論宇宙：時空與廣延同一（POD）

▌終極實在的廣延性
──「作為存在的存在」（being qua being）或「終極實在」（Ultimate Reality）

「存在者存在是可能的，而不存在者存在是不可能的。」

這句話出自古希臘哲學家巴門尼德。他是第一個將萬物的本原提升為最一般哲學範疇的古希臘哲學家，是艾利亞學派的奠基人，其生卒年月未有確切記載。第歐根尼‧拉爾修說他盛年約在第69屆奧林比亞賽會；柏拉圖《泰阿泰德》與《智者》篇記載有蘇格拉底年青時曾見過巴門尼德，那時巴門尼德已經是個老人。巴門尼德的著作大多遺失，十九世紀德國第爾士彙編的《前蘇格拉底哲學》中收錄了他的殘篇。在書中，他以女神的啟示立論，接著以邏輯推理進行論證。《殘篇》中指出「【它】存在」具備一系列標誌：「存在者不是生成的，也不會消亡；完整，單一，不動，完滿；【它】既非曾經存在，也非將要存在，因為【它】現在作為整體存在，是一體的、連續的」，「存在者也是不可分的，因為【它】整體上完全一樣地存在」。這些性質與用感官覺察到的世界是截然不同的。

思考「存在」，在於「尋求最高原因的基本原理」。這一面向「作為存在的存在」、「終極實在」的學科被稱為「第一哲學」、「形而上學」。亞里斯多德指出：

「存在著一種研究作為存在的存在，以及就自身而言依存於它們的東西的科學。它不同於任何一種各部類的科學，因為沒有任何別的科學普遍地研究作為存在的存在，而是從存在中切取某一部分，研究這一部分的偶性，例如數學科學。既然我們尋求的是本原和最高的原因，很明顯它們就自身而言地為某種本性所有。故假若尋求存在物之元素的人尋求的就是這些本原，那麼這些元素必然並不為就偶性而言的存在所有，而是為作為存在的存在所有。所以我們應當把握的是作為存在的存在之最初原因。」

俞宣孟先生在《本體論研究》中指出，在希臘文中，「存在」（be，直譯為「是」）有著兩方面含義：「是什麼」（本質）和「有什麼」（存在）。它們是用同一個詞來表達而不加區分的。亞里斯多德曾努力區分二者。如在《後分析篇》中亞里斯多德為了說明想表達的是「有什麼」，他在括弧中加注道：「我說的「是」或「不是」，是沒有進一步限定的，不是指「是或不是白的」。」又如，亞里斯多德還說：「一個事物是的原因—（此「是」）不是指是這或是那，即，有這種或那種屬性、而是沒有限定的「是」；以及它是其所是的原因—（此「是」）不是指沒有限定的「是」，而是有某種本質屬性或偶性的「是這」或「是那」。」亞里斯多德的著作曾輾轉流傳到阿拉伯，在阿拉伯語言詞彙中有「存在」，有「本質」，卻沒有這二者的通用詞彙。在十二、十三世紀亞里斯多德的著作由阿拉伯文轉譯為拉丁文後，「是什麼」（本質）和「有什麼」（存在）也就區分開來了。

近代學者沃爾夫曾將哲學細分為理論哲學與實踐哲學，形而上學與邏輯學都屬於理論哲學。形而上學又具體分為本體論、宇宙論、理性靈魂學與自然神學四個科目。本體論對應的是本質問題，即「是什麼」，亞里斯多德說它是「是沒有進一步限定的」。與這一表達相同的還有黑格爾在《邏輯學》中對「有」、「純有」的界定：「沒有任何更進一步的規定」。「是」作為「是其所是」的根源，是包容一切的最普遍的概念，任何規定性都與之相悖。宇宙論則探討萬事萬物的存在性，思考「有什麼東西存在？」本書正是從存在性的角度來探討「作為存在的存在」，或稱之為「終極實在」。而體現存在性的、與可觀察的時空特性對應的終極實在的這一屬性，可以稱之為廣延性。廣延性也從此成為溝通哲學探討與物理觀測的不可或缺的橋樑。

