开放地理信息空间联盟智慧城市空间信息框架
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开放地理信息空间联盟智慧城市空间信息框架
来源：测绘发展研究中心
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开放地理信息空间联盟智慧城市空间信息框架
本文由国家测绘地理信息局测绘发展研究中心薛超进行编译整理。
《开放地理信息空间联盟智慧城市空间信息框架白皮书》（后简称“白皮书”）基于以下观点，支持智慧城市空间信息框架的发展：
?&&&& 智慧城市是高密度创新和信息的孵化器。
?&&&& 位置信息是智慧城市科技效益的主要驱动力。
?&&&& 智慧科技的效益必须由大众评判。
?&&&& 再利用和重新利用对于城市复原力至关重要。
?&&&& 开放标准是实现互操作、高效率、应用创新和高收益的必需。
对于智慧城市，国际上存在很多标准。这些标准大多数都在某种程度上涉及到了室内/室外的位置，因此关于位置信息的内容就贯穿在了大多数智慧城市标准化工作中。
二、智慧城市的空间信息网络
如今，城镇人口占全球人口总数54％（世界卫生组织2014年），城市化发展的趋势越来越明显。人、物质、环境中电子系统的有效整合，保障了城市居民生活质量的提高、城市治理的改善和城市的繁荣、包容、可持续发展和复原。位置信息是构建智慧城市服务的首要需求。任何有关位置的交流沟通都需要制定一个标准。本白皮书强调了对于实现智慧城市至关重要的开放信息技术标准框架。
白皮书提出了关于智慧城市空间信息框架的草案，以结构化方法编写，形成了一系列定义信息系统的观点，这些观点基于ISO/IEC 10746“信息技术——开放分布式处理——参考模型”标准规范。
白皮书第二部分从企业视角出发，内容包括智慧城市的定义、技术评估的价值指标和智慧城市信息系统的总体构成。
白皮书第三部分从信息的视角出发，概述了智慧城市中需要的空间信息和其他数据。
白皮书第四部分从计算机服务的视角出发，内容包括为实现以服务为导向的智慧城市架构所需要的流程和界面。
第五部分从框架实施的角度出发，指出了在城市中实施空间信息架构的方法。
三、智慧城市的信息
（一）智慧城市的智慧之处
智慧城市实现了环境中物质、数字、人文系统的有效整合，为市民带来了可持续、繁荣和包容的未来。
虽然本白皮书的重点在于技术，但是为实现智慧城市发展，必须考虑社会政策和科技对于人类的效益。许多智慧城市技术主要聚焦于应急响应和资源管理的命令、控制方法。虽然对于资源管理的命令和控制是必需的，但智慧城市的标准规范必须考虑到公民对于智慧城市中资源的使用需求。这样的观点让人回想起了简·雅各布在几十年前提出的城市规划改革，改革聚焦于社区生活和社交网络的重要性上：
?&&&& 智慧城市信息系统的设计需要考虑“开放度”，并将其作为标准制定原则的重中之重。
?&&&& 基于开放接口和编码标准的低成本的、开放参与的试验、测试和试点鼓励了创新，并为创新提供了参考和指导，这项工作优化了创新的形式，预防了故障的发生。
为了实现智慧城市愿景，智慧城市必须让市民、机构和政府选择各种资源的机会。
（二）城市服务和生活质量的指标
1.可持续发展和社区自我修复力的指标
智慧城市的表现需要利用标准来衡量。ISO国际标准组织正在制定一系列标准，以支持城市的可持续发展和城市的自我修复力。其中一个关键的标准就是 ISO/DIS 37120 可持续发展和自我修复力标准——城市发展和生活质量指标。
ISO37120定义了一套指标来指导和衡量城市的服务和生活质量。在ISO37120的指标分为以下几个主题：
?&&&& 经济
?&&&& 教育
?&&&& 能源
?&&&& 环境
?&&&& 休闲
?&&&& 安全
?&&&& 庇护
?&&&& 固体垃圾
?&&&& 电信和创新
?&&&& 财经
?&&&& 消防和应急响应
?&&&& 治理
?&&&& 健康
?&&&& 运输
?&&&& 城市规划
?&&&& 废水
?&&&& 水和卫生设施
大部分ISO37120指标的开发和通讯数据中都涉及到了地理信息技术和传感器，这些传感器大多具有位置属性。在空间信息框架中涉及的空间信息技术将会作为指标评价的辅助支持，空间信息技术不仅对这些因素进行了计算，同时也促使了规划的落实。
2.休闲指标：户外休闲空间
“人均公共户外休闲空地（平方米）”是ISO 37120标准中娱乐分类中的13.2项指标。ISO标准指出：这个指标所需的数据可以从城市规划相关部门中获取，户外休闲空间可以利用航空影像或土地利用图进行确定。一旦户外休闲空间在地图上确定，就可以采用低成本的地理信息技术计算其面积。如果航空影像不能使用，则可以通过手持测量设备计算出区域面积。
在理解户外休闲空间指标时，理解“空间流”是很重要的。例如在休闲空间中何人通过何种途径做何事？休闲空间如何优化，才能使市民福利最大化？与空间位置相关的能源、水、垃圾的流动有哪些？这些空间流如何与非休闲地区的空间流相结合？要想回答这些问题，需要收集各种二维、三维、四维空间数据。
3.能源指标：可再生能源来源
“作为城市总能源消耗中的一部分，可再生能源占城市总能源消耗的百分比”是ISO 37120标准中能源分类的7.4项指标。
ISO 37120标准建议此项指标的数据应从本地公共事业机构、城市能源或环境办公室、国际能源机构（IEA）或世界银行处等不同国际来源获取。
对于可再生能源的供应来说，由市政建筑和服务所消耗的总能量相比整个城市所消耗的总能源来说更容易进行量化和管理。智慧城市将开展出多种方式，计算对于能源和“超本地化”尺度可再生资源的需求。柏林太阳能机构指出在柏林大约有22万个房顶适合安装光伏发电系统，但许多房屋业主没有意识到光伏发电的潜力。如果太阳能发电系统能够安装到柏林所有符合条件的房顶，它们每年可以提供大约300万千瓦电力。
2.2.4 环境指标：噪音污染
“噪音污染”是ISO/DIS 37120标准中环境分类中的8.7项指标。
ISO 37120 标准中指出，噪音污染应该根据ISO 7标准提出的方案，对有可能引起反感的噪音划分等级Lden（早、晚、夜间），识别城市中Lden数值高于55分贝的区域，并且估算这些区域人口占城市总人口的数量。最终结果应当被表示为人口受噪音影响的百分比。已利用符合OGC CityGML标准的INSPIRE 建筑模型绘制了基于欧洲法规的三维可视化噪声地图。
（三）智慧城市应用
智慧城市科技激活了一系列相关应用，包括：
?&&&& 设施——智能格网、智能水源等
?&&&& 卫生
?&&&& 智能建筑
?&&&& 智能交通
?&&&& 健康
?&&&& 社会公共安全产品
?&&&& 环境保护
?&&&& 紧急服务
?&&&& 教育
?&&&& 城市规划
?&&&& 开放数据
附录A中所列出的标准制定组织具有一系列的智慧城市应用，包括OGC成员公司在内的商业公司也对智慧城市有多方位的战略部署。例如OGC成员正在发展智慧城市战略和智慧城市应用商店。
（四）智慧城市企业架构
智慧城市要求部署互操作信息系统。组成智慧城市的高层次企业在图1中表示。这些智慧城市的组成以分层的形式进行分类。
图1智慧城市企业架构
企业组成图中的层是基于ITU智能化可持续发展焦点组给出的方法定义的，这样的分层方法也与中国智慧城市试点中运用的分层方法是一致的。
四、空间信息和智能城市
（一）空间信息具有普适性
当利用时空的概念进行整理时，关于城市的信息可以成为多种服务、分析、决策的有力基础。本部分给出了基于CityGML等基于开放标准的城市空间智能架构。
城市空间环境必须强调空间信息的多种尺度。
图2简述了一些构成开放信息技术标准框架的数据模型标准或编码标准。OGC成员积极主动地参与制定了整合这些方法的实践范例，这些实践范例将成为智慧城市空间信息框架的一部分。
图2 智慧城市信息系统设计师使用的一系列空间信息数据标准和技术标准
