一 物理學時空觀對其他領域的影響
我們所處的空間是否有限？它有無邊際？時間有沒有開始，開始於何時？這 是自古以來所有人類共同的疑惑。奧古斯丁（A.. Augustinus，354~430）認為時間是 上帝在創世紀時才開始的，宇宙創生於西元5000 年前。45由哲學思辨方式進入 科學觀察、實驗的研究和發展，時空觀的改變最令人驚訝。
科學的發展是從哲學分支衍化而來，最先成為一門發達的科學的是天文學，
接著是物理學、化學、電學、生物學、最後才是心理學。而天文學及物理學的突 破性發展是由哥白尼的由地心說（地球是宇宙中心）到日心說（太陽是宇宙中心）
的「天體運旋論」啓其端的，再經伽利略、牛頓等人的努力而創立了古典物理學，
到了愛因斯坦之後才有現代物理學。但到了現代，隨著宇宙大爆炸理論的提出以 及廣義相對論的發展，更多人相信，時間是有起源的，時間和空間這兩個概念是 不可分的。因此不論是物理學所研究的『事件』，或文學創作、研究之由「事件」
引發的印象、心理感受、和表現時，空間和時間均需等量齊觀。
物理學的發現和演進可說全面影響了哲學、心理學、文學的時空觀，從宇宙 時空內只有一顆太陽、到擁有千億顆太陽的一條銀河，再到有數百億條甚至千億 條如銀河般的星系，人類的時空觀的快速演進和擴大，全建立在物理學時空的觀 測和驗証上，劇烈地影響了所有其他領域的視野，對我們「心靈視域」有難以想 像的擴充，文學藝術因之所生的變化正快速地轉折。因此不能不對它稍有認知，
即使非科學領域的人，也不能繞過它。
二 古典物理學的時空觀念
古典物理學中將空間視如一個容器，物體在其中移動；而使物體得以在其中
「持續」表現或「變化」的，則是時間。日常生活的行為及物體的運動等即於其
45同註13，頁 7。
中進行，時與空乃成一座標或背景框架。此框架是與物體、以及其運動分開的，
不過是參考座標而已，萬物於其中運動或生滅，對此參考座標均不生任何影響。
而時間和空間也彼此獨立，互不幹擾。此時間觀和空間觀，一般即稱為「絕對的 時空觀」，乃牛頓古典物理學之基本觀。46在牛頓的時空觀中，空間、時間和「外 在的情況」這三者都是相互獨立的，無關的，空間的延伸和時間的流逝都是絕對 的。47
此時空觀普遍地適用在解釋人們所遇到的物體運動問題。其三大運動定律不 但準確地繪出哈雷彗星的週期和軌道，也讓人理解了行星的軌道是橢圓而不是完 美圓形的原理。
三 現代物理學的時空觀念
與古典物理學相對的即所謂現代物理學，主要指的是量子力學和相對論。愛 因斯坦的相對論首先提出時間、空間是不可分割的觀念，稱作「四度時空」。三 度空間與一度時間乃能量變化的四個向量，人類對空間所認定的狀態，對時間同 樣有效。如果我們認為空間是靜止的，那麼時間也是靜止的，反之亦然。
1905 年愛因斯坦於提出狹義相對論，1915 年提出廣義相對論。他指出與古 典物理學的絕對時空觀背道而馳的三項結果：48
1.、時間和空間不是互相獨立的，而是彼此偶合（coupled）的。
2、相對速度會影響時空座標。
3、物質本身會時空影響。
相對論指出了古典物理學時空觀的錯誤，後來都在實驗上得到證實。包括運 動中的系統，其時間會變慢，沿運動方向的長度會變短，質量會變大等等。491908 年，也就是狹義相對論提出三年後，其在時空上的含義才第一次被明可夫斯基
（Herman Minkowski）所認識到：時間和空間並不是兩個個別獨立座標，而是同 一個互相聯繫的座標的兩個不同觀點。明可夫斯基稱這一個互相聯繫的座標為
「時空」(spacetime)，有別於從前的空間－時間(space-time)。50因此，時間和空 間彼此之間是偶合的。在狹義相對論的意義下，過去古典物理學將時間和空間獨
46同上註，頁 17-18。
47史蒂芬.霍金：《胡桃裡的宇宙》，頁 32。
48曾霄容：《時空論》，頁 159。
49二間瀨敏史(ふたませ, としふみ)：《圖解時間簡史》（劉麗鳳譯），（臺北：世茂出版社, 2004 年）
頁32-46。
50曾霄容：《時空論》，頁115。
立開來的時空觀是錯誤的。將重力的影響考慮在內的相對論就是廣義相對論
（General theory of relativity），其結論是，光的行進路徑將會受到重力的影響。
根據廣義相對論預測，在重力場越大的地方，時間走得越慢。51 子力學，在微觀的情況下，空間中小於Planck length（約 10-33cm）的距離是沒有 意義的，而小於Planck time（約 10-43sec）的時間分割也是沒有意義的。53 除了連續性的問題之外，量子物理學對時空問題的另一個衝擊是：觀察者的測量
51參見史蒂芬.霍金(Stephen Hawking)：《胡桃裡的宇宙》。光不具備質量，何以會受到重力的影響？
愛因斯坦即以時空被重力彎曲（warp）來解釋，時空若是一張平張的網，重力即是放入網中的 球，於是時空被重力所彎曲，因此造成光行進路線的彎曲。1919 年，光路徑會被重力所彎曲 這個廣義相對論的預測，由一位英國天文學家第一次在日全蝕發生時，觀測兩顆星之間的視角 差中被證實。頁 19。
52為普朗克（Max Ludwig Planck）於 1900 年所提出，是為了在理論上解釋黑體輻射（Black body Radiation）實驗的結果，他此概念不但是雷射物理的基礎，也是今日高科技如電腦和半導體工 業的科學基礎。
53 美國物理學家 John A. Wheeler 便曾提出：“在時空中被我們視為實際存在的粒子，在量子泡沫 這個脈絡下的活動，其實就有如氣象學中的雲朵一樣。＂
54史蒂芬.霍金：《時間簡史》，頁 52。如電子的波粒二重性（wav-particle duality）即為顯例，電子 會因為我們所使用的觀察方法的不同，而展現它是波（wave）或者是粒子（particle）的性質。
所以，我們觀測行為會影響物質存在的位置。若再依據廣義相對論，物質會影響時空，因此，
我們的觀察將會影響時空的結構。
55因爲它得到了三個觀察證據的支援：一是本世紀 20 年代美國天文學家埃德溫·哈勃（Edwin Hubble）對遙遠星系中星光顔色的觀測，發現了「紅移」現象，說明宇宙正在膨脹；二是 1965 年美國科學家彭齊亞斯（Arno Penzias）和威爾遜（Robert Wilson）檢測到彌漫于全天空的微波 背景輻射，它被解釋爲宇宙原初階段的直接遺跡。三是宇宙演化至今的化學元素豐度與理論計 算值極爲相符。
設，奇點理論和大統一理論，奇點理論認爲宇宙發生自一個無限大密度和無窮大 空間-時間曲率的奇點；大統一理論則認爲宇宙從「無」産生，只是這個「無」
是一個不論光和物質，甚至時間和空間都不存在的狀態，「無」是不均勻的，在 距今150 億年前，從「無」的不均勻中誕生了 10-34釐米的超微小宇宙，迄今爲 止的一切都源自這個超微小宇宙。56
56二間瀨敏史：《圖解時間簡史》，頁 92-106。