本書的大綱《時空與物理實體廣延性的同一性》寫於2014年底，次年發表於《哲學與宇宙學》（Philosophy & Cosmology）第十五卷。該文是從物理實體的廣延性開始討論。我採用「物理實體」這一術語，主要在於暫時不方便從終極實在開始討論。愛因斯坦指出：「物理學是從概念上把握實在的一種努力，至於實在是否被觀察，則被認為是無關的。人們就是在這個意義上來談論「物理實在」的。」60實在是不可能被直接觀察到的（接下來的兩章我們將從不同的角度分別討論這一論點），我們只能透過實在的屬性去理解、去描述實在。這一過程雖然依賴概念上的邏輯完善與嚴密，但觀察手段在物理學中也必不可少，即使是我們目前的手段還未能達到相對應的理論高度。例如，為了檢測判斷愛因斯坦的引力波的預言，直到如今科學家們才能依賴科技的進步達到所需的實驗精度。

但是，「物理實體」的提法也導致了另一個問題。要追求「第一原因和真正原理」，「物理實體」的提法是不夠嚴謹的，以之作為邏輯起點是不徹底的。物理實體和終極實在是什麼關係？雖然說我的本意是指終極實在必然有著物理特性，最為顯著的例子是終極實在通過廣延性展示出時空特性，但只是從字面上來理解的話，當前物質概念往往與精神概念相對應，既然有物理實體，那麼是否還對應有精神實體？如果存在精神實體，那麼精神實體和宇宙、和物理實體又有什麼關係？這樣會不可避免地導致走向實體二元論的可能性。但在一篇不足三千字的文章中，如果從終極實在開始談起，又未免牽扯過多，難以清晰表述。雖然當時覺得有些遺憾，卻也只能如此。現在把這部分討論分析放在書中，可以做一個更為徹底的表達，而且這樣的分析對於本書所要表達的思想的邏輯前後一貫性也是有幫助的。

▌終極實在的廣延性
──「作為存在的存在」（being qua being）或「終極實在」（Ultimate Reality）

「存在者存在是可能的，而不存在者存在是不可能的。」

這句話出自古希臘哲學家巴門尼德。他是第一個將萬物的本原提升為最一般哲學範疇的古希臘哲學家，是艾利亞學派的奠基人，其生卒年月未有確切記載。第歐根尼‧拉爾修說他盛年約在第69屆奧林比亞賽會；柏拉圖《泰阿泰德》與《智者》篇記載有蘇格拉底年青時曾見過巴門尼德，那時巴門尼德已經是個老人。巴門尼德的著作大多遺失，十九世紀德國第爾士彙編的《前蘇格拉底哲學》中收錄...

這本書的思想起點是我對永恆的頓悟。我一直對宇宙人生的奧秘保持著濃厚的興趣。本科畢業後雖然暗下決心，希望瞭解宇宙與生命的真相，但並未以此方向做職業規劃，只是將之作為一個終生的興趣愛好。宇宙間萬事萬物都在流轉變化中，沒有任何事物是永恆存在的，而且宇宙本身也是有源頭的，約一百七十億年前一個奇點處的大爆炸逐步形成了現在的宇宙。這基本上是我們當前在宇宙萬物方面的常識。2010年我在思考宇宙奧秘時，突然一個念頭閃現，剎那間，我明白了何謂永恆，十九年的思考積累化作剎那間的悟道。為更進一步，我選擇了哲學方向，於次年進入北大讀博，師從湯一介先生。

悟道不是一件神秘的事情。「悟」，有大悟，有小悟，區別只在於針對的問題。德國化學家凱庫勒在思考苯的分子結構時夢見蛇，從而明確了苯分子的環形結構，這是一種小悟。悟，只是對百思不解的事物原理的剎那間的領悟。歷史上不乏這樣的事例。當然，如果針對的問題是宇宙終極奧秘，領悟起來會更艱難一些。我悟道之後，讀博中近四年的時間用於梳理思路與表達方式，直到博士畢業前才完成本書大綱《時空與物理實體廣延性的同一性》並發表在Philosophy & Cosmology（《哲學和宇宙學》）2015年第15卷。

隨後數年的思考，我明白了同一性與光速不變原理如何相互支持，而關於宇宙的認識也似乎到了一個瓶頸期，因此我將已經明瞭的一部分認知寫下來，以此暫告段落，並開始轉向生命之謎的思考。

