不止一秒。所谓一物在其上之速度之变为较慢，亦无异于谓其在原定之时间内，所经行之空间距离之缩短。然在其上之物与其他物及其上之量空间距离之物如尺子，如皆同时缩小而变短，则一物于其一定时间内，经过一尺之物，以其上之尺子量之，今仍是一尺，而其上之观察者可不觉此缩小与变短。然在原来之系统中之观察者，以原定之一尺为标准以量之，则又实不及一尺。由此而时间上空间上之长短距离之计量，亦为相对。

由吾人以上说动静、时空、及物之运动速度所经之时间之长短，及空间之距离皆为相对，吾人遂可知一物体之形量及质量计量之事，乃不能离观测者所在之时空系统，以加以决定者。而由此即导引出之一物理世界观之根本改造。

第七节 物理世界即四度连续体中之全部物理事之和

此物理世界观之根本改造，即不再视时间、空间、物质、与其运动，为互相分离之概念，而将时间空间合而为一四度之连续体，而一切物质与其运动，则化为四度连续体之全部之物体事件之和。

所谓一物理事件，即在时空中所可能观测之事件。譬如吾人能于此时观测太阳射至此地球之光线，此一一光线即分别是一物理事件。而人在月球、火、水、木、金、土等星球，及其他恒星上，亦能观测太阳射发之光线，此亦各为一物理事件。而一切可能的观测者，在一一之不同时，皆可观测到之太阳继续发射之光线，亦皆为一物理事件。此一切可能观测者，在此不同时、不同地、亦皆可观测太阳之运动之移位，如何关联于其他星球之运动之移位；其光热之发射，如何关联于各行星及地面上之什物之生长，皆一一为一物理事件。此外，一物之由振动而发声，传至各听者之耳鼓；电波之由电厂发出，以接于一一之电线，一一之电灯，而再传至室中每一人之眼帘，眼球神经之各部，皆一一为物理之事件。然依此观物理事件之眼光，以观一物体，则吾人不能说一物体，乃只存在于空间中之某一单纯定位（simple location）,而单独占据宇宙之一段时间者；而实是连结于由之而相继发生之一切事件，以兼存在于不同之空间系统中之不同时间中者。吾人实不当说，太阳只存在水星轨道之中心，而实连结于由之而发生一切之事件，以存在于一切时空系统中，可能观测及其光其热，及其运动之一切时一切处者。而由此再进一步之思想，则为除所谓由之而继续发生之一切事件之全部以外，亦即根本无所谓太阳。吾人今不难设想太阳之光热之能量有散尽，而其质量亦有随能量之散尽而消灭之一日，则吾人所谓太阳，除其在无数之空间时间中，所引发之一切事件之全体以外，即另无剩余。吾人今所视为实有一太阳之空间中，在此诸事件皆实现后，即空无所有。而实际上吾人此时此地所见之太阳，亦只是此时此地所发生之一事。除吾人之相续看太阳，而有相续之看太阳之事发生以外，吾人亦另无对太阳之经验，或所谓对太阳之其他接触。由此而吾人即可将此太阳，化归为一切关于太阳，或所谓由之而发生，在一切时空系统中之事件之总和。而此总和中之一切事，则为散列于不同空间之不同时间，或不同时间之不同空间之时空连续体中者。在此大时室连续体中，每一关于太阳之事，可以四量向之坐标，确定其在此时空连续体中之位置，及其与其他事件，在此时空连续体中相续而生或相连而生之关系与秩序。而吾人对于太阳以外一切星球之存在，以及一切日常所见之物体之存在，同可作如此观。于是吾人即可说，除依一定之关系与秩序以连结，而在一时空连续体上一一有确定位置之一切物理事外，亦无所谓物质之世界。而吾人今只须去设想，一切物质皆有全部化为能量，以实现为种种物理事之时，则吾人皆不难了解，“除此物理事外，另无物质”之物理世界观。此即相对论之解释者，所以或“喻此宇宙为一四度之时空连续体，而其核心为空的，如一大肥皂泡，唯泡上有种种事点，以喻一一之物理事”之理由所在。

第八节 物质之实体观念及机械的决定论之否定

至此种思想之所以毕竟为人所不易把握者，则在此宇宙间之事，乃一直在继续发生之历程中，而并未至一最后之境。如其真至一最后之境，一切质量皆化为能量，实现为种种物理事，此即如一原子弹之爆炸，而化其质量为种种光热，及毁灭他物之事时，其自身之物质，诚皆空无所有。然此要非目前宇宙之情况。吾人在觉宇宙尚有继续发生之事时，则吾人不能不就此当前之有继续发生之事，而推知其有所以如此如此继续发生之实体为根原。如吾人之在一空间中，继续见有太阳之光之发生，或吾人乘飞机，以逐渐向上对太阳而飞行时，亦见太阳之光之继续发生；于是吾人即必以此诸事件之继续发生，必有一实体为根原。吾人遂谓实有一太阳之实体，位于吾人所见之空间之某方向某地位，而恒常存在，而此实体、此根原，则若又为异于由之而发生之诸事者。

然今吾人即假定此太阳之光之相续发生，由于在吾人所见之空间之某方向、某地位，确有一太阳之实体，为恒常存在者，于是吾人即循此方向，向太阳进发；而复假定吾人有金刚不坏，能大能小，有如孙行者之身，及万古无疆之生命，以直入太阳之内部，以探寻此实体之何似；吾人又仍将发现，吾人所遇之太阳之光、热力之放射，仍皆不外种种物理事之呈现于吾所在之一一时空中，而被吾所分别被定置于一时空之连续体之上者。由此而吾人仍可说除物理事外，另无物质的实体。而所谓为一切继续发生之物理事之根原者，仍只是种种串系之可能有的物理事，而另无其他。吾人之觉有物理事之外之物质的实体为根原，此只能是原于吾人之根据各物理事之相续或接连之关系，再经由抽象之构想之所成，其本身乃正不必有实在性者。

