时空概念在物理学中的地位和作用

物理学随着人们对时空和物理对象之间关系的理解的演变而演变，因此时空本身的概念及其在物理学中的地位和作用也在发生相应的变化。

尽管物理学家在面对一个共同的客观世界时可以持有不同的时间和空间观点，但在一定的历史条件下，物理学必须而且只能以一致的时间和空间概念作为其研究的基础和出发点。物理学中的时空概念不能与哲学中的时空概念相同，因为前者以科学论证为特征，而后者以抽象思辨为特征。然而，它们都以不同的方式影响着物理学家的研究，并为打破旧的概念和形成新的概念提供了方法论武器。然而，当一个物理的时空概念形成并发展成为一个科学的理论体系，并且其科学特征影响了不同哲学流派对时空概念的解释时，物理的时空概念就成为了哲学的时空概念的科学基础。哲学史上的时间和空间概念是在物理学中时间和空间概念的抽象和理想化的相互作用和相互启发中产生和发展的。

现代科学始于时间和空间与物质分离的概念，并在此基础上发展。这是伽利略、笛卡尔、牛顿等人批判和扬弃自然哲学中传统时空概念的结果，从而形成了科学的时空概念。时间和空间的概念起初是一种数学和理性的规定，后来逐渐被哲学家理解和接受。它不仅把因果关系确立为自然的基本原则，而且把因果关系确立为理解自然的哲学的基本概念。这一概念在形成现代科学的哲学基础中发挥了背景作用。在物理学中，相信自然的物理规律是统一的，对物质起源的深入研究促进了物理学时空概念的发展。时空概念的变化已成为解决物理学发展中理论矛盾的出路。

时空概念的演变最终导致时空本身作为一个特殊对象成为物理学的研究对象。需要探索时空的内在本质，时空成为物质和物理行为本质的原因。时间和空间从超自然现象回归自然，时间和空间的概念从先验公理概念转变为现实概念:时间和空间是现实的本质和表现形式之一——这些变化触及了基于牛顿力学概念的哲学体系，并促成了一场巨大的哲学变革:一幅发展、变化、整合和互动的空间和时间图景进入了不同哲学派别的空间和时间概念，形成了科学和哲学之间各种互动的新起点。

一，科学时空观的建立和演变

时间和空间的第一个科学概念是牛顿力学中的时间和空间概念，称为“绝对时间和空间”。牛顿说:“绝对的、真实的和数学的时间，由它的特性决定，平均地流逝，与所有外部事物无关”。“绝对空间:它自身的特性与所有外部事物无关，在任何地方都是统一的，从不移动。”(牛顿，第6页)时间在这里被视为一维的空间事物。因此，牛顿范式下的时空问题实际上是一个广义的空间问题，形成了一维空间的组合空间概念，它承载着“因果”的“次序”(物理对象之间“形状”的变化)和三维空间的“量”(物理对象“形状”的分布)。空间的概念被定义为与物理行为无关。时空中两点之间的作用是“瞬时的”和超距离的，因为时空是以两种不相关的空间形式平行存在的。这种时空的主要特征和功能是作为运动的背景和运动量测量的背景，并且可以根据欧几里得几何进行几何化。

这种空间除了作为背景之外没有其他功能。因此，爱因斯坦在总结牛顿的空间概念(即时间和空间的概念)时说:“空间不仅作为与物质对象无关的独立事物被引入，而且还被指定在整个理论的因果结构中发挥绝对作用。从这个意义上说，这个作用是绝对空间(作为一个惯性系统)作用于所有物质对象，但这些物质对象并不反过来给空间任何反应。”(爱因斯坦文集第1卷，第589页)关于这个传统的空间概念，爱因斯坦还写道:“空间的两个概念可以比较如下:(a)空间作为一个物质世界的位置性质；空间是所有物质物体的容器。在情况(a)中，没有物质物体，空间是不可想象的。在情况(b)中，物质对象只能想象为存在于空间中；因此，空间似乎是如此真实，以至于在某种意义上它超越了物质世界。”(同上，第588页)时间和空间的概念在某种程度上超越了物质世界，这大大简化了对问题的处理。

作为经典物理理论中所有物理现象背景的时空概念的确立，对物理学从自然哲学的纯粹思辨走向科学化的分析起了决定性的作用，也系统地阐述了机械唯物主义的时空观。它最重要的贡献是利用科学体系确立了因果关系在科学和哲学中的重要地位。

