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| 內容簡介： |
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《当代时空实在论研究》是关于物理学时空哲学研究的著作，以时空实在论问题为主要研究对象，通过对物理学时空概念的变化及当代时空实在论发展路径选行深刻剖析，寻求走出困境的根本出路，提出-种时空语境实在论策略。《当代时空实在论研究》综合了哲学史、物理学史和当代料学哲学方法论的最新研究思想，力求系统和全面地展示时空实在论问题的哲学本质，并展示某解决思路对当代科学实在论和科学哲学的借鉴和影响。
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目录总序/i前言/vii第一章 绪论/1第二章 时空实在论概观/31第一节 时空实在论争论的哲学基础/32第二节 时空实在论争论的物理学基础/42第三节 时空实在论的理论形态/55第三章 时空实在论理性分析的基础/67第一节 时空理论语义模型的提出/68第二节 时空语义模型的内涵/71第三节 时空语义模型的意义/77第四章 时空实在论语义分析方法的运用/85第一节 洞问题的提出和发展/86第二节 洞问题语境中时空实在论的困境/99第三节 洞问题语境中时空实在论的发展进路/109第四节 洞问题语境中时空实在论争论的特征/118第五章 时空实在论语用依赖性的凸显/123第一节 时空实在论与量子引力的时空量子化/124第二节 量子引力的时空背景与时空实在论选择/133第三节 量子引力语境中时空实在论的特征/144第六章 时空实在论本体论后退的策略/151第一节 结构实在论的基本形式/152第二节 时空实在论与结构实在论的结合/166第三节 时空结构实在论的出现及发展/171第四节 时空结构实在论的方法论特征/178第七章 时空实在理解的整体性视角/185第一节 时空理论的语形分析/186第二节 时空理论的语义分析/196第三节 时空理论的语用分析/204第四节 时空理论语境分析的意义/207第八章 时空语境实在论的新方案/215第一节 时空语境实在论提出的理论基础/216第二节 时空语境实在论及时空实在的理解模式/227第三节 时空语境实在论的方法论优势/245第九章 时空语境实在论应用案例/250第一节 非充分决定性论题的内涵/251第二节 时空理论中的非充分决定性/258第三节 时空语境实在论对非充分决定性问题的求解/262第四节 非充分决定性问题求解的新特征/267第十章 结语：时空实在论与当代科学实在论的辩护/272参考文献/280
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第一章 绪论 关于时空的话题古老而常新。古老是因为它从古希腊开始就成为思辨哲学追问的终极问题之一，常新则是因为它在近代以来与以物理学为*的自然科学的发展紧密联系了起来，成为哲学和自然科学产生交互的主要焦点。因而，无论何时，时空的哲学追问都不会停息，而这种追问只有与物理学*前沿的理论紧密相连，才会处于最佳状态。 严格意义上的物理学时空问题从牛顿**物理学开始，经历了狭义相对论、广义相对论，直到目前*前沿的量子引力理论的发展。在每一个阶段，人们对时间和空间的解释都具有不同的特点。牛顿**物理学中时间、空间各自分立，具有绝对的地位；狭义相对论中时间和空间不再分离，而作为一种叫作“时空”的实在出现；广义相对论中，时空不再平直，而是与物质相关，具有了动力学效应；量子引力时空具有离散性，其中超弦理论要求时空是高维且背景相关的，圈量子引力则要求理论是背景无关的。物理学所给出的是时空的表征形式，是对时空认识的反映，而时空实在论则是在这些理论发展的基础上，追求对时空本质进行某种思索，因而涉及物理学和形而上学的关系、时空表征与解释的关系等一系列科学哲学所关注的论题。 十多年以前，很多哲学家把时空实在论的研究领域称为一个“战场”，因为其间充满了对时空本质是“实体”还是“关系”的争论。