吾人如从物理事之观点，以看物理世界，则吾人不难将机械的力学观点之物质宇宙观，加以打破。吾人可不必用外在的压力、推迫力、吸引力之名词，以说明物之所以运动。而只以一物理事之继另一物理事而生起，以说明运动。此相继而生起之事，乃在时空连续体中，各居一不同之位置，其前后之关系，即不必说为机械的决定关系。而吾人在想象宇宙之星球之相吸引，如太阳与地球之相吸引时，吾人即不必想此中间如有一拉力之存在。而可只想象一地球等绕日之事，如循一时间之轴线，而绕太阳之中心，作螺旋之运动。地球一朝如真被太阳吸引，而向大阳接近，则有似此螺旋之运动之直径，日益变短。吾人如以此循时间轴线而环绕，所成之螺旋，为一四度空间之连续体，则此空间之头，遂为逐渐变小而凹进者。于是吾人可说此空间，为一有曲度之空间（curvature）。而所谓太阳之吸引地球，地球之逐渐向太阳接近，亦即无异其循此空间之曲度，而螺旋地滑下。如此时忽然地球直向太阳落入，则亦无异其向此空间之凹曲之中心沉入，而不须说另有吸引之以沉入太阳之不可见之力。而宇宙中所谓物质最密，质量最大，而吸引力最大之处，亦实即空间之曲率最大之处 [63] 。由此即形成一废弃传统力学观念，只有物理事在时空连续体中相继而生，并对之可只作纯数理的规定，及纯现象之描述之一物理世界观。 [64]

依此种只有在时空连续体各居定位之物理事之物理世界观，则人并不能由：设定宇宙之一开始时之物理事之分布情状，以推断以后发生之一切物理事。因宇宙之为一时空连续体，非谓不同空间，有一唯一之时间截面，吾人可于此截面上思一宇宙之最初之情状，并以此为决定宇宙继起事之全部因。而当谓宇宙自始在不同之空间，即有不同之时间。而在任一空间之一时间截面上，皆只能包括同时聚合于此空间中之物理事。然对一空间为同时之诸物理事，其所以分别发生之最初因，或其所承之诸物理事之串系之第一项，则可为在不同之过去之时间中发生者，如吾人上所谓吾人于一时所见之日光，由八分钟前之日所放射，所见之海王星光，为四小时前之海王星所放射。又以在此空间中同时发生之事之为因，其对不同之他物所生之果，亦在各种不同之未来之时间中发生者。如地上发出之数光线，一至太阳在八分钟后，一至海王星在四小时后。此外吾人亦不能有一平面之空间，以包括一切空间。此则由于一切空间中之物，皆循上文所谓时间轴而绕动，而物之运动所经行之空间面，既皆为凹曲者，吾人亦即不能将空间视为一平面。因而亦不能以此平面上之一切物之质量与距离关系，及当前之运动速度，为能决定此空间中一切物之未来状态者。

由吾人之必须连空间时间及物体与运动，以构成一在时空连续体中之物理事之世界，而此世界并无一截面之时间中、或平面之空间中之情状，为足决定后来之一切事者；故此物理事之世界，即当为随时间之流行于其各空间，而不断增益创生者。然此物理事之世界，亦为澈入于吾人之自身之内者。如目之接光，亦初为一物理事。于是此物理事，复为连系吾人之生理事，心理事，及吾人之社会事者。则吾人于此，即须有一哲学，以说明一切事之所以为事，及物理事与生理事、心理事之哲学。在现代西方哲学家，从事于此者，则有罗素与怀特海。而怀氏则更为富于价值感，能以此科学上新知，商量西方传统之哲学，而又能有所承继于传统之哲学史者。故下文加以略述。于罗素，则暂不拟涉及。

相对论之哲学涵义 参考书目

传统先《现代哲学之科学基础》（商务）

c.e.d.joad： guide to modern thought,ch.9，the world of modern physics,farben.ltd,1948.

m.k.munity:theories of uuiverse,the free press,glencoe， illinois,1957.

此书对由巴比伦至今之不同之宇宙论，皆各选若干文为代表。近代者包涵牛顿等共十一篇。现代者包涵爱因斯坦等亦十一篇。读此可了解西洋之科学的宇宙论之发展。

l.barnet: einstein and the world 此书经陈之藩译名《宇宙与爱因斯坦》，现代国民基本知识丛书，台北中华文化事业委员会出版，又有仲子译本，香港今日世界社出版。

i.infeld:the world and modern science,此书原著有爱因斯坦序。中文有顾均正译本，名《科学在今日》，开明书局出版。

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此书近有新版，但较专门。

einstein: meaning of relativity.

爱氏之此著，论相对论只用一二数学公式，全部只是说明相对论之意义，文字清楚易解。

i.a.coleman:relativity for the layman.a mentor book,1958.

此乃专为一般读者所写之论相对论之书，文字浅显而所绘之图甚多，颇便人之了解。

p.a.schipp:philosophy of einstein,1955.

此为当代学者合著论爱氏思想之论文集。

e.cassirer:substance and function.

此书论近代科学思想中，以功能、关系之观念，代古代之种类实体之观念。此书附录论爱氏之时空理论与康德之时空理论，可相融通，乃一重要之论文。