中国古代的空间观念

摘要:本文论述了中国古代的空间概念，分析了古代人们对空间概念的定义以及他们对空间局限性和空间方位绝对性问题的理解，阐释了古代人们的时空关系理论。关键词科学思想史，中国古代对时空的认识，是古代人自然观的重要组成部分。在探索自然的过程中，中国古代形成了丰富多彩的空间概念。研究科学技术史是必要的。在空间的定义上，古人对空间概念的抽象有许多看法，并常用空间的三维性来定义空间。《管子》有一篇文章叫《周和》。后人说:“四面叫何”，“何”是一个抽象的空间概念。从“上下四面”的角度来定义，显然强调了它的三维性。古人除了用“和”来表示空间外，还用“于”来表示空间。根据《文子自然》一文，“老子说:……从古至今，它叫做宇宙，从四面看，它叫做宇宙。”这是一个例子。它还关注空间的三维性质。历史上有许多类似的表达方式，表明它是中国古代常见的空间表达方式。《庄子·更桑处》对空间的定义强调其客观实在性，说:“有实在而无处所，于也。”换句话说，空间是一个客观的现实，它可以容纳一切，但它本身却不能被其他东西所容纳。这个定义还包括空间的无限性。莫箐对空间的定义很有分析性。它强调空间取向，认为各种特定取向的集合构成了空间的整体概念。佛经中有一个定义“余，一个可以克服分歧的地方”佛经上解释道:“于，东与西，北与南。”也就是说，空间是各种地方或地点的总称，如东、西、家、南、北等具体的位置概念，它们共同抽象了一般的空间概念。引用指的是“家”，这是墨水选择的空间参考点。东方、西方、北方和南方的定义是什么？基于生活中心的“家”。因此，这里也涉及空间方位的定位，并且注意到特定空间方位的相对性。这篇文章的精髓在于它使用了“密一”这个词。密意是包容各种有差异的事物，这里是时间和空间。这是一个独特的时空概念，古今中外，具有很强的逻辑性[①]。这些都是以“于”为基础的抽象的空间概念，但它们是从不同的角度来界定的。此外，古代汉语还把“于”和“周”结合起来，用“宇宙”来表达空间。虽然这与现代用法一致，但却被学术界所忽视。学术界普遍认为，古人用“宇宙”一词来表示空间，“宇宙”一词来表示时间，“宇宙”和“宇宙”的结合来全面地表示空间和时间。所谓“宇宙从古到今，宇宙从四面上下”就说明了这一点。这种理解是好的，但不可能是绝对的。古人并不总是用“周”来表示时间。“周”的本义与空间有关。《说文解字》说:“周，周瑜极盖。”“周”在这个意义上只能是一个抽象的空间概念。从“周”的含义出发，古人用“于”来表示空间。由此演化出“宇宙”这个抽象的空间概念，这里不妨举几个例子。金代郭璞的《符江》:“宇宙若静，八风不飞，舟必载舟，所涉之人也。”[(2)]陆云:“夏寒是无尘的，海外是宁静的，人类的宇宙，天地是和平的。”(3)后秦江吉:“太阳照耀在四极，而光照耀在宇宙。”[(4)]这些都是“宇宙”所代表的空间的典型例子。我们必须清楚地认识古人对"于"与"周"组合或组合表达空间的用法，否则我们在评价古人的相关理论时很容易出错。例如，东汉张衡在他的《精神宪法》中论述天地之径时就指出:“凡经过此处而逝者，无知识也。如果一个人不知道或不知道，宇宙也被称为“宇宙”。宇宙的表面是无限的，宇宙的尽头是无限的。”对于这段话，评论家认为张衡提出了无限时空的概念，因而给予了高度评价。事实上，从语境的角度来看，张衡只讨论了无限空间的概念，与时间概念无关。空间是否有限，空间是否有限，仍然是现代宇宙论关注的问题，也是古代哲学家讨论的热门话题。