2005年《科學》創刊125周年時提出了125個最具挑戰性的科學問題，第一個就是「宇宙由什麼構成？」這一問題的提出，從側面也說明了我們對於構成宇宙的實體的認識還有待於進一步深入。愛因斯坦指出時空的相對性，使我們對宇宙的認識邁入了一個全新的時代。時空與物質相關已廣為人知，本書將在補上永恆一環的時空認知下進一步分析時空如何與物質相關。

本書的邏輯起點是從屬於終極實在存在性的廣延性。本書以演繹邏輯的方式展開，從一系列概念的討論開始，通過分析終極實在的時空本性與廣延特性的對應，論述這些基本概念如何相互關聯，並結合一些相對論知識來闡明時間不可逆的根源，進而將宇宙的時空特性做一個總括說明。

在正文部分，第一章首先介紹本文涉及到的三個前提：物質形態，時空，實體廣延性。對實物粒子的探索由來已久，物理學家已經深入到誇克、輕子和媒介粒子層次，也構建了一套能描述除引力外的三種作用力及組成所有物質的基本粒子的標準模型。相對而言，場是一個歷史短暫的實體概念。十九世紀後期，法拉第、麥克斯韋、赫茲等作為開拓者，把場引入物理學，使物理學往前邁進了一大步。文中重溫了場的發現及前人對場的性質的研究，這也有助於我們進一步分析場的時空屬性。關於時空的認知，我們主要介紹了牛頓的絕對時空觀和愛因斯坦的相對論。本文中用到的相對論知識不多，僅涉及到光速不變及其相關推論。廣延性是闡述實體特性的極為有效的概念，近代洛克、休謨、萊布尼茲等都做過討論。本文的廣延性概念一方面延續笛卡爾、愛因斯坦的對於空間與物質關係的闡發，另一方面整合了時間的綿延概念。接下來我們將討論本書的根本前提：終極實在最基本的屬性為存在性。廣延性為存在性的體現之一，我們通過終極實在的時空表現認識到它。終極實在有著兩類不同的廣延類型—離散和連續，分別對應為粒子與場兩類物理實體。在後文中我們將看到這兩類物理實體有著截然不同的時空特性。

第二章討論場作為終極實在的連續廣延形態。理解了連續的含義後我們才能進一步探討場的空間狀態。這裡我們先借助前人對兩類無限的討論來說明連續的具體含義，進而說明物理學中「量」的適用範圍。本章指明了信息也是一種物質實體，它以連續廣延形態存在。

第三章以離散的廣延類型來分析我們熟悉的粒子世界。我們將從粒子的形狀出發，借助離散概念來說明粒子的空間狀態並指出離散的無限層次。我們在廣延模式下對光速不變原理的再認識中明確了終極實在有且僅有兩類廣延，而終極實在兩類廣延類型在奇點處的相互轉化也將讓我們把對物質實體的理解從守恆進一步引申到存在範疇。

第四章我們將討論時間特性。時間特性對應著物質實體的空間特性。結合前幾章的分析我們將發現時空特性與終極實在的廣延類型有著深刻的對應性。換句話說，它們是同一的，同一於物質實在本體。

第五章在同一性與相對論的基礎上分析時間不可逆的成因。時間是否可逆？我們不能單獨針對時間來討論時間問題。時間特性與空間特性相對應，而這二者都和物質實體的廣延特性相關。通過分析，我們發現只有在離散廣延模式下，時間的可逆性問題才能成立，而終極實在的連續廣延模式下，時間與可逆性無關。