（二）CityGML和IndoorGML
智慧城市需要可靠权威的数据，例如二维和三维的核心参考数据、识别符号和地址信息数据、智能基础设施（智能格网和建筑信息模型）、传感器反馈数据等。智慧城市对于数据格式的开放度同样重要，如对志愿、非结构化、关联数据的开放度。这样的数据框架需要强大的数据整合平台，这个平台的一部分是由OGC城市地理标记语言（CityGML）支撑的。
有了CityGML,空间数据就变成了虚拟化城市的“操作系统”。利用CityGML的实践应用包括了交通的优化和能源使用效率的优化。柏林城市模型使得一系列城市服务改进措施（经济发展/投资、房地产、城市市场和实践管理等）的落实成为了可能。几十年来，城市一直利用地理信息数据和技术改善各种服务和运营水平。其中最好案例就是伦敦2012年奥运会和残奥会中对地理信息的利用。伦敦利用地理信息数据建立了路线网络，并估算了赛事对交通的影响。伦敦当局也利用了地理信息来实现安全运营的目标。
智慧城市需要能够促使数据和程序进行互操作的标准，但是这样的标准经常被忽视。落实这个标准的最好方法就是创立城市二维和三维数据模型，整合现有不同来源的地理信息数据。这样，这些数据模型就会成为城市的开放标准，成为数据集、科技用于交互的语言（如图3）。
图3 作为整合平台的CityGML
CityGML的典型应用主要有：
?&&&& CityGML已经在荷兰、巴林、德国、阿布达比等国家和城市中应用。CityGML允许语义建模，也就是模型中每一个要素都包含了要素含义、结构和关系数据的建模。
?&&&& 柏林三维城市模型是世界上最大的城市模型之一。它利用CityCML建立，包括了56万个详细度为2级的完整贴图建筑模型和超过200个详细度为3到4的模型。此城市模型是柏林经济总图和太阳能总图的基础。
?&&&& INSPIRE 建筑数据规范规定了统一的空间数据标准。INSPIRE建筑数据规范也是前文提到的噪音地图的基础。
?&&&& 荷兰的全国三维标准是利用CityGML制定的。
?&&&& CityGML的其他应用正在开展：
?&&&& 芬兰的全国三维模型倡议
?&&&& 巴林王国的国家数据三维模型
?&&&& 马来西亚的三维空间数据基础设施
?&&&& “三维新加坡”项目
?&&&& 应用CityGML和ARML的I-35W大桥垮塌模拟
?&&&& I-Scope项目
?&&&& 法国里昂的CityGML模型应用
OGC 提出的IndoorGML编码标准明确了室内空间信息（尤其是应用于导航的室内空间建模信息）的可延伸标记语言（XML）架构和开放抽象数据模型。IndoorGML可以与CityGML协同合作。
IndoorGML提供了支持简易数据探索、评估、接入和数据利用的开放的标准，标准可以应用于基于室内位置的服务、室内路线分析、室内签到服务和室内空间紧急控制等领域。室内设施管理等其他类型的应用将在下一版本的IndoorGML中进行强调。
IndoorGML提供了利用“单元”代表内部空间（房间、走廊等）的框架。空间之间的联系和空间之间的移动限制（如门、障碍等）被定义为单元之间的关系。这个OGC标准详细定义了以下关于室内空间的信息：
?&&&& 导航环境和制约因素
?&&&& 空间类型的细分和空间之间的连接类型
?&&&& 空间和连接的几何及语义特征
?&&&& 导航网络（逻辑和测量）及其关系
（三）LandXML和InfraGML
LandXML是一种非专有的XML数据文件格式，它包含了土地利用领域和运输产业中常用的土木工程和测绘测量数据。有650个组织中的750名LandXML用户支持此标准，并有70多个注册软件产品支持此标准的数据利用。
OGC土地和基础设施工作组正在开发一种新的备用标准——OGC InfraGML编码标准。这个编码标准是LandXML功能的用例驱动子集。LandInfraDWG标准2013年制定，其目标在于 “便于CAD土地信息和其他OGC标准的整合使用”。土地领域、基础设施领域以及地理信息技术领域的用户将会从两种信息的整合中直接受益。
LandInfraDWG的最初目标之一就是更好的了解LandXML及其具体功能。LandXML-1.2包含了将近5000条XML编码，覆盖了16个领域。它没有正式发布的文档、用户目录、需求定义和底层概念模型。
土地和基础设施标准工作组（LandInfraSWG）也因以上原因成立。它的首要任务是开发一种统一建模语言（UML），将其作为LandXML 1.2的概念模型，以便于：
?&&&& 辅助理解LandXML 1.2的定义和功能
?&&&& 根据用户需求，为未来土地标准的概念模型做基础
LandXML概念模型的逆向工程揭露了LandXML存在的一系列问题，并使其与OGC标准的差异更加明晰。修改LandXML并对其进行扩充支持新科技，将使LandXML最终产生一个非向后兼容的版本。因此，LandInfraSWG决定着手制定新的InfraGML标准。最初涉及到的领域主要包括路线、道路、测绘、地形和宗地。
（四）建立信息模型
OGC正与其他标准制定组织进行合作，以对建筑信息模型（BIM）、三维标准和地理信息标准进行汇聚融合。ISO/TC 59建筑土木工程标准、BuildingSMART以及OGC正在进行合作制定标准，作为建筑和土木工程设计以及地理信息技术的基础。
五、智慧城市的互操作服务
（一）地理信息服务的架构
智慧城市内地理信息的接入和处理是在利用开放标准的面向服务的体系结构中实现的（如图4）。
图4 用于决策支持的地理信息访问和处理的OGC服务架构
（二）传感器网络和SensorThings
OGC的传感器网络（SWE）标准允许了开发者制造各种类型的传感器、换能器，以及允许建立可通过互联网发现、访问、利用的传感数据库。
OGC 的传感网络支持标准是：
观测和测量（O&M）-总模型，是观测和测量的XML编码。
传感器模型语言（SensorML）-标准模型，描述了传感器内部处理流程和观测处理系统的XML架构。
传感器观察服务（SOS）-是获取传感器中观测数据、传感器信息、平台描述的网络服务开放界面。
传感器规划服务（SPS）-是一个开放的网络服务接口，用户可以确定从多个传感器或模型中收集信息的可行性，并提交数据收集的请求。
PUCK 协议标准-定义了获取SensorML信息、传感器代码和设备其他自有信息的协议，从而允许了传感器的自动安装、配置和运行。
SWE常用数据模型-定义了在OGC SWE框架下节点间数据交换的低层数据模型。
SWE服务模型-定义了OGC SWE框架服务中常用的数据类型。
OGC的SensorThings应用程序介面（API）备选标准现在还在草案拟定阶段，它将会成为物联网中重要的标准。他基于OGC复杂的SWE标准建立，但是他被设计成了相对轻量化且易于实施的标准。他继承了RESTAPI和JSON编码，支持位置编码（室内/室外，移动/固定）。
（三）数据接入服务
接入业务包括了WFS和WCS标准。OGC网络要素服务（WFS）标准，也就是ISO 19142标准，允许了用户利用地理标记语言（GML）等编码格式来检索和更新地理信息数据。WFS确定了地理要素数据访问和操作的接口。通过这些接口，用户客户端可以整合、使用、管理不同来源的地理数据。编码特征数据的开放标准包括GML、JSON和KML等。
六、智慧城市空间信息框架的发展
（一）智慧城市空间信息架构
白皮书为智慧城市中的开放标准做出了自己的贡献。白皮书将会开展关于下一步计划的讨论。开展OGC标准项目的下一步计划：
?&&&& 与其他标准制定工作组讨论智慧城市空间信息框架（如城市规划DWG和三维信息管理DWG）。
?&&&& 发展智慧城市的实践案例，将白皮书作为实践案例的建议。
?&&&& 制定OGC关于智慧城市的标准文件。
?&&&& 与其他标准制定组织协作制定智慧城市操作标准。