在思考这个问题时，古人有许多观点，其中许多主张无限空间。例如，《管子·周鹤》说:“周鹤是指天空的上游，春天的下游，和四海的外围。他把天地连为一体。至于分离，没有连续性...大的没有外面，小的没有里面。因此，有一个棠天地。”天地万物，宇宙有一个小天地。没有这样的空间。应该说没有限制。引语的最后一句明确指出，无限性体现在宏观和微观两个方面。这种理解非常深刻。《列子·唐雯》也从宏观和微观两个方面论述了空间的本质，认为空间是“无尽的”。唐寅说，“但是有各种各样的东西在各个方向吗？葛岳:如果没有，就没有承诺；如果有什么，就什么也没有。我怎么知道？然而，在无限之外，没有无限。无尽的，无尽的。我知道无限没有尽头，但我不知道它没有尽头。”本文以夏戈为契机，探讨了空间的“极端”和“极端”问题。极点是指空间的外缘；枯竭指的是内部空间的缺口。列子认为，如果空间是虚无的，它就没有边缘，是无限的。如果空间是由特定的物质组成的，它的内部就会有一个空隙，因此空间的无限性是不完整的。但是在无限的宇宙之外，不可能有无限的空间。在一个平滑而连续的纯空间里，不会有空位。列子主张空间不能等同于物质。它包含具体的对象，是无限的，有一个连续和光滑的内部没有空缺。列子可以考虑空间是否被打破，其思想深度令人印象深刻。唐代柳宗元认为“无极极，刚愎自用”不是“富星云情结”东、西、北、南，这是极其不好的”明确指出空间是无限的。因为它是无限的，它没有中心。无限空间概念对宇宙中心存在的进一步否定是人类认知史上的一大进步。在古代中国，有很多关于空间无限的讨论，这里不再详述。无限空间的判断是逻辑思维。古人常常认为有形是极其的，无形是无穷的，空间是无形的，所以它是无穷的。这种思维方式是普遍的，在中国和西方都可以找到。例如，古罗马的卢克莱修曾提出一个投掷飞镖的理想实验，以证明空间的无限性。当通过逻辑推理证明空间的无限性时，中西文化在思维上是相似的。另一方面，古人确实提倡有限空间的概念。例如，西汉学者杨雄曾提出“天是封闭的，宇宙叫做宇宙”。”[(6)]空间(space)的范围是由亨廷斯理论所提倡的天球(closed sky)来衡量的，这当然是指有限的空间。这个有限空间的概念有它自己的观察基础和数学计算过程。王凡对这三个国家的评论充分证明了这一点。他说:“周朝以前修东西的人还没有经过造天的考验。他说的是天地之外，太阳和月亮不发光，阴阳不达，太阳和精气不达，仪器和技术不相合的地方。所有这些都是说。没有空出生的迹象，它也像邹紫英的海。”(7)]王凡反对对天球之外的空间进行任意推测的方法。他的话显示了一种现实主义精神。历史上，许多亨廷顿人计算过天球的大小。虽然这些结果并不有效，但它们重视用数学方法研究空间属性，并有其优点。我们不能根据古人是否符合今天人们的信仰来评价他们。相反，我们应该关注他们工作的本质，理解他们的思维方法，并在此基础上对他们进行评价。事实上，现代科学对于空间是否有限有不同的看法。当然，古人在这个问题上不应该要求太高。在这里，张衡的作品值得一提。谈到天球的大小，他说:“八极直径为二十三万二千三百里，南北缩短一千里，东西增加一千里。从地球到天空，一半在八极，地球的深度是一样的。如果你通过了考试，你会感到困惑。将覆盖该数字，用重(差)钩股。天空悬挂的景象和薄薄的土地(仪器)的意义都被移动了一英寸。那些经历过这一切并离开人世的人不会知道或知道它。如果一个人不知道或不知道，宇宙也被称为“宇宙”。宇宙的表面是无限的，宇宙的尽头是无限的。