第六章將在終極實在兩類廣延的背景下對宇宙時空做一個總括說明。

附錄收錄了一些與本書成文過程有關的文章。《湯先生二三事》是一篇追憶文章，文中記錄了幾件關於湯先生的小事。管中窺豹，湯先生為學為人可見一斑。博士求學階段能有機會拜在湯先生門下實是一樁幸事，先生學問人品渾然一體，是知行合一的典範。先生之為學為人，是我輩人生之路的指路明燈。先生于二零一四年九月九日逝世，同門學長編輯《湯一介學記》，我因故未能寫紀念文章。現已離開北大數年，回想先生教誨，至今歷歷在目。《從思想到文本》記錄了從開始思考宇宙奧秘到頓悟再到清晰表達的思路發展過程。發表在Philosophy & Cosmology上的《時空與物理實體廣延性的同一性》英文版與翻譯也附于書末。讀者可從文中看到，當時的表述中有多處表達不徹底、不全面，文中還有表述錯誤的地方。悟道後讀博的四年應是我生命中最美好的四年。悟道雖是個人經歷，能有機會最終悟道並在隨後四年中心無旁騖，家庭的支持起到了關鍵性的作用。我出生于中國湖北一個普通城市中的一個工薪家庭，父親是一名生物教研員，母親是一名會計。能有機會悟道，首先要感謝他們對我的「放手」：我本科畢業後，他們沒有要求我成為科學家或是企業家；讀完工商管理碩士後，他們沒要求我成為商界精英；在我說要去讀哲學博士時，他們只是憂我將來何以為生。他們的放手，他們的不作為，正是我能悟道的必不可少的背景條件。讀博四年，岳父母為我的小家庭提供了充足的經濟支援。家嶽深以年少時家貧未能求學為憾，然其為人得眾口交贊乃不爭之事。我無須操心經濟開支，而且妻子在我求學期間獨立撫養兩個孩子，讓我無後顧之憂。可以說我的學業是在家人的巨大犧牲的基礎上完成的。寫這本書時，家中又新增加了一個成員，撫養之職再次落在妻子肩上。為了我的理想，為了這本書，家人付出了巨大代價，他們是我最堅強的後盾。

博士畢業數年後，我才進一步明白同一性與光速不變原理之間的關係，也因此初步完善了這本書的素材。思考宇宙的學者數不勝數，作品汗牛充棟，本書以時空與廣延同一為論宇宙：時空與廣延同一邏輯主線展開，對於資料引用，只在涉及到相關主題時略舉數例，並不全面。這些都和我的學術功底不足有關。而且，我雖然修正了大綱中的一些錯誤，但書中是否還有其他錯誤？邏輯是否成立？觀點是否可以接受？還需敬請各位讀者獨立思考。

這本書的思想起點是我對永恆的頓悟。我一直對宇宙人生的奧秘保持著濃厚的興趣。本科畢業後雖然暗下決心，希望瞭解宇宙與生命的真相，但並未以此方向做職業規劃，只是將之作為一個終生的興趣愛好。宇宙間萬事萬物都在流轉變化中，沒有任何事物是永恆存在的，而且宇宙本身也是有源頭的，約一百七十億年前一個奇點處的大爆炸逐步形成了現在的宇宙。這基本上是我們當前在宇宙萬物方面的常識。2010年我在思考宇宙奧秘時，突然一個念頭閃現，剎那間，我明白了何謂永恆，十九年的思考積累化作剎那間的悟道。為更進一步，我選擇了哲學方向，於次年...

前言
第一章　引論
　第一節　理論背景
　第二節　終極實在的廣延性
第二章　場的空間特性
　第一節　連續與無限
　第二節　場的連續特性的具體空間表現
　第三節　信息
第三章　粒子世界的空間特性
　第一節　離散廣延與三個前提
　第二節　粒子空間表現
　第三節　對其他廣延模式的否定
第四章　時間
　第一節　時間觀念
　第二節　粒子的時間特性
　第三節　場的時間特性
　第四節　小結
第五章　時間的可逆性
　第一節　時間箭頭
　第二節　粒子的時間方向性
　第三節　場的時間方向性
第六章　宇宙的時空結構
　第一節　宇宙的空間結構
　第二節　宇宙的時間結構
附錄
　湯先生二三事
　從思想到文本
　時空與物理實體廣延性的同一性
　Identity between Space-time and Physical Substance's Extension
　引用文獻
跋

前言
第一章　引論
　第一節　理論背景
　第二節　終極實在的廣延性
第二章　場的空間特性
　第一節　連續與無限
　第二節　場的連續特性的具體空間表現
　第三節　信息
第三章　粒子世界的空間特性
　第一節　離散廣延與三個前提
　第二節　粒子空間表現
　第三節　對其他廣延模式的否定
第四章　時間
　第一節　時間觀念
　第二節　粒子的時間特性
　第三節　場的時間特性
　第四節　小結
第五章　時間的可逆性
　第一節　時間箭頭
　第二節　粒子的時間方向性
　第三節　場的時間方向性
第六章　宇宙的時空結構
...