然而，19世纪末物理学中的黑体辐射和以太问题导致了对这种“绝对时空”观点合理性的怀疑，从而引起了空间概念及其在物理学理论中的作用的变化。相对论统一了时间和空间的位置和功能，消除了它们的独立性，使时间和空间成为一个相互关联的整体。相对论的出现引发了对时空问题的新一轮哲学思考。这时，直觉、经验和综合的局限性再次被认识到，新理论下的时空概念变得相当技术化。科学历史学家杰拉尔德·霍尔登说:“相对论不仅是物理学本身的一个重要发展，也是现代科学哲学的一个重要发展。”(参见许，第17页)这样一种新的时空概念以及由此产生的对自然的新的时空观是不容易理解和接受的。同时，这种时空概念在有限性和无限性、直觉性和非直觉性方面与传统的哲学时空概念相冲突。有限性与无限性、有界性与*性的辩证关系再次进入人们的思维，这进一步增加了理解它的难度。因此，无论在物理学还是哲学中，都不容易接受相对论的时空概念。

新的时空概念将不可避免地改变时空在理论上的地位和作用。当普遍背景效应消除后，时空就像所有物理对象一样与其他物理对象相互作用:时空的特征依赖于其他物理对象，同时通过它们对其他物理对象的作用表现出自己的特征。重力可以通过空间几何特征的空间弯曲来解释和理解。物质之间的相互作用和物质的产生都与我们生活的时空的基本特征有关，也就是说，为什么我们有这样一种物质结构与时空的性质有关，而为什么我们的时空是这样也是由物质世界的结构决定的。这样，古典理论中的特设形而上学概念就被消除了，时空的本质与物理对象的功能相关联，从而为把时空本身作为要研究的物理实在提供了条件。时间和空间不再完全凌驾于所有物理对象和功能之上，而是与它们融为一体。物理学中的时空概念已经成为物理学中哲学时空的狭义表达。

材料结构和微观场的研究再次从另一个角度冲击了传统的时空观。量子的概念使物理对象的普遍性变得普遍。对物理对象的描述没有严格的边界，对象边界的消失使得物理对象与其背景之间的“空间”不再具有严格意义上的可区分性。量子与场的概念相结合，物质和空间不再相互独立，所以爱因斯坦说:“没有场的空间是不存在的。”时空和场是一个相互依存的整体，是同一事物的两种不同表达。理解物理时空就是理解“场”。

当代物理学中的时空概念在一定意义上反映了经验与理性的辩证关系，这表明仅仅从经验出发是不够的。也有必要消除直觉经验的干扰，用理性的力量去把握现象背后的东西。

简而言之，时间和空间的概念经历了一个从形而上学背景到真正本体论的转变过程。从牛顿的“绝对空间和与所有外部事物无关的时间”到爱因斯坦的“场”形式的空间，时空的概念在物理学中经历了巨大的变化或演变。理解不同阶段时空概念的生成过程和内涵，有助于我们理解这一演变的必然性。

第二，时空作为物理背景

古希腊人认为人类有三种重要的空间体验:位置体验、空虚体验和广泛体验。在前科学时期，亚里士多德提出了“场所”的空间范畴，欧几里得建立了以几何图形为对象的几何体系。但是“位置”并不与几何相结合。一些学者认为三维欧几里德空间不存在于欧几里德的头脑中。(见吴国盛)“位置”是亚里士多德之后的主要空间范畴。亚里士多德的“位置”是非背景的、局部的，并且由他的目的论运动理论赋予绝对的非一致性，因此“位置”不能用作所有物体定位的背景空间，也不能用几何学来定义。“场所”的范畴不能形成现代的空间概念，因而不能使亚里士多德的物理学成为一个科学体系。

牛顿的现代空间概念有两个重要特征:背景和几何。背景特征在物理学中的作用是最关键的。赋予空间欧几里得几何的数学特征，并在复杂的世界中以空间为“背景”，这是一种大胆而方便的抽象。为了让空间成为背景，空间必须是一个反对物理对象的存在，并且在任何运动下都不会改变，并且在被赋予几何属性之前必须是同质的。牛顿的绝对时空概念反映了这一要求。这不仅符合当时人类的经验，也吸收了自然哲学的成果。这一现代空间概念在物理学及其发展中发挥了非常重要的作用。它使数学技术得以实现。因此，它成为这一时期物理学的前提基础，也是物理学革命的起点。从那时起，物理学朝着严谨的自然科学发展。