（二）OGC智慧城市互操作举措-测试平台、试点等
OGC互操作项目为加速标准的制定和测试提供了一个灵活、迅速的环境。在备选信息交换标准提出的同时，OGC供应商成员正在开发企业解决方案原型。基于每个用户提供的方案，在过去15年中，OGC已经进行了80多个国际多企业研发实验。在“基于开放标准将研究转换成生产力”方面，OGC测试平台取得了不断的成功。
OGC互通性项目正在制定关于智慧城市的战略。有关的智慧城市活动正在OGC 的11号测试平台和CityGML质量互操作试验中开展。对于特定城市的试点也正在规划阶段。
（三）&&& 智能城市空间信息框架部署
1.建立城市模型
利用OGC CityGML简历城市环境模型是发展的第一步， CityGML模型的构建已在许多城市已经完成，OGC 正在准备一个“为场馆业主设计的快速建模”报告，报告主要关于利用多种信息来源建立CityGML模型的步骤和花费。
2.通用运营图
准确、及时、具有地理参考的信息对运营决策和战略决策至关重要。以前，紧急情况出现时专有数据库和软件不相容一直是一个问题。基于经验教训，政府机构要求民营部门支持开放标准，以在应急响应特殊情况时创立“通用运营图”。通过与政府和企业的合作，OGC引导着通用运营图（COP）应急架构的发展。图4给出了COP推荐的基于网络服务的服务架构。此架构已经在多个市区紧急情况中应用。图5给出了基于实践范例和开放标准的服务与接口。这种架构是基于操作系统和开发系统的。
图5.COP面向服务的架构
3.休闲指标：户外休闲空间
计算城市空地的面积是一种成熟的GIS能力。达到最佳使用城市空间目标的关键是对空间具有充分的语义理解。将室内空间和室外空间一同计入城市空地也非常重要。
“人均公共户外休闲空地平方米”是ISO 37120 标准中休闲类别的13.2项指标。对于这个指标和其他相关空间的计算用CityGML模型很容易实现。休闲空地面积的计算可以通过用户对WFS数据库进行查询实现，或向WPS系统进行查询实现。
对于“空间流”的其他研究也对理解休闲空间非常重要。以下两个OGC标准也和“空间流”相关：
?&&&& OGC InDoorGML标准是用来进行室内空间的导航和线路规划的。其重点是了解不同模式的室内移动性下可用的空间流。
?&&&& OGC移动要素标准用来捕获空间中行人和车辆的移动。移动计算的提升和联网传感器设备（包括传感器、手机GPS转发器以及笔记本电脑）的使用使得移动要素数据方面的应用迅速提升。
对于城市环境中行人和车辆移动数据的众包对空间流研究来说是一个极好的数据来源，这种研究可以提高城市生活的质量和安全水平。
4.能源指标：可再生能源
“作为城市总能源消耗中的一部分，可再生能源占总消耗的百分比”是ISO 37120标准中能源分类的7.4项指标。
柏林太阳能图是基于柏林CityGML模型的一套操作系统。由于这个系统基于开放标准，所以在任何基于CityGML建模的城市，实施相似的计划都很容易。
开放标准是欧洲SUNSHINE城市能源优化规划中的地理信息和智能电表、整合建筑信息系统的基础。
5.环境指标：噪音污染
“噪音污染”是ISO/DIS 37120标准中环境分类中的8.7项指标。
这个指标可以利用基于OGC标准的方法评估。基于欧洲标准对噪音地图的三维可视化已经通过基于OGC CityGML标准的INSPIRE建筑模型实现。
6.城市经济分析
城市经济建模和高效空间规划是实现城市可持续性的重要工具。但是在实践中存在很多技术障碍，如信息孤岛、数据记载不善、缺乏软件平台加速协作等，这些问题正在挑战决策制定的有效性。为此，城市GCC依据WMS，WFS，和WPS 等OGC标准，其中WPS作为地理信息处理服务的链式流程，以支持高效的空间决策分析和决策制定。
7.分析——城市的新科学
分析是指探索和交流数据的有效形式，尤其是关于大数据探索。由于大数据是海量结构化和非结构化数据，因此运用传统的软件方法和数据库方法非常难以处理。在智慧城市中，利用大数据技术分析处理传感器的反馈将会在很多方面发挥作用。
分析的新科学对于《城市的新科学》这本书来说是必不可少的，这本书由Michael Batty 所作，书中提到：
“要想了解城市，我们必须不能简单的把它看成空间中的一个地方，而是将其当作网络和流动的一个系统。他强调，要想理解空间，我们必须明白流动；要想了解流动，我们必须了解网络——即物体之间的关系，它构成了城市系统。Batty借鉴了复杂科学、社会物理学、城市经济学、交通运输理论、区域科学和城市地理学的理论，并立足于自己以前的研究工作，他介绍了揭示城市如何发挥作用的深层结构和理论方法。”
WPS“包裹”云计算的运用对于大数据分析来说已经成功了，同时，WPS包裹云计算也直接适用于城市的新科学中涉及到的分析中。
众包和志愿地理信息系统（VGI）可以通过开放数据和制定公开标准的方式增加数据的可接入性，很多现有的众包应用成为了从传感器到浏览器之间的“烟囱”，没有达到开放数据的目标。运用OGC的标准才是生产真正公开数据的核心。
运用网络要素服务和传感器观测服务的结合，“人作为传感器”的概念已经在之前的OGC举措中实现，应用案例有Twitter，Flickr等（图7）。
图7. 整合Flickr 和OGC服务的OGC测试平台案例
SensorThings将OGC的SWE标准扩展到了物联网环境中。SensorThings 为传感器真正无处不在的新型世界带来了强大的语义支持（图8）。
图8.SensorThings标准展望
目前，有很多新项目为智能城市提供了部署好的传感器，如监测噪音和空气质量的AirCasting，以城市街区分辨尺度监测天气和空气质量的Array of Things。获得这些数据的方法之一是和这些项目合作，提供开放接口、开放数据，以从开放智慧城市中获得更广泛的效益。
9.智慧城市的开放数据
开放数据是保证公众知情权和城市官方知情权的首要驱动力。公众获取和使用数据的能力随着网络的发展一起提高。开放空间数据和很多城市的开放数据正在给人们带来新机遇，这样的机遇为集体决策提供了更好的决策建议。OGC应同开源地理信息供应商合作，如OS Geo、 LocationTech、Apache等并从Open Street Map 和 Location Tech等利用OGC标准服务的公司，以获取公开数据。
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&&&&&&&&&&&&本书是笔者历时八年写就的一部科学人文类书稿。曾与关天网友就哲学与科学讨论过的种种观点，在此书皆有详尽的表述。然而由于题材的生僻，曾多方寻求出版而未果。现全文发表于此，恳请关天众贤指正。　　同时，欢迎电子媒体转载。如出版商对此书有兴趣，可致电联系。自费免谈。
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　　前言：时间何来？ 　　第一章
自组织系统 　　1.1“向死而生” 　　1.2自组织 　　1.3郑人买履 　　1.4自
因 　　1.5被组织者 　　第二章
时间的创生 　　2.1哲人之争 　　2.2芝诺与惠能 　　2.3殊途同归 　　2.4热力学第二定律 　　2.5常
驻 　　2.5生命在于运动 　　2.7“仁者心动” 　　2.8时间的创生 　　第三章
时间的背面 　　3.1“眼往属万形，万形来入眼不？” 　　3.2观察方向协议 　　3.3观察者的数码摄影机 　　3.4“嵌入无” 　　3.5时间反演 　　3.6“本来无一物” 　　第四章
逻辑的起点 　　4.1简明逻辑史 　　4.2DNA悖论 　　4.3屈尊的否定词 　　4.4诉　　主 　　4.5现在之思 　　第五章
生存与技术 　　5.1搬运工 　　5.2技术的变异 　　5.3哲学、科学与技术 　　第六章