但是21世纪以后，这个战场上不再硝烟弥漫，大多数时空实在论者都一致地转向寻求一种对时空实在的合理理解。这一方面取决于当代物理学的发展，另一方面则取决于当代科学哲学方法论的发展。 一、当代时空实在论的基本特征及其根源 当代时空实在论复兴于广义相对论成功之后。从根本论题上，它延续了思辨哲学时代对时空本质的思考，但在研究方法上，把时空由哲学思辨的神秘对象变成了一个与所有的物理学理论实体具有同等地位的物理学对象，从而把时空实在性的研究论域与物理学、形而上学及科学方法论等问题关联起来，具有了自己极强的理性特征，最终在研究目标上由追求对时空形而上学本质的断言转向在科学发展中对时空实在性提出一种合理的理解方案。当代时空实在论研究方法论特征及其演变的决定因素有三：**，时空对象的形而上学定位；第二，物理学的发展与时空的理性化思考；第三，科学哲学方法论的影响。 1.时空的形而上学定位 当代时空实在论对时空的思考充满了形而上学与科学理性的交织和纠缠，这是由时空对象的特殊性决定的。只有从哲学史和近代物理学出现的历史中找到时空的形而上学定位，才能理解当代时空实在论问题的根源。 时空是在近代以绝对时空的形式作为牛顿物理学*基本的形而上学假设而成为哲学和物理学共同的研究对象的。不可否认，近代西方科学主要开始于经验方法，正如牛顿所言，科学应当从观察或实验所发现的特殊事实出发。但是同样不可否认的是，所有物理规律的发现，都建立在一种既定的时空形而上学的假设之上。我们往往会说，物理学的变革引起了时空观的巨大变革，但从物理学发展的角度出发，却应该说是时空观的变革引起了物理学的巨大变革：爱因斯坦对同时性的思考引起了狭义相对论的变革；对时空结构和引力场关系的思考引起了广义相对论的变革；当代物理学家对时空连续性和离散性，以及时空背景的理解引起了量子引力的巨大变革。不管是相对论还是当代的量子引力理论，时空预设都带有形而上学思考的性质，并且在很大程度上影响着物理学理论的发展。恩格斯指出，牛顿曾告诫人们，“物理学，当心形而上学啊！”但是，不管自然科学家采取什么样的态度，他们还是得受哲学的支配，其根源就在于物理学中的时空形而上学预设。那么，时空的形而上学预设如何能扮演这样一个基本却重要的角色呢？这要从时空在西方形而上学传统中的地位谈起。 从古希腊开始，哲学家们就从思辨的角度给出了很多种时空存在方式及其性质的设想，典型的如赫西俄德“深邃的空间”，认为在有万物之前已经存在深邃的虚空了，这虚空把一切包含于自身之中，是一个确定的、充实的、无限的、不可度量的、无差异的广延的空间，同时又是万物之源。这就奠定了人类认识史上对时空的*主要的思考方式，也是后来牛顿绝对时空观所继承的、今天被人们称作时空实体论的思考方式—把时空看作*立自存的实体。 柏拉图在《蒂迈欧篇》中把空间描述为“容器”、原子论者认为原子在真空中运动，这些观念都奠定了空间作为“运动的处所”的思想基础。及至亚里士多德开始对运动及其原因的探索，把时间、空间和运动紧密结合了起来，时间、空间成为哲学家们讨论运动和变化的基础，形成了时空以形而上学假设进入近代物理学的第一个条件。 希腊哲学之后，伽桑狄发展了原子论的观点，认为空间是原子运动的必要前提，世界是在无限的虚空中被创造出来的，因而空间是绝对的、不动的。马克斯？雅莫（Max Jammer）就认为，“正是牛顿把伽桑狄的空间理论并入他的大综合之中，并且作为绝对空间概念将它放在物理学前沿”。但这并非近代物理学时空假设的全部思想来源。伽利略的研究纲领把物理现象的描述建立在可观测量的基础上，从而出现了参照系的确立。从伽利略开始，物理学所关注的中心论题就是运动和力了，时空不过是物质运动和各种力实施的背景与舞台，抑或是一切物体运动的参照系。时空无论在实际上（in truth）还是在实在上（in reality）都真切地存在着。加上笛卡儿的解析几何促进了平面和空间的算术化，把空间位置与实数对相联系，至此形成了时空以形而上学假设进入近代物理学的第二个条件，形成了近代物理学时空观的雏形。 