根据这种时间和空间的观点，不仅物理对象应该彼此分离，而且人也应该与时间和空间分离，这样人们对时间和空间的理解是统一的，并且应该排除无处不在的观察者的影响。因此，牛顿给作为理论基础的空间一个绝对属性:以绝对时空为背景的惯性参考系通过满足伽利略的相对论原理来保持其物理的和谐统一。此后，笛卡尔的坐标系以数学的方式微妙地表达了牛顿的绝对时空。无论这种严格意义上的惯性系统在经验上是否存在，它都在理论的建立中起到了关键的前提作用。

牛顿未能对这一前提的经验可靠性给出合理的解释，这成为马赫等人批判和突破其时空观的关键。在某种意义上，这个空间和时间是形而上学的假设。从“思维经济”的角度来看，这种时间和空间的定义就当时的理解程度而言是恰当的，并在后来的实践中得到了证明。因此，弗洛里安·卡约里在他的《历史和原则注释》中认为，虽然绝对时间和绝对线性运动“不是基于实验证据，但可以说是形而上学的”，但“牛顿的假设符合200多年前科学发展所要求的检验”。(见牛顿，第647页)虽然牛顿在马赫之前没有提出“思维经济”的思想，但他的成功对“思维经济”作为判断理论优越性的标准的科学发展起到了支持作用。

时空作为背景的不变性使物理学家能够消除客观世界中的各种复杂联系，把握物理世界中的主要矛盾。同时，这种几何特征和背景特征也可以扩展到更广泛的理论意义。由拉格朗日(1736-1813)、泊松(1781-1840)、汉密尔顿(1805-1865)和其他人发展的分析力学系统使得即使力学原理以非常不同的方式描述也能得出相同的结论。与经验直觉相关的基本概念——位移、速度、加速度、质量、力等。被抽象成理论概念，并被严格定义。这些都是基于独立背景的时空。广义坐标、拉格朗日方法和哈密顿正则方程在更抽象的层次上利用牛顿的时空这一背景属性，使得力学语言能够描述更多的物理现象，如光学、声学和电学现象。这些发展为以时间和空间为绝对背景的当代物理学的突破提供了适用的物理思想和方法。

另一方面，背景空间的独立性使得几何空间能够仅通过数学来研究。欧几里德几何不研究实际的物理空间，因为每个人都有许多通过直觉获得的空间经验的差异。心理空间或个人空间是非各向同性的，其连续性和维度也是非常不确定的。与几何相关的物理空间只能通过过渡到与物理刚性相关的抽象而形成，并与个人经验直觉和各种感官知觉形态集分开。与此同时，在背景空间的独立性下，人们注意到抽象空间图形与构成它的物体的特殊性质无关:它是独立的，可以从物理性质中分离出来研究。绝对时空概念的合理性通过其对理论发展的作用得到了证明。物理学刺激了抽象几何的研究:18世纪，随着分析力学的发展，n维空间的概念得到了发展，推动了n维几何独立于物理学的发展，从而为物理学的未来发展再次准备了数学武器。

机械系统的成功激发了哲学中机械决定论的诞生。然而，由于它是基于牛顿的时间和空间概念，机械决定论将不可避免地随着概念本身的突出问题而破产。19世纪末物理学中的黑体辐射和以太问题引发了对时空概念本身的思考。结果，时空的角色再次改变，时空本身成为物理学研究的对象，时空几何的独特性受到质疑。

第三，时空具有物理功能

相对论的提出使物理学家认识到，用语境化的时空概念来描述时空是不完整的:时空不仅是背景，而且还有物理功能。爱因斯坦对空间和时间的物理效应的揭示是通过消除传统的时间和空间概念的独立性(狭义相对论)和实现几何化程序(广义相对论)来实现的。