乌何有之乡 　　6.1殊途同归 　　6.2海森堡不确定性原理　　6.3“不可捉摸”与形式化陷阱　　6.4“猫的详谬” 　　6.5乌何有之乡 　　第七章
相对与绝对 　　7.1“临去秋波那一转” 　　7.2“力，形之所以奋也”及其它 　　7.3相对大于三
绝对等于零 　　第八章
时钟与加速度 　　8.1时钟 　　8.2加速度与相对性原理 　　8.3相对论：测度性时间的精致化 　　第九章
沸腾的真空 　　9.1上帝说光是好的 　　9.2光　　速 　　9.3以　　太 　　9.4时钟变慢及其它 　　9.5沸腾的真空 　　9.6洛仑兹变换 　　9.7作为绝对参照系的光速 　　第十章
超距作用 　　10.1超距作用 　　10.2电子 　　10.3质能等价　　第十一章
宇宙学时间的取消 　　11.1“宇宙大爆炸” 　　11.2红移：大尺度测量的极限 　　11.3多宇宙？ 　　11.4宇宙学时间的取消 　　第十二章
生存与存在的关系模型 　　12.1真理模型 　　12.2“山不来就穆罕默德” 　　12.3“设身处地” 　　尾论
美学的胜利 　　“这居然没什么错！” 　　《奇
迹》 　　上帝是美学家？ 　　附录 ：　　附录1
基因 　　附录2
生物电 　　附录3
泛人 　　附录4
美或者艺术 　　　　
　　内容？
　　前言：时间何来？　　　　“时间究竟是什么？谁能轻易概括地说明它？谁对此有明确的概念，能用语言表达出来？可是在谈话之间，有什么比时间更常见，更熟悉的呢？我们谈到时间，当然了解，听别人谈到时间，我们也领会。那么，时间究竟是什么？没有人问我，我倒清楚，有人问我，我想说明，便茫然不解了。”
　　　　—— 圣·奥古斯丁　　　　圣·奥古斯丁的这段话说出了每一个人在面对时间时的困惑。没有一个问题能像时间问题这样如此长久地困扰着人类。甚至可以这样说，人类整个的思想史，包括哲学史与科学史，在很大程度上说是关于时间观念的历史。几乎所有在人类思想史上留下印记的人，都同时在时间观念上有所发挥。　　但在我看来，在时间观念史上，真正堪称划时代意义的人物，只有三位，其一，是古希腊哲学家巴门尼德，其一是早期基督教思想家圣·奥古斯丁，最后一位，是德国物理学家克劳修斯。巴门尼德属于“坚决否定实在世界之时间性爱利亚学派”（吴国盛语）。他认为，宇宙是所谓的“整块宇宙”，宇宙是不可分割的，因此在这样的一个宇宙中，不存在什么运动，变化，生灭，也没有什么演化。当然，在这样的一个宇宙中，时间也是没有其地位的。然而，诚如奥古斯丁所言，虽然我们不能准确地说出时间是什么，但我们对时间的观念是如此的真切，所以，巴门尼德的话很难听进去。　　不过也有例外的。尽管我们是如此深地沉湎于时间之中，奥古斯丁还是认为，有某种存在于时间之外的秩序，他将之归于上帝，我们言之凿凿的时间，乃是上帝的一个造物。认为时间可以被创造，乃是奥古斯丁的过人之处，虽然他所认为创造时间的，乃是上帝。　　如果说时间是上帝的一个创造物，那么前提是在这之前时间并不存在。听起来，这好像是一则悖论：没有时间，哪来的“在这之前”？对于这个问题，我们暂且存疑。但从纯推理的角度讲，给定时间并不存在的证明很简单。我们可以从牛顿说起。牛顿认为，“绝对真实的数学时间，就其本质而言，是永远均匀地流逝着，与任何外界事物无关。” 牛顿所说的这个绝对真实的数学时间，如果使之形象化的话，可以理解为只有一个单一指向的箭头，这个箭头通常被称之为时间之矢。　　数学中，时间之矢常用所谓的时间轴来表示。但是我发现，如果这个时间轴是绝对的和单一的，那么它实际上是无意义的。为什么这么说呢？假如我们用数轴中的1来表示一个时刻，用数轴中的2来表示另一个时刻的话，时刻1在绝对地流逝到时刻2之后，将失去意义。但是，假如时刻1失去意义的话，那么时刻2也将变的无意义。这是由于,一个时刻，只有在存在另一个时刻并相互比较的情况下，它才是有意义的。然而，由于时间是绝对的，一个时刻只能出现一次，因此这种相互比较将无法展开。因此，要对时刻1和时刻2进行某种形式的比较，就必须能够同时获得这两个时刻。但是很显然，如果同时获得时刻1和时刻2，无疑是将时刻1和时刻2并列起来了。这种情形本质上将打破了时间的绝对地位。　　而从逻辑上讲，如果说绝对时间指明了世界演化的某个方向的话，这个方向只有在存在一个与之相反的方向的情况下才有意义。因此，绝对时间本身实际上蕴含着对其自身的否定。换言之，绝对时间是无意义的。　　那么这个指明了时间之矢的反时间之矢是从哪里来的？是上帝创造的吗？当然不是。为奥古斯丁不可逆料的是，科学的发展逐渐对上帝的存在形成挤兑之势，最后竟至于无处存身。时间的地位又一次成为问题。　　那么究竟是谁指明了时间之矢并继而成为时间之父呢？部分揭开这个谜底的，就是克劳修斯，这也正是他得以与上古圣哲并立的原因。克劳修斯是德国物理学家，他对物理学的主要贡献是在热力学的。克劳修斯发现，虽然热与功在焦尔所表明的意义上是等价的，但在热与功转换的过程中，由于存在耗散，不是所有的能量都可以用来做功，在二者之间的转换中有一个不可逆性。　　后来，物理学们渐次发现，这种不可逆性背后的原理是，一个系统，如果不对其发展加以干涉的话，系统将会朝着其最大可能性的方向发展。比如气体总是向外膨胀而不是自动收缩，石头总是自动从山顶滚落到山脚而不是相反。而且依据相关的统计学原理，一个确定系统状态回复到其原来的状态的可能性相当的小。换句话说，一个系统只可能出现一次。热力学中表现出来的这种不可逆性被形象化地表达“热力学之矢”。如果我们将某一天某一时刻看作一个确定的系统状态，那么由于时间是一去不复返的，因此这个状态不可能再来。　　细心的读者也许已经发现，热力学之矢与时间之矢“何其相似乃尔”。其实何止是相似。本质上说，时间之矢不过是热力学之矢的翻版。换句话说，为我们所感知的时间之矢，本质上是热力学之矢。我们通常所说的一个时刻，对应于热力学之矢中一个确定的系统状态。　　而要完成对时间的测量，必有采用某种办法，使两个时刻也就是两个系统状态并列起来。那么如何实现这种并列呢？简单说来就是通过我们的思维。借助于思维，我们可以将两个或两个以上的时刻以某种规则编码存贮起来。然后，通过思维这个过程，将这些时刻加以比对，我们就可以获得一个准确的时间的概念。　　稍加以抽象，我们就可以发现，上述这些所构成的，实际上是一个逆时间之矢运作的信号系统。而这个系统，毫无疑问地，是由观察者所创造的。这个系统由两个基本的部分所组成，一个部分是所谓的记忆，另一个部分是所谓的预测。记忆使观察者可以回到已经消失，而且永不再来的过去，这就构成了一个逆时间之矢的信号系统；而与之相同的是，预测则使人预见尚未出现的将来，这同样构成了一个逆时间之矢运作的信号系统。如下图所示：　　
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逆向信号系统
（反时间之矢）
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时间之矢（热力学之矢）　　　　从以上分析我们可以看出，如果离开了观察者而讨论时间，是无意义的。因此，时间并不是一个度量结果，而是度量本身与度量结果的总和。同时，由于度量过程与度量结果是一个相反的逻辑过程，时间的总和因此将为零。换言之，在一个客观的世界上讨论时间，是无意义的。
　　那么，时间最一般的形态是什么呢？时间既不是牛顿所说的一支开弓即永无回头的箭，也不是亚里士多德说的是“运动的数”。时间，只不过是我们创造生存过程中须臾不离的逆向信号系统。这个信号系统，如果用哲学术语来说，是一个“形式系统”。所谓的时间，其实是这个形式系统的总和。　　由于时间在哲学和物理学中都处于核心地位，因此时间的上述生成原理乃就是哲学和物理学追求的最为普遍的真理。如果不至于引起歧义，我们也可以将之称之为绝对真理，在正文中，我将会对绝对与相对的意义做一个全面的阐述。时间的生成原理就是绝对真理，但是时间是由观察者所创造的这个结论可能出乎大多数人的意料之外。　　
　　TO刘学明　　高见.