“[(8)]括号中的词语是前人根据其含义所作的更正。从这段引语来看，张衡认为天球是椭圆形的，平均直径为232，300里。他特别强调，为了得到这个结果，所使用的数学工具是双差钩技术，而物理基础是所谓的理论，即距离是几千英里，影子差是一英寸。今天，张衡的发言受到高度赞扬。这意味着他提出了“宇宙是无限的，宇宙是无限的”的无限时空概念。事实上，张衡的话并不涉及时间，上一段已经解释过了。作者认为，张衡的贡献不仅在于他认为空间是无限的，而且他的话暗示了可以用数学方法观察和理解的空间是有限的，超出这个范围的空间是无限的。无限空间只能用推测的方法来解决。换句话说，在讨论空间的范围时，张衡的理论区分了哪些属于物理问题，哪些属于哲学问题。这才是张衡真正的天才。3空间方位的绝对性中国古代空间概念的另一个特点是强调空间方位，认为空间各向异性和方位具有绝对意义。这一特点的作用首先是它开发了一套实用的角度概念系统，用四维、八个主干和十二个分支来表示24个水平方位角。由于中国古代缺少角度的概念，该系统成功地解决了物体分布的方形位置的表达问题，因而具有很大的实用价值。但它更重要的意义在于:这是揭示空间的物理特征。物质的分布和运动离不开空间。所谓的空间各向异性实际上反映了空间物质分布和运动的特征。人们相信它不是混乱和各向同性的，而是在各个方向都有不同的表现。因此，我们说这种理解揭示了空间的物理特征。古代中国人以多种方式讨论空间方位的绝对性，例如《关法》一文说:“如果你想在不知道规则的情况下发号施令，你仍然可以凌驾于昼夜的运气之上。“确立东西向就是确立早晚。方向标记不能在旋转的巨石上建立，因为方向本身是固定的。这涉及到方向的绝对性。除了水平方向，古人还非常重视垂直方向。他们认为这是自然本身，人类不能主观地改变它。例如，荀王梓之篇说:“有天地，但有上下之分。《墨子·辞国》:“圣人有传:天地皆同，据说上下；也是四点钟，殷悦和杨；人情也，悦男女；动物也，曰母公母也。这与事实相去甚远。即使有前国王，他们也不会更多。“这些都反映了上下的绝对概念。古代中国人对上下的绝对看法与他们对地球的固有看法是分不开的。古人缺乏地球的概念，认为地球是平的，大小与[(9)的天空差不多，因此，向上和向下的方向是绝对的，偏离地球是向上的，否则就是向下的。这与古希腊不同。希腊人坚信球形。他们的上下视图指向地球的中心，偏离地球的中心，这是一个相对的上下概念。后来，浑天说出现在中国古代宇宙结构理论中。它认为天空覆盖着地球，否认了天空在地球之上而地球在地球之下的传统观点。然而，中国人对上层和下层的理解并没有改变。这种绝对的自上而下的观点与地球圈理论不相容。例如，清代陈在反对明末清初引入中国的土地圈理论时曾评论说:“泰西说，土地四面环绕，都住在同一个地方。这尤其不真实。地球的四周都有一个边缘。如果人在边缘，人在东极面对西极，像另一天，但都站在地上。如果一个人站在一边很难停下来，如果一个人把脚底翻过来面对地球的中心，他还能站着不摔倒吗？”(10)]陈对的怀疑不是从西方观念的角度来看的问题。清代初学者方通曾用西学的观点解释过这个问题:“顶是顶，底是底。圆圈以边缘为顶部，中间为底部。地球在天空的中间，所以老人把每个被建立的地方作为基地。我不知道它们是否颠倒了。“[(11)])因为圆以中心为底部，以边缘为顶部，所以无论人们生活在地球的什么地方，他们都是用头和脚站立的。当然，坠落不会发生。