对“同时性”概念的深入分析是消除传统时空概念独立性的一个突破。空间测量的“同时性”有物理条件。爱因斯坦证明绝对时间不能从无数等效的“当地时间”(在相对运动的不同参考系统中)中识别出来；时间数据只有相对于某个参考系统才有意义，所以绝对时间本身没有物理实在性，时间和空间的关系是相对的。因此，不存在超距离效应。在三维空间中，物理几何不同于数学几何。闵可夫斯基认为相对论运动学的本质在于空间和时间的不可分割性。现实世界是一个四维流形，它的元素是世界点:“从现在开始，空间和时间应该退化成纯粹的影子，只有空间和时间的某种组合才能保持独立存在。”(见《出生》，第340页)

值得一提的是，在理解狭义相对论时，哲学家们的流行观点往往只关注狭义相对论对传统时空形式的革命。然而，物理学家如h. marganen，r. b. lindsey，a. glauber和其他人认为相对论并没有像人们通常认为的那样放弃绝对空间的概念，甚至爱因斯坦本人也没有明确表示他对绝对空间的否定。事实上，三维空间和一维时间的独立绝对背景属性已经被提升到闵可夫斯基的四维空间，即高维牛顿时空。从这个意义上来说，狭义相对论并没有切断与牛顿绝对空间的关系，因为四维背景时空和物理系统仍然是独立的，互不影响。然而，这种变化的革命性仍然是显而易见的:它把人们的理解带回宇宙是一个整体的概念，而不是提倡独立的空间和时间，并突出了空间和时间在三维空间中的物理功能。狭义相对论的时空揭示了牛顿时空所涵盖的时空的物理功能:正是在这种时空特性下，电磁现象像机械现象一样，能够满足相对论的原理；能量和惯性质量是统一的，e =[2]；在任何参考系统下，都有一个速度上限，即真空中光速C，真实的物理过程不是超距等。当然，这也使得物理学中的时间与哲学中的“时间”范畴更加不同，因为物理学中的时间不再优于空间。

狭义相对论在物理理论中首次揭示了空间的物理功能。而且这种效果是真实的，而不是像“惯性力”这样的临时虚拟的东西。

广义相对论系统进一步揭示了时空有它的物理功能:度量。物质的存在影响时间和空间的度量，而时间和空间的度量决定了物质的运动形式。所谓的“度量”是空间几何属性的度量。度量系数反映了整个空间中几何度量的性质。度量的使用反映了爱因斯坦揭示空间基本相互作用的几何化程序。为了达到这个目的，我们必须摆脱欧几里德几何在先验位置上对真实空间的描述。为此，爱因斯坦认为必须采用几何结构+物理定律。

庞加莱认为，感觉不能成为我们选择真实空间几何的基础:“在这个选择中，经验指导我们，而不是强加给我们；经验不会告诉我们哪个是最真实的几何，但是哪个是最方便的几何。”(庞加莱，第59页)因此，几何学不是经验性的，至少在严格意义上是如此。(同上，第55页)纯粹数学意义上的几何研究是由数学概念之间的关系定义的，与真实空间无关。

几何学的限制被解除了，(G)+(P)模型解决了欧几里得几何学和物理实在之间的原始和直接的关系:“几何学(G)并没有停止谈论真实事物的性质，只有几何学加上所有的物理定律(P)才能做到这一点。使用符号，我们可以说只有(G)+(P)的和可以通过实验来验证。因此，(g)可以任意选择，而(p)的某些部分也可以任意选择；所有这些法律都是惯例。为了避免矛盾，必须只注意如何选择(p)的其余部分，以便(g)和所有(p)可以根据经验结合起来。从这个观点来看，公理学的几何学相当于已经被承认的自然法则的一部分。”(《爱因斯坦文集》，第1卷，第139页)

(G)+(P)问题是时空问题中一个非常重要的话题，对哲学也有很大的影响。庞加莱等人对这一问题的讨论引发了对康德“先验综合”概念的哲学质疑和反思，并引发了“相对主义”和“一致论”等哲学思想。给予时空(p)是时空新概念的一个重大进步，它使时空不再仅仅作为物理理论的背景，而是与时空中的物理系统形成一个相互作用的整体:时空的作用决定了我们世界物理定律的形式，而我们世界物理定律的形式表明我们拥有什么样的时空。时空的新概念揭示了牛顿时空概念所涵盖的现象，并解释了无法合理解释的现象。