　　欣夫，欣夫呢？　　　　^_^
　　第一章
自组织系统　　　　 “向死而生”　　　　当谈论到生的时候，我们认为谈论的是自己。即便不是自己，至少是“生物”，而我们是自诩为万物灵长的。当谈论到死的时候，我们认为谈论的也是自己。理由似乎也很充分：只有对有生命的东西来说，死才是有意义的。但是，果真如此吗？生对于我们究竟有何意义呢？我们又能在多大程度上谈论死呢？这是一个绝大的问题。　　　　孔子说，“死生亦大矣”[①]。但对于沉湎于日常生活的芸芸众生来说，在大多数时候，生死作为一个问题也许只是偶尔的一闪念。其实，只要我们活着，生死作为问题是须臾不离左右的，只不过，这个问题过于简单却又过于复杂，常人也就置之度外了。　　　　较之于两千多年前孔老夫子，近代高僧弘一大师[②]似乎又进了一层。他说，“生死事小，了生死事大”。 “生死事小”所表明的是对一己生死某种自然而超脱的态度。但在这种超脱的背后，“了生死事大”所体现的，是一位佛学大师执着的思考。或者，我可以自言自语一般转述一下弘一法师的法言，“嗯，我知道我必生无疑，也必死无疑。只不过‘生’已成为事实，而‘死’却在将来,这没什么。我只想在这生死之间的几十年里，知道什么是生，什么是死。这才是关键。”　　　　也许，对于这个问题，我们可以从陶渊明先生那里得到一些启示。为许多人没有想到的是，世人目中的这位菊花隐士，却有着非同一般直面生死的勇气。《挽歌诗三首》起首即是，“有生必有死，早终非命促。”陶渊明卒年似已不可考，朱光潜先生认为，从作品的内证看，陶渊明享年不过五十余，断算不得长寿。然而，“早终非命促”所透露出对运命的淡然却不能不令人钦敬。《挽歌诗三首》结句“死去何所道，托体同山阿[③]”更是将这种淡然推向于某种崇高，或许这就是朱光潜先生推崇陶渊明的原因之一。　　　　如果没有死，生的意义至少将损失十之八九。正是意识到这一点，所以陶渊明组诗《读&山海经&》其八云，“自古皆有没，何人得灵长？不死复不死，万岁如平常。”正是这种对必死的淡然，才能将之看作是“托体同山阿”。死所意味着的，是我们渺小的自身向宇宙的一种归化。当真是视死如归了。　　　　而换个角度来讲，“托体同山阿”的另一种意味是：死不过是生的物化。生理学研究表明，我们自身生存与世界其它的存在物之间的区别，并不在于其化学元素有多大的区别，而在于其组成结构。南朝齐梁时期的范缜[④]曾就此打过一个非常有名的比方，“神之于质犹利于刃，形之于用犹刃之于利。利之名非刃也，刃之名非利也，然而舍利无刃，舍刃无利；未闻刃没而利存，岂容形亡而神在？”[⑤] 意思是说，精神和身体的关系，就如同锋利和刀刃的关系。身体和作用的关系，就如同刀刃和锋利的关系。我们说锋利，肯定不是指刀刃；而我们说刀刃，肯定也不是指锋利。但是离开了锋利就无所谓刀刃，离开了刀刃更无所谓锋利。从来没有听说过刀刃无存而锋利存在的，因此怎么能说形体死亡之后而精神还能单独存在？　　　　从这个比方来说，我们活着的，只是“锋利”。而“锋利”作为刀的一种“属性”，必须依附于刀的存在而存在。如果刀为存在了，锋利自然无从谈起。推而广之，如果“生”一旦丧失而沦为“死”，余下的肉体将立刻就归化为世界的一部分，与世界其它的存在物之间将没有任何的区别。辛弃疾由此感慨道，“君不见，玉环飞燕皆尘土。”[⑥]依据同样的道理反推一下，世间一切非生命的东西，乃都是“死”的。从山泽江河，至日月星辰，都概莫能外。　　　　所以，不可否认的是，在我们视界之内的每一事物的所隔开的，都是生与死的对视。而我们对每一件事物的研判，最终所要明了的，都不过是站在这些事物背后，将这些事物“等量齐观”的“死理”。相信对于很多人来说，将生与死的界限如此的绝对化，是一个相当难以接受的结论。通常我们总是以为，在生与死之间，有很多中间状态可作为我们行为或情感的缓冲地带。而这些中间状态，也正是绝大多事物，绝大多数学问得以存在的理由。然而，不幸的是，哲学却不能在这里找到安身立命的所在。终其原因乃在于，哲学之所以有存在的必要，是因为我们必须有一个判定这些中间状态最终归属的尺度。而哲学一直以来所拥有的崇高地位，也是由此而来。　　　　那么，在生与死之间，哪一个更优先呢？《论语·先进第十一》说，“李路问事鬼神。子曰∶‘未能事人，焉能事鬼？’‘敢问死？’曰∶‘未知生，焉知死？’”现代科学昌明，鬼神早已无所事事，“事鬼”之说自不足道，更加困扰我们的，是“事人”，也即“事生”。较之于“死”广漠，“生”不过局限在我们的肉体一个很小的区域之内。然而，就是这看似渺小的生，却是我们唯一可能的立足点和出发地。即使是我们贵为“现代人”，也尚未，甚至永远不可能脱略生死。甚至于说，我们对生死的理解尚有很多可商榷之处。因此，孔子“未知生，焉知死”就有相当的意义。　　　　因此，为许多人所没有料到的是，在我们展开对“死”的猜测，在“细推物理”之前，首先要做的，不是峻切地奔向世界，而是冷静地反观我们自身。只有在生为不成其问题之后，死才会变得明了。　　　　注释：　　[①] 见《庄子·德充符》。　　　　[②] 弘一大师（），俗名李叔同。早年留学日本，出家前，在戏剧、音乐、美术、诗词、书法、金石等方面均有很高造诣，并曾为开拓中国近代艺术教育作出重要建树。出家后，发愿研究律戒，创办南山律学苑，终使泯灭七百余年的南山律教得以振兴，被中国佛教界奉为“重兴南山律宗的第十一代祖”。　　　　[③] 阿，本义指大的山陵，大的土山。《说文解字》上说，阿，大陵也。　　　　[④] 范缜， 字子真，南乡舞阴（今河南泌阳西北）人。一生历宋、齐、梁三朝，著名的思想家，无神论者。
范缜的主要思想保存在他的著作《神灭论》中，而《神灭论》的基本思想主要体现在“形神相即”、“形质神用”。
　　　　[⑤] 见范缜《神灭论》。　　　　[⑥] 辛弃疾《摸鱼儿》。　　　　
木清秀&如此等等　　谢谢并敬请关注下文！
　　人类社会，终究是一个关于命题的社会。　　从“利益”命题的角度出发，我衷心期望着主数能够在关于“时间”命题上，搭建起一座宏伟的中国式思维平台。我们需要更多这样的平台。　　当我打开《辞海》，这才发现我们的学术界对于关系到本民族生存与发展的社会命题的定义，竟然是如此这般草率，简直不敢相信。那此中国式的命题定义，就像飘浮在海洋中的水草，谁都靠不住。芸芸众生，思想系于何处？民族从容感何在？　　命题，为每一个命题搭起中国式的思维平台，是本民族的责任。　　　　引用熊培云文章里的一句：　　“凡事头痛医头，脚痛医脚；居庙堂之高，望不到将来；处江湖之远，疲于奔命，苦不堪言。诸如今日因为拆迁上访而自-焚、因为讨不着工钱而集体吃安眠药的底层民众，更是将中国的隐忍文化发挥到了极致。对于他们来说，性命与反抗已经无关紧要，憎恨同样变成了毫无意义的繁文缛节。”　　
　　学阀们又该骂“民科”了。支持富于元创活力的民科。
　　谢谢您的鼓励。　　我坚信，科学虽然发轫西方，但必终老于东方。
　　文章不错，大意基本看提纲就明白了。　　最近忙，看超长的很累，上一次坚持下来的是《量子力学史话》，不知这次如何　　无论怎样还是顶一个。　　^_^　　
　　谢谢木兄。有空来坐坐。
§1.2自组织　　　　所谓“生”，直白地说，就是“活着”。“活着”是每个“活人”随时都可以确认的事实。但如果我问他，“你是怎么活着的呢？”相信我所看到的将是一脸的茫然。　　　　那么，“活着”的是什么呢？换言之，人是什么呢？人首先是一个“生存者”，是一种生命形式。因此，如果要将生存搞清楚的话，最好的办法是先搞清楚什么是生命。通行的关于生命的定义，是由生理学所给出的：生命是可以自我组织与自我复制的系统。很显然，“组织”在这里是一个关键词汇。那么什么是组织呢？著名的控制论学家N·维纳[⑦]这样认为，“在一个不存在什么偶然的世界里，不可能得出有意义的组织的概念……一个组织，只有当其各部分能够在某种程度上对其内部应力系统做出某种响应时，它才能够存在。”[⑧]他举例说，河上有一座大桥，人来践踏，车来碾压，水沙相击，风雨剥蚀，于是乎日渐荒颓。但是大桥呢？它只能默默地承受，最后竟至于崩塌。究其原因，是因为大桥是没有生命的，它不可能对自身的承受的应力做出任何自主的反应，当然也就不能自动出来维护自身组织形式。与之相比，生命就很显然地不同了。对于我们这些“人”来讲，所谓的“累”就是我们对自身所承受的应力强度与持续时间的一个度量值，我们可以根据这个度量值的大小做出相应的反应，挑夫于是换肩，士兵于是稍息，都是现成的例子。　　　　