中国和西方在几何学上有完全不同的上下概念，但是导致他们产生上下意识的物理因素是相同的，重力。古人通过对大量与重力有关的事实的感觉和对地球形状的理解，产生了他们自己不同的上下概念。因此，古人对空间垂直方向的强调有其内在的物理基础，即地球引力的客观存在，尽管他们并不知道这一点。古人非常重视方向的辨别，因为他们认为空间中不同的方向有不同的属性。所谓“五方配五行”反映了这一认识。五个方向是指东、西、南、北、中五个方向。古人认为五行与上述五个方向相匹配，顺序为木、金、火、水、土。这种说法在古代书籍中很常见，这里就不一一列举了。古人不仅认为五行在空间方位上有不同的含义，而且把它推到了更广的意义上。《晏子春秋》中的一段记述可以帮助我们更好地理解这一点:“龚王新近成了柏树的卧房，使老师能够弹奏古琴。老师打开左边的宫殿和右边的炸弹商人，说，'房间是在晚上。公众说:‘你怎么知道的？老师对他说:“东方的声音很细，西方的声音很高。”“(12)]东汉高邮《西施》云:“据说房间里的邪是不对的...Xi有西方的含义。”这意味着房子不是面向直的，将通过它的声学效果显示出来。这篇文章中的描述可能不是真的，但它反映了古人的一种信念，即不同的空间取向具有不同的物理意义。晏子《春秋》的记述虽然接近神话，但其思想内涵并不一定完全荒谬，因为方向概念有一定的物理基础。正如人们对垂直方向的强调是他们对重力现象的体验一样，水平四向概念的产生是他们对与地球自转相关的现象的体验的结果。地球的旋转导致太阳在周日从东向西移动，这导致了东西方向的建立。当地球旋转时，角动量是守恒的，它的旋转轴在空间的方向是不变的。这个方向投射到地面，形成一个南北方向。因此，地球的自转是人们建立一个恒定水平和四个方向的物理基础。空间方向是绝对的，相当于空间各向异性。古人的这种理解与现代所谓的宇宙学原理大不相同。宇宙学原理主张宇宙是均匀的和各向同性的，这揭示了大尺度空间物质分布的特征。对古代中国的相关理解是以人类的直接可见尺度为依据的。它是对现代宇宙学原理的补充。时空关系在古代人们关于时空关系的讨论中，占主导地位的是时间与空间相关的说法。例如，《管子》中有一篇文章叫“周和”，提到“周和有唐天地”。根据后世的注释，宇宙从古代到现代一直被称为，四个方面被称为一起，即“宇宙”在这里指的是时间和空间，天地存在于时间和空间。这是时间和空间的比较。在古代书籍中，四季相匹配的四个方向的理论是常用的。人们认为春天属于东方，夏天属于南方，秋天属于西方，冬天属于北方，它们连接着特定的时间和空间。《庄子·泽阳》引用容的话说:“没有一天没有一岁，里面什么也没有。”认为没有时间的积累，甚至内外的空间方位都无法区分。明末，方以智对时间与空间的关系有过较为精辟的论述:“管子”指的是周和，即周。如果宇宙在宇宙中旋转，宇宙中就会有宇宙，宇宙中也会有宇宙。春、夏、秋、冬的循环按五个方向排列。[(13)]在这里，时间被比作一个*，认为时间在空间中流逝，空间有时间，时间有空间，两者是一个整体。这种说法侧重于时间和空间的相关性，不同于牛顿强调时间和空间不相关的绝对时间和空间观。我国先秦时期《莫箐》中的《夏静》一书，从物理问题出发，涉及时间、空间和运动的关系《经》:“修持之日久，重在行”。”“说:”行动者必须先接近，然后再走远。远近，修也；接连很长时间。人们需要很长时间来进行修理。”《荆》:“鱼雨徙，说于玉龙久。”《说文》:“于:迁徙与地方，于。豫北和豫南，在黎明和黄昏中，豫北迁移了很长一段时间。