对几何和物理时空之间关系的物理学理解的加深，引发了对什么是几何是我们的空间几何的思考。这种思维已经成为当代科学哲学的一个热门话题，也是康德科学哲学“先验综合”的一个突破点。对此，赖欣巴哈、卡尔纳普、内格尔等人进行了深入讨论。这是当代物理学研究成果为哲学家提供科学思维武器的突出例子。自然科学的结论并没有证明不变的时空观和单一的时空观。相反，人类认识的深化表明，时空观正在发生变化，各种时空观可以因不同的角度和条件而共存。

随着宏观和微观两个层面上物理学范围的深化，将时空作为一个独特的物理对象来研究是不可避免的。

四、作为空间和时间的物理对象

时空是自然哲学的重要研究对象，但受经典时空概念的限制，它并没有成为物理学的研究对象。

狭义相对论对时空转换的预测揭示了时空是整个物理学的有机组成部分，而不仅仅是物理过程的一个阶段。根据闵可夫斯基的观点，物理世界是事件的世界:时空统一的四维空间中的每一点都是一个世界点，代表物理宇宙中的每一个事件；四维空间中世界点的轨迹曲线构成世界线，物理宇宙的历史是世界线的集合。因此，时空和物理事件不再相互独立，而是一个统一的整体。

相对论和量子场论从不同角度提出了时空本身的物理问题，从而使物理学家能够不断推进他们对空间本质的理解。广义相对论中不同物质条件下引力场方程解的发现，提出了空间和时间的结构问题，也指出了宇宙中一些更深刻的现象和问题，如黑洞问题和暗物质问题。量子场论还从微观角度提出了基本粒子谱系及其相互作用与空间基态和时间真空之间的关系，以及空间和时间对称性与基本粒子性质之间的关系。引力方程的真空解和真空性质的发现表明，传统的对物质和时空关系的简单理解已经不再可取:时空和物质的关系是复杂的，应该从科学和哲学的角度重新研究。上述两种理论的进一步结合和深化，提出了宇宙生成和演化的合理物理解释问题。这些研究与一系列重要的物理主题交织在一起，如空间和时间的本质以及物质的生产。因此，时空本身已经成为物理学研究的一个重要对象:时空是一种物理实在，它的本质必须讨论。从宇宙的开始到未来，从基本粒子到整个宇宙，从宇宙的诞生和演化到物质的形成——时空的本质揭示了我们所处世界的所有属性，时空成为物理学最基本的对象和物理属性的原始来源。直觉上，这似乎是一个简单的物理问题，但实际上它包含深刻的哲学内容。

从当代物理学的研究方法来看，理论基础最终将归于时空属性的研究。理论物理学家以建立包含所有相互作用的统一理论为最终目标，时空概念是所有物理分支的基本概念，因此时空成为最重要的研究对象。物理学家长期以来一直认为所有现象都必须有相同的根源。法拉第在19世纪中叶相信，各种形式的物质的力量可以被证明来自同一个来源。麦克斯韦朝着统一的目标迈出了第一步，用单一的电磁场理论来统一磁力和电力。从1915年到1916年，爱因斯坦借助黎曼几何得到了麦克斯韦引力场方程，即著名的爱因斯坦场方程:它巧妙地将空间、时间、物质、能量、重力和几何结合成一个整体，朝着物理作用和时空的统一迈出了重要的一步。在这个方程中，时间和空间的特征与物质在时间和空间中的分布联系在一起:方程的一边是重力场在时间和空间中的分布，用度量函数对时间和空间坐标的协变导数来表示；另一边是产生引力场的物质的分布。该方程满足相对性要求，即在(局部)坐标系变换下，方程的形式保持不变。这表明时空和物质是不可分的，同时时空的基本功能通过物质的行为表现出来，这对于理论的经验证实是非常重要的。这样，统一必须基于相对论给出的新的时空概念，而这个时空也必须是一个具有物理性质和功能的时空场，否则就不合逻辑了。

与广义相对论不同，量子电动力学和量子场论从微观和局部的时空角度研究物质的基本结构。它们进一步说明了微观尺度的时空不再仅仅是一个简单的背景。时空本身具有深刻的物理意义和不同于普通物体的独特属性。这样，现代意义上的真空就完全不同于传统理论中的真空。