很难想象，大桥会觉得累。其原因也许在于，大桥根本就不知道自己是大桥。真正关心这件事的，只是概预算审察官或建筑承包商：这一部分是引桥，那一部分是桥墩，如此种种。与之不同的是，人不仅知道自己是人，而且知道什么是大桥。所以，一个组织存在的前提是这个组织能对其自身的存在做出某种确认。通过这种确认，一个组织可以明确地知道哪一部分是属于组织的，哪一部分是非组织的。同时，一个组织仅仅完成对自身的确认还是不够的，这个组织必须能够以某种方式确保这个组织的存在。　　　　为了能够更清楚地说明这些问题，需要引用更多的生理学知识。大家都知道，生物与非生物的区别，不在于二者在化学元素构成上有原则上的区别，而在于这些元素的排列组合方式。具体来说，生物体内一些元素组成了生物大分子，诸如蛋白质、核酸、糖和脂类等。这些生物分子又都是由几种，以至一、二十种基本单位以一定的数量和顺序组合而成。例如，氨基酸组成蛋白质，核苷酸组成的核酸。　　　　在漫长的进化过程中，上述这些本已十分复杂的物质，进一步形成了形态更为复杂的细胞。细胞是由细胞膜所包裹起来的最为基本的生命构件。但根据热力学原理，一个系统，如果不对它进行主动且有目的的干预，它将会沿着其出现几率最大的方向发展。面条总是越泡越糊，衣服总是越穿越脏，背后隐藏的就是这样的原理，与之相类似，存在于液体环境中的细胞其命运也比铁锅中的面条好不了多少，如果它不主动采取措施阻挡水分子和其它带电离子肆无忌惮的入侵，将很快失去其组织，生命将随即消失。　　　　细胞当然是有能力抗拒这样的原理的，要不然世界上将不会有生命，也不会有你我。从现象上来看，这种抗拒是通过与外界保持一种有选择的物质交换来实现的。此种物质交换通过细胞膜来完成，生理学上将之成为“细胞膜的物质转运功能”。细胞膜的物质转运功能有四种，分别被称作单纯扩散[⑨]、易化扩散[⑩]、主动转运[11]与出胞和入胞功能[12]等。通过这种转运，有害的物质被移出细胞，而有用的物质则被移入细胞。　　　　这里便到了一个关节之所在。读者可能注意到了，在上一段中有三个字是黑体。细胞在同外界展开物质交换的时候，必须保持某种选择性。这种选择性是如何来实现的呢？　　　　类似于考试，问题是：英语字母表的第一个字母是什么？有三个答案供你选择，A，（L）；B，（X）；C，（M）。很明显，要回答这个问题，你首先必须看出三个答案是有区别的。当然，对于我们来说，LXM这三个字母之间的区别是显而易见的。但细胞所遇到的问题要比这复杂的多。每时每刻，它们都要在很短的时间之内将一个钙离子与一个钠离子，或者一个二氧化碳分子与一个氧气分子区别开来。　　　　本着将讨论尽可能简单化、形象化的原则，我们可以将上述问题换成这样的：一个钙离子我们可以用一个汉字“已经”的“已”来表示，一个钠离子我们可以用汉字“自己”的“己”来表示。由于这两个字在字形上的区别相当小，为了能够明确地加以区别，我们可以用一些极端的方法，比如说，我们可以将这两个字放大若干倍然后用游标卡尺或螺旋测微器什么的来对其各部分的尺寸加以测量。这样，可以得出一个相当精确的结论。　　　　同样的道理，一个细胞如果想对一个钙离子和一个钠离子之间的区别做出判断的话，进行某种形式的测量看来是必经的过程。而且，一个组织对其自身的确认，其实也是对两个事物之间（也就是“我”与“非我”）的区别做出判断的过程，因此也必须通过某种测量来实现。　　　　因此，从逻辑上说，生物实际上是同时从两个层面上展开测量的，第一方面是对其自身的测量，第二个方面是对世界的测量。从生理学的角度来讲，这两方面的测量其实现方式是一样的。通过这种测量，一个组织能将自身与外界区分开来，这构成了进行自组织的第一个要件；其次，通过测量，一个组织可以获得其抗拒热力学定律所必须的选择性，这构成了进行自组织的第二个要件。　　　　对于细胞所具有的这种令人惊讶的测量本领，这样一个事实可供参考： “除非是同卵双生子，三十亿中的任何两个人，他们的身体对对方细胞膜的一小部分都能加以辨认并且加以排斥。”[13]小小的细胞竟也有“非我族类，其心必异”心理，并最终将之发展为我们甚至有些束手无策的所谓排异反应，想必是许多人所未曾逆料的。　　　　这两个方面的测量将带来两个结果：其一，一个组织可以通过这种测量给定其自身与世界的边界，于是，这个组织就被从世界中独立出来。其二，由于一个组织的存在还必须基于对世界的测量，因此这个组织将不可避免地要在世界上划定一些边界，基于这种边界，钙离子与钠离子，蛋白质与氮氧化物被区别开来。　　　　注释：　　[⑦] N·维纳（），美国人，20世纪数学大师之一，控制论的创始人之一。　　　　[⑧] G·H·哈代等：《科学家的辩白》，江苏人民出版社1999年9月第1版，第138—139页。　　　　[⑨] 单纯扩散，是指小分子脂溶性物质利用高浓度的一侧提供的势能通过细胞膜向低浓度的一侧转运的过程。　　　　[⑩] 易化扩散，是指非脂溶性的物质在细胞膜上特殊蛋白质的帮助下，由膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程。　　　　[11] 主动转运，是指细胞膜通过本身的耗能过程，将物质的分子或离子由膜的低浓度一侧一侧向高浓度一侧转运的过程。　　　　[12] 出胞是指某些大分子物质或物质团块由细胞排出的过程，主要见于细胞的分泌活动；入胞则指细胞外的某些物质团块进入细胞的过程。　　　　[13] 刘易斯·托马斯：《细胞生命的礼赞》，湖南科学技术出版社1996年4月第1版，第124页。　　　　　　
　　时间量度机制的内在逻辑结构 　　　　　　　　曹洪涛 　　　　
　　　　2004.04公布于潜科学网站　　　　内容提要
本文通过对时间量度内在逻辑结构的剖析，阐释了时间的本质及其属性，提出了对时间的新认识，并简要评价了牛顿、马赫和爱因斯坦的时间观。 　　　　关键词
被量度事件，时钟事件，对应，顺序，时间的本质及属性 　　　　 笔者在对时间问题的长期思考中悟出，虽然人们对时间是什么这个问题至今仍其说不一，却早已不约而同地按照共同的方式进行着有效的时间量度。这种量度方式是依据什么建立起来的？其内在逻辑是怎样的，即时间量度的机制是怎样的？如果能对此做出合理的解释，那将意味着对时间问题认识的深入。基于这种想法，笔者对时间量度机制做了如下剖析。 　　　　一、时间量度中被量度事件与时钟事件对应关系及顺序关系 　　　　时间量度有两方面内容，一是确定事件的时间，包括时刻量度和时间间隔（也称为时段）量度；二是通过不同的时间值来确定事件发生的顺序。 　　　　(一)确定事件的时间 　　　　1．时间量度的构成要素 　　　　要确定一个事件的时间，我们必须把它与时钟的一个事件相对应，与之对应的时钟事件就是这个事件的时间。例如，要确定28次列车发车时间，就要把“发车”这一事件与时钟的一个事件，比如“19：00”相对应，该次列车的发车时间即被确定。再如，要确定28次列车从丹东始发到终点北京经历多长时段，就要把该次列车“丹东至北京”这一事件，与时钟的一个事件，比如“19：00至次日9：00”这一事件相对应，其时段即被确定。 　　　　在时间量度中，对于被确定时间的事件来说，任何事件的时间都要用其它的事件来确定而不能用其自身来确定。例如，“火车在发车时发车”、“火车从丹东至北京经历了从丹东至北京这么长时段”这类同语反复是没有时间量度意义的。对于时钟事件来说，任何时钟事件只有用来确定其它事件的时间才能代表时间，离开一切被量度的事件，时钟事件不能代表时间。例如，“公元1912年”只有与辛亥革命胜利、我国君主专制制度结束等发生的所有事件相联系，才有时间意义。抛开一切具体的被确定时间的事件，“公元1912年”只是说从公元元年起地球公转了1912周而已。并且，曾经用作时钟事件的事件，一旦被确定时间，也不能用自身确定时间，例如，地球自转长期被当作时钟事件，当人们测量地球自转是否均匀时，就要用石英钟事件等其它的事件，来确定地球不同的自转周期经历的时段是否相同，而不能用地球自转周期来确定地球自转周期的时段。 　　　　被确定时间的事件不能用其自身来确定时间、时钟事件只有与被确定时间的事件相联系才能代表时间，表明即时间量度是由两个要素构成的：一是被确定时间的事件（简称被确定事件或被量度事件），二是用来确定时间的事件（在专门用其事件确定时间的事物――时钟出现之后可称为时钟事件）。