引语中的“就”是墨家定义的抽象时间概念，而“于”则是指空间。这两篇文章都意味着空间距离的变化伴随着时间的推移。也就是说，时间和空间对于表现运动是不可或缺的。在中国古代，时间和空间与运动是不可分割的，这一观点受到了今天学术界的热烈赞扬。人们倾向于认为这是中国古代爱因斯坦相对论时空观的简单表达。然而，这种认识不能成立，中国古代时空观的科学基础并没有超出经典物理学的范围。爱因斯坦自己曾指出:“我们必须小心，不要认为现实世界的四维性质是狭义相对论提出的第一个新观点。甚至早在经典物理学中，事件就由四个数字决定，即三个空间坐标和一个时间坐标。因此，所有的物理“事件”都被认为存在于四维连续流形中。”[(14)]也就是说，物理“事件”发生在一定的时间和空间。从这个意义上说，时间和空间是联系在一起的。中国古代的讨论与经典物理学并没有内在的矛盾。狭义相对论时空观所倡导的时空关联有其特定的内涵，即同时相对性的概念。这个概念是根据光速不变和自然法则保持洛伦兹变换不变这两个原则推导出来的。它认为“对于特定的惯性系统来说，所有与选定事件同时发生的事件都是存在的，但这不能再说与惯性系统的选择无关。”[(14)]也就是说，“每个参照对象(坐标系)都有它自己的特殊时间。除非我们知道哪一个参照对象与关于时间的陈述相关，否则关于事件时间的陈述是没有意义的。[(14)]显而易见，狭义相对论的时空观(广义相对论的时空观更进了一步，认为时空、空间和物质是不可分割的，这里就更不用说了)在原理和具体内涵上与中国古代的时空观不同。我们不能说中国古代的时空观远离经典物理学，接近狭义相对论的时空观。在中国古代，空间生成的概念在表达形式上不同于牛顿的说法。那是因为双方有不同的思维方式，所以在讨论同一问题时，侧重点也不同。西方的思维和方法主要是基于分析。当然，他们知道物理事件的表现需要四个坐标，但是他们不强调它的完整性。相反，他们专注于具体分析每个坐标在代表物理事件中的作用。作为分析的结果，时空被分为一维时间和三维空间，它们彼此独立。对于不同的参考系，时间的流逝是相同的，因此牛顿的绝对时空观就产生了。另一方面，中国人注重融合，重视整体效果。他们认为时间和空间对于描述物理事件是不可或缺的，因此两者是不可分割的。在相对论时空观提出之前，人们认为牛顿的绝对时空观是完全正确的。相对论广为人知后，人们对中国古代的时空概念推崇备至，这是不恰当的。中国古代的说法和牛顿的说法有一些共同之处。它们都揭示了经典物理学时空观的一些特征。将这两种理论结合起来，可以对经典物理的时空观有一个比较完整的理解，这也是这两种理论的价值所在。参考文献(1)*超。天人古义——中国科学史纲要。郑州:河南教育出版社，1995。163 (2)郭璞。符江。赵明作品选。第12卷(3)陆云。被任命写一首诗的宴会。赵明作品选。卷二(4)江吉。浑天伦回答难题。古代文远的延续。卷九(5)柳宗元。田堆(6)杨雄。太玄。宣和@ 2 (7)王凡。浑天香说。袁占领了的经书。卷1 (8)张衡。凌贤(9)*超和华通旭。论中国古代的地球形状概念。自然辩证法的传播。1986年，第二期(10期)由游国恩主编。田文整理了一下意思。北京:中华书局，1982.117-118 (11)方以智。物理知识很少。卷1 (12)晏子春秋。龚景成了白烈教的房间。晏子指出了原因。第五卷(13)方以智。物理知识很少。卷2 (14)爱因斯坦，杨润印译。狭义相对论和广义相对论简评。上海:上海科学技术出版社，1979