传统理论中的真空是形而上学的一个辅助概念。这是一个空的几何背景空间，不会产生任何物理效果。它与物质相反，与物质有着明确的经典界限。然而，在狄拉克的相对论电子理论中，作为基态的真空不再是非相对论电子理论中简单的真空和真空世界。它在所有操作中完全对称，如运动、旋转和刻度变化。但是最低世界能量本征态:这是一个更难解决动态问题的状态。没有足够的证据表明这种状态等同于所有基于自然法则的对称群。它表明宇宙中缺乏对称性，并反映在基本粒子的光谱中。基本粒子的存在和性质也是基态对称性破缺的产物。这表明时空不是一个简单的背景，而是一个具有丰富物理属性的物理现实。即使是表面上没有任何主要物质的空间也有复杂的性质。这一变化使时空概念从微观和更精细的角度获得了物理实在，并催生了对“无”和“存在”辩证范畴的哲学思考，为“生成论”乃至“生成整体论”的哲学思想提供了科学依据和启示。

相应地，许多似乎是空间和时间的几何特征的概念也获得了物理地位。最重要的几何特征是对称性。在粒子物理学中，“对称性丧失”和“看不见的夸克”这两个主要问题都与真空的性质有关。就物理定律而言，所有的对称性都是正确的，但是由于真空的特殊性，对称性被打破了。规范对称性的自发破坏是由真空的特性引起的。

除了对真空的研究，从几何角度研究时空的物理性质已经成为研究时空本质的重要途径。在场论中，时空描述被表示为流形。对于流形，坐标只能是局部坐标。它本身没有意义，但是对于那些在局部坐标变换下保持不变的性质，它揭示了空间本身的几何和拓扑性质。通过在大范围内对场的性质进行研究，发现量子场论中是否存在异常与时空拓扑变换下场的拓扑性质有关。

当代物理学中时空概念的变化导致了其地位的根本变化:时空仍然是所有理论的基础，但它不再是一个简单、静态和背景的基本概念，而是与整个物理学基本理论的所有分支形成一种互动的制约关系——这决定了时空是物理学中最重要的研究对象。

五.结论

时空概念的发展和丰富及其在物理学中的地位和作用的变化，反映了人类认知过程中理性与经验的互动以及人与物理对象的互动。

首先，如果一个重要的理论要素，如时间和空间的概念，不能正确理解它的相对性和绝对化它的地位，它将阻碍理论的发展，只有通过对理论中的“拯救”现象作出特别的调整。从人类经验中综合和抽象出来的概念不应该是静态和绝对的，而应该随着人类知识和实践的发展而发展。在这里，哲学的作用不可低估。时空概念的变化表明，“科学进步”决定了概念变化的方向。也就是说，我们必须认识到概念变化的必然性及其方向。

其次，概念是人们抽象思维的产物。在抽象过程中，我们必须在一定的认知条件下选择和理想化经验现象。然而，当认知发展到更高的阶段，处理更深更广的现象和问题时，这些权衡和理想化就变得不那么合理了。然而，要找到这样的非理性并不容易。爱因斯坦在马克斯·贾默的《空间概念——物理学中的空间理论史》的序言中写道:“当试图对大量杂乱的观测数据进行系统的概念表述时，科学家们使用了所有的概念，这些概念实际上是和他母亲的乳汁一起被吸进的；对他来说，很难察觉到他的概念中有问题的特征。”(爱因斯坦文集，第1卷，第586页)时空概念的变化对物理学来说似乎是自然的事情，但对人类认知的发展来说却是不寻常的。因此爱因斯坦认为:“为了科学，我们必须一遍又一遍地批判这些基本概念，以免被它们无意识地控制。在传统基本概念的实施和使用遇到导致概念发展的棘手矛盾的情况下，这一点尤其明显。”(同上)也就是说，我们必须认识到改变基本概念的可能性。

第三，虽然科学起源于哲学，但由于技术手段和理论要求的不同，科学和哲学在同一问题上的研究会有不同的途径和不同的发展程度。因此，哲学上的时空概念不应简单地等同于科学对时间和空间的研究所形成的时间和空间概念，还应注意二者之间的联系，以便理性地利用科学所取得的成就，而不是僵化地思考。换句话说，我们应该认识到基本概念演变的科学特殊性。

本文描述的时空概念在内容、形式和地位上的变化表明物理学是一项开放的事业。世界图景中描述的任何基本概念都是可以批判和改变的，任何改变都离不开哲学和科学的合作。