被确定时间的事件是时间量度结果的所有者，时间量度的目的就是确定其时间；时钟事件是时间的表现者，它代表的是被确定事件的时间。时间量度只有通过被确定事件与时钟事件之间的关系才能得以进行。 　　　　2．时刻量度中的事件与时段量度中的事件 　　　　时刻量度确定的是事件“处在”什么时刻，其中的被确定事件、时钟事件都是被视为无持续长度的，其数学表达方式是“点”；时段量度确定的是事件“持续”了多长时段，其中的被确定事件、时钟事件都是被视为有持续长度的，其数学表达方式是“线段”。因此，根据是否被视为有持续性，我们可以把时刻量度中的事件称为点事件，把时段量度中的事件称为段事件。这样，时刻量度就是由被确定点事件和与之对应的时钟点事件构成的；时段量度就是由被确定段事件和与之对应的时钟段事件构成的。 　　　　（二）确定事件发生的顺序 　　　　在时间量度中，多个点事件之间的顺序是通过不同的时刻值来直接排列的，比如，通过公元纪年排列出各个事件发生的时刻。多个段事件之间的顺序是通过各个段事件两端点事件的时刻值所确定的时段值（即区间）来确定的，例如，通过公元纪年排列出各个事件所经历的时段。因此，时钟自身点事件的排列顺序是被确定事件排列顺序的基准。 　　　　时钟自身点事件最常见的方式是数轴，这种类似于线的排列可称为时钟事件线。相应的，被确定时间事物的点事件，也可按一定规则排列形成被量度事件线。点事件可视为事件线中的一个点，段事件可视为事件线中的一个线段或区间。 　　　　多个事物的事件通过时钟事件线排列顺序主要有两种情况： 　　　　1．多个被确定事件与时钟的一个事件相对应，即通常所说的同时，包括同时刻和同时段。例如，｛28次列车发车，足球赛开始，新闻联播开始，……｝→19：00(同时刻)；｛28次丹东至北京，某高炉从加料到出钢，某水库开闸放水到关闸，……｝→19：00～次日9：00(同时段)。其中“→”表示对应。 　　　　2．多个被确定事件分别对应于时钟的不同事件即非同时，例如，{28次列车发车→19：00,20：焦点访谈节目开始→20：00，某人进入睡眠→21：00……}；{乘车上班→7：30～8：00，会议→8：00～9：00，写作→9：00～11：00，……} 　　　　此外还有段事件之间在时段上的交叉，如a事件→19：00～20：00，b事件→19：30～20：30。 　　　　二、时间量度对应关系与顺序关系的客观基础 　　　　(一)对应关系的客观基础 　　　　时间量度中被量度事件和时钟事件之间的对应关系是依据什么建立的呢？通过分析可以看出，同一时间值的被确定点事件和与之对应的时钟事件，都是一并发生(时刻量度)或一并发生又一并结束(时段量度)的关系，这种关系可称为并存。时间量度所反映的事物彼此在事件之间的并存关系，是客观存在的一种关系，这种关系即使没有时间量度也照样存在。事件之间客观存在的并存关系可称为并存原理：对于某事物任意一事件，必有其它某些事物各以一事件与之并存。并存事件的总和可称为并存事件集。时间量度中被确定事件与时钟事件的对应关系，是依据事件之间客观的并存关系建立的，因此是对客观事件并存关系的反映。 　　　　(二)顺序关系的客观基础 　　　　不同的时间值所确定的事件之间的顺序关系，是非并存关系。非并存关系也是客观世界普遍存在的关系。这种关系可称为非并存原理：对于某事物任一事件，必有其它某些事物的事件不与之并存，即必有其它事件或发生在其先或发生在其后。因此，时间量度所反映的事件之间的顺序关系信，是依据事件之间客观的非并存关系建立的，是对客观非并存关系的反映。 　　　　三、时间量度中隐含的基本规定 　　　　(一)时刻量度中隐含的基本规定 　　　　用时钟点事件确定点事件所处的时刻，类似于用尺确定一个点处在哪一刻度，因此时刻量度可认为是确定事件所处的非持续刻度（简称刻度）。 　　　　在时刻量度中隐含着下列关系：第一，被确定点事件的刻度是通过时钟事件线上的刻度确定的，两者的刻度应当相等；第二，同时刻的多个被确定事件的刻度是通过一个时钟刻度确定的，它们的刻度应当相等；第三，如果用多个时钟确定事件的刻度，会产生多个时刻值，例如孙中山的诞辰公历“日”，旧历“清同治五年十月初六”。这些用来确定同一(或一组)事件刻度的时刻值，刻度应当是相等的。 　　　　被确定时刻事件和与之对应的时钟点事件之间、同时刻的多个被确定点事件之间、用来确定同一事件时刻的多个时钟点事件之间，都是相互并存的点事件，它们之间的刻度又是相等的，因此时刻量度中必然隐含着并存点事件刻度相等的规定。如果没有这一规定，点事件之间就不能建立量度与被量度关系，时刻量度就无法进行。 　　　　(二)时段量度中隐含的基本规定 　　　　用时钟段事件确定被量度事件的持续长度，隐含着下列关系：第一，被量度段事件的持续长度，和与之对应的时钟段事件的持续长度必须相等。这类似于在空间长度量度中，我们说某一物体的长度等于尺的某一长度，隐含着尺的这一长度与该物体的长度相等的规定。第二，同时段的各个被量度段事件的持续长度相等。第三，用来确定一个(或一组)段事件时段的多个时钟的段事件持续长度相等。 　　　　由于被量度段事件和与之对应的时钟段事件之间、同时段的多个被量度段事件之间、用来确定一个(或一组)段事件的多个时钟的段事件之间，都是并存关系，因此时段量度中必然隐含着并存的段事件之间持续长度相等的规定。如果没有这一规定，具有不同质或量的规定性的各个段事件之间就不能建立量度与被量度关系，时段量度就无法进行。 　　　　四、时间的本质及相关问题 　　　　（一）时间的本质 　　　　综上可以看出，时间量度是对客观事物彼此在事件之间并存关系和非并存顺序关系的反映。其中，时刻量度是对客观事物彼此在点事件之间的并存关系和顺序关系的反映；时段量度是对客观事物彼此在段事件之间的并存关系、持续长度关系以及区间关系的反映。时间是通过时间量度所确定的事物彼此在事件之间的并存关系和顺序关系得以体现的，离开这种关系时间就不存在。因此，时间就是客观事件之间的并存关系和顺序关系。其中，时刻是点事件之间的并存关系和顺序关系；时段是段事件之间的并存关系、持续长度关系以及区间关系。 　　　　由于时间量度中隐含着并存点事件非持续刻度相等、并存段事件持续长度相等的规定，所以人们可以从客观事物中选出或人工制造出一个（或一组）事物的事件线，用其事件作为时间的代表，即用其点事件作为点事件并存集的代表；用其段事件作为段事件并存集的代表。而时钟事件线本身则作为时间流向的代表，通过其事件的排列顺序反映所有被量度事件的顺序关系，包括点事件所对应的位置，段事件对应的区间及长度关系。 　　　　从认识论的角度看，时间是人类把众多变化的客观事物联系起来进行认识的一种重要的认识形式。物质世界的一切事物都是相互联系和不断变化的。对事物的变化可以从多方面多角度进行考察。当人类对事物彼此在事件之间的并存关系和非并存顺序关系加以考察，就形成了时间这种认识事物变化的形式。时间还是人类进一步认识事物的变化的重要工具。例如，通过事物一段变化过程的变化量与其所经历时段的比求得变化速度；通过速度与时间的比求得加速度等等。人们可以运用时间这种认识形式确定已经发生事件的并存关系和顺序关系，还可以结合事物变化规律的认识，预测或回推事件之间的并存关系和顺序关系，例如，预测或回推哈雷彗星每次接近地球的时间；还可以根据人们的主观意志，人为地预先安排一些事件之间的并存关系和顺序关系，例如，制定和实施国民经济和社会发展计划，这种计划都有什么时间达到什么目标的内容。由于时间的本质就是事件之间的并存或顺序关系，所以人们也可以通过事件之间的并存与顺序关系推算出事件的时间。如夏商断代工程，通过多种方式寻找事件之间客观并存与顺序关系，解决了很多事件无法准确确定时间的问题。 　　　　（二）与时间相关的几个问题 　　　　⑴时间的维数问题。时间量度的目的是确定事件之间的并存关系与顺序关系，所谓时间的维数，就是用来描述一事件与其它事件并存关系与顺序关系所用的参数的数量。在时间量度中，人们是用时钟事件线来描述事件的并存关系与顺序关系的，因此，时间的维数也就是表现时间的时钟事件线的个数。用一个时钟事件线表现时间，就是一维时间，例如，世界各国用统一的时间量度基准—协调世界时来表现时间。用多个时钟事件线表现时间，就是多维时间。例如，我国并用公历与农历是二维时间；一并采用农历、物候、气象积温确定农时，是三维时间。