阎康年曾指出：“牛顿的时空观直接来源于伽桑狄的原子论时空观，并且受到莫尔和巴罗的影响。”莫尔和巴罗的时空形而上学思考是出于宗教哲学认识论的考虑而进行的，但更关注对空间本身的存在及其性质的考虑。莫尔关注的是物理自然和各种运动现象背后的形而上学诠释，并且最终把根源归结为“自然精神”和上帝。在他那里，空间等同于上帝的无所不在，空间的属性包括“简单的、不动的、永恒的、完美的、*立的、自我存在的、自我维持的、不可腐蚀的、必然的、巨大无限的、非创造的、不受限制的、不可理解的、无所不在的、无形体的、渗透和包含一切事物的东西，它是必要的存在、现实的存在和纯粹的现实”。莫尔把空间归结为一种精神实体，他坚持空间的无限性正是为了说明上帝的无所不在。这种思想显然影响到了牛顿，因为牛顿也曾经表示“空间是上帝的属性”。不同的是，莫尔并没有看到上帝的无限性、时空的有限性及人类心智的有限性之间的关系，牛顿却抓住了这一点，用相对时空来表征和感知绝对时空的存在。 巴罗的空间观念是从他关于几何的观念得来的。其几何观念本质上是柏拉图式的，认为完美的几何图形无法从经验导出，只能是隐含在心灵之中。几何图形占据空间，而空间是上帝的存在和能力。关于时间，巴罗认为：“正像在世界创建之前就已经有空间，甚至现在在这个世界之外也有无限的空间（上帝与之共存）一样 在这个世界之前，以及和这个世界一起（也许在这个世界以外），也是过去和现在都有时间； 就时间的绝对和固有的本性而言，它根本不蕴含运动，也不蕴含静止，时间的数量本质上同运动和静止都无关 尽管我们分辨时间的数量，并必定借助运动作为我们据以判断时间数量和把它们相互比较的一种量度。” 近代哲学家运用时空的假定往往是为了解决认识论的问题，在当时的哲学背景下，时空与上帝的联系总是无法分开，因为上帝在认识论的历史上扮演着重要的角色。牛顿绝对空间和时间的概念无疑同莫尔和巴罗的这些形而上学的观点相联系。正如炎冰指出的，牛顿的物理学体系“实际是由自古希腊经中世纪，直到布鲁诺、伽利略、开普勒、笛卡儿、莫尔、巴罗、本特利、玻义耳等一系列科学与哲学家们渐次生发和不断演化的产物，这种线性进化式的认识路径实际上标示着牛顿绝对时空观的思想源头就是这一路径本身。” 建立在绝对时空观基础上的**物理学体系在两千年的时间里使绝对时空观几乎成为一个固化的观念。时空就像是一个“容器”，*立地存在，是物质运动的绝对背景，而其自身却不受物质的任何影响。时空在牛顿物理学中的地位与其他对象的地位并不相同，如上所述，它并非完全的经验概念，而是在很大程度上受到形而上学发展的影响。牛顿把物体的运动放到绝对空间和绝对时间的背景中，但正如沃尔夫所言，牛顿“证明绝对空间和时间之合理的根本理由是神学的，而不是科学的”，是纯粹形而上学的。因此，即便是牛顿**物理学获得了经验上的无比成功，牛顿对空间的形而上学思考也并不能回答所有的问题：空间到底是一种物质实体还是精神实体？空间的本质究竟如何？空间与物质之间的关系到底如何？物理学可以把空间作为背景来考虑而不追究这些问题，但是哲学家的批判，却显示了时空的思考不可能因为**物理学的成功而停息：人类思想史上对时空的思考还存在着第二种理解方式。 人类对时空的第二种理解方式可以看作一种时空关系论的思维方式，即把时空看作是物质之间的关系。这种思路从亚里士多德开始萌芽。亚里士多德把空间和运动联系在一起为近代物理学创造了思想条件，但亚里士多德对空间的理解与牛顿的理解并不相同。亚里士多德认为空间并非像原子论所说的那样是空无一物的虚空，而是围绕物体与被围绕物体之间的界限。他用地位概念来解决空间的问题，*先物体的地位只能是三维的，而所谓三维空间就是物体地位的三个维度，即长、宽、高，离开物体的具体地位而抽象地谈论空间是没有意义的。在运动方面，他提出要用参照物来看待运动，地位被理解为一系列由参照物来定义的空间。“恰如容器是能移动的空间那样，空间是不能移动的容器。”可以看到，同是“容器”，
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