根据并存点事件刻度相等、并存段事件长度相等的基本规定，任何一个事件都可以作为并存集的代表，因此可以用一个事件线量度时间，即时间可以是一维的。而根据客观事件并存与非并存原理，与某一事物的事件有并存关系或非并存关系的事物是无限多的，如果把某一事物的事件与其它事物的事件的并存关系与顺序关系逐一描述下来，就需要无限多的参数。因此从理论上讲，描述事件并存与非并存关系所用的参数至少是一个，多则可达无数。所以，时间至少是一维，多则无穷维。当然，在时间量度中，到底采用几维的时间，要依据具体量度的需要而定。一般地说，所用时钟事件线的数量愈多，描述的并存关系愈全面。同时，采用的时钟事件线太多，并存关系的描述也相应变得更为复杂。因此，在实际量度中，人们在满足量度精度的情况下，尽量采用最少的时钟事件线。这就是人们广泛使用一维时间的主要原因。 　　　　⑵时间的均匀性问题。由于时钟事件线是时间的代表，所谓时间的均匀性就是指时钟事件线是否是均匀的变化。怎样衡量事物的变化是否均匀？一般的做法是，人们用自认为均匀的变化来衡量其它变化是否均匀，而自认为均匀的变化是否均匀又要用更均匀的变化来衡量。这种方式不足以解释清楚为什么我们说一个事物的变化是均匀的，而另一个事物的变化是不均匀的。下面我们将说明，变化是否均匀是通过并存比较得出的。 　　　　从观察事实我们可以发现：变化条件保持稳定的两个相同事物或现象相互并存的两个段事件，所产生的两个变化结果在量上相等。例如，设有A、B两个复式漏壶（我国古代的一种计时工具，由多级漏壶组成，上面的漏壶起补给并保持最下一个泄水漏壶的水位，根据最下一个漏壶流出的水量确定时间），它们的泄水壶水位相等。如果它们一同开始放水并一同停止放水，它们流出的水量应当是相等的。由于两个漏壶构造相同，我们可以认为，并存的两段放水过程等于其中一个漏壶连续的两段放水过程，且流量相等、持续长度相等。从这个观察事实中可以推出：变化条件保持稳定的同一事物的任意两个段事件，如果它们的变化结果相等，则它们的持续长度相等并且其段事件的变化量与其持续长度的比值总是衡定的常数。所谓均匀变化，就是指一事物各个段事件的变化量与其持续长度的比是线性的变化。 　　　　相反，从观察事实中我们也可以归纳出：变化条件不稳定的两个相同的事物并存段事件的变化量不相等，例如，设有A、B两个单只泄水型漏壶(也是我国古代的一种计时工具，只有一个漏壶，底部有泄水孔，装滿水后打开泄水孔，根据流出的水量确定时间)，假设水位不同。如果一同开始放水并一同停止放水，它们的流量必然不同——水位高的漏壶比水位低的漏壶流量大；如果使两个漏壶的流量相等则它们一同开始放水但不能一同停止放水——水位低的漏壶要晚一些停止放水。也就是说，单式漏壶的流量与持续长度的比不是衡定的常数。从这个观察事实中可以推出：变化条件不稳定的同一事物的任意两个段事件，如果变化结果相同则持续长度不同；如果持续长度相同则变化结果不同。换句话说，变化条件不稳定的同一事物的任意两个段事件的持续长度与变化结果的比是非线性的。我们把这种变化称为不均匀变化。 　　　　用均匀变化的事物作为时钟，时间就是均匀的；用不均匀变化的事物作为时钟，时间就是不均匀的。时间量度并非都要求均匀的时间。根据时间量度中隐含的基本规定，并存段事件的持续长度相等，与时钟事件线的均匀与否无关，甚至无需时钟。例如，设A、B两人赛跑，距离为100米，一同起跑，以先到达者所经历的过程为1个时间单位。如果A到达终点时，B离终点还有20米，根据平均速度=变化量/时间的规定，他们的平均速度分别是：A为100米/1时间单位；B为80米/1时间单位。 　　　　非并存段事件的速度比较，只要所用时钟的单位段事件的持续长度相等，也可使用非均匀时钟。例如，我们已经知道单式漏壶装满水后到水全部流出，由于水位的变化，其过程是不均匀的。但是，每流完一壶水的持续长度是固定的，如果以一壶水为最小时间单位来比较非并存段事件的持续长度，应当不会有困难。用单式漏壶比较A、B先后进行的两次跑步速度，同样跑1千米，A用1壶水，B用2壶水，则B的速度为A的速度的1/2。 　　　　但由于非均匀变化任意两个段事件的变化量与其持续长度比不是线性的，非均匀变化事件线不能用于任意长度的非并存被量度段事件持续长度比较，例如，我们不能用单式漏壶的任意流量段把一次跑步再分成多段进行速度分析。而用流速相对均匀的复式漏壶直接比较水量就可以得出非并存、长短不一的段事件持续长度的比较结果。可见，均匀的时间对于非并存段事件持续长度比较是最简单的。这就是人们广泛使用相对均匀时间的原因。统一的时间量度基准作为众多事物及其事件的时间表现者，为了时间换算简单一般都采用均匀的形式。这就是从古到今人们不断地追求均匀时间的主要原因。但由于绝对均匀的运动根本不存在，人们只能使用相对均匀的时间。在满足需要的情况下人们也使用非均匀的时间，如用来确定农时的物候、积温都不是和地球在公转轨道上的位置完全吻合，由它们代表的时间是不均匀的。农耕时代的“日出而作，日入而息”，是把一天分成日出和日入两个部分，这两个部分地球在公转轨道上的位置变化因季节不同而长短不一，也是不均匀的时间。 　　　　⑶时间是否可逆—时间的流向（时间箭头）问题。时间的流向由时钟事件线的流向决定。依据点事件排列方向事件线可分为单向不可逆、循环和往复三种排列：①单向不可逆排列，即事件线按照点事件发生的先后顺序排列，各个事件不可复现。例如，生命的生存过程；热现象宏观过程方向等②循环排列，即事件线中的点事件按一定的周期依次重复出现。例如，春夏秋冬四季的循环，传统农业的春种秋收。③往复排列，即事件线中的点事件先按某种顺序排列，然后又按一定周期以相反顺序重复排列。例如，列车在始发站和终点站之间往返，摆在一定幅度内来回摆动，潮汐涨落等等。循环与往复都是可逆排列。 　　　　用循环的时钟事件线来确定时间，时间就是循环的。在特定范围内使用循环的时间比较方便，例如，传统农业生产一般使用以年为周期的来安排的，在不需要对每年的农事活动加以区别的情况下，使用年循环的时间更为方便。办公室的日或周作息时间表可视为日循环或周循环时间。 　　　　用不可逆的时钟事件线来确定时间，时间就是不可逆的。一般而论，连续的、不可逆的事件线可以描述循环、往复、离散的事件线，较长的事件线可以描述较短的事件线，而反之则不然。用循环的事件线描述不可逆的事件线会造成一事物先后发生的多个被量度事件对应于一个时钟事件。我国60年一循环的干支纪年，就可能出现分不清同记载为“甲子”的多起事件是否发生在同一年的问题。因此，大范围、大尺度的时间量度，一般都采用不可逆的时钟事件线。不可逆时间也使用周期性的变化，这是因为周期性变化大都具有均匀性的特点，可用来作为均匀时间的计数单位。 　　　　⑷时间的表现形式是否量化。时钟事件线用量化或非量化的形式均可。一般地说，量化形式比定性描述更为简单。时钟事件主要用于确定事件之间的并存关系与顺序关系，一般情况用量化形式即可满足这一目的，因此统一的时间量度基准大都使用量化形式。当然，量化形式并不是唯一的形式，“日出而做，日入而息”中的时钟事件“日出”、“日入”就是非量化形式。用以确定农时的物侯钟的事件如“旱柳发芽、野草发青、大雁北飞…”也是非量化形式。 　　　　⑸时间的连续性与非连续性问题。时间是否有连续性视量度对象、量度范围而定。时间量度的范围较小且被量度事件线是非连续的，可以用非连续的时钟事件线来量度时间。例如，用以确定非连续农事活时间的物候现象是由多种明显的自然现象组成的，各个自然现象之间没有连续性。大范围、大尺度的时间量度必须用连续性的时钟事件线来代表时间，因为：第一，由于被量度事件线中必有连续性的事件线，需要时钟事件线具有连续性；第二，由于被量度事件极多，对于时钟事件线来说，任意两个时刻值之间都可能有被量度的点事件发生，需要时钟事件线具有连续性。 　　　　⑹时间是否有起点和终点。时间有无起点或终点，涉及物质世界的变化是否有始终。如果物质世界既无开始又无终结则时间是无限的。一些宇宙演化学说认为，宇宙起源于奇点的大爆炸，并可能再次塌缩为一个奇点。如果这种假说成立，时间将是有起点或终点。但现有的宇宙学说仅仅是人类对宇宙认识的开端，对时间是否有无起点或终点这一问题的认识也需要漫长过程。 　　　　五、对几种有代表性的时间观的简要评价（牛顿、马赫、爱因斯坦） 　　　　㈠牛顿的时间观 　　　　牛顿时间观是经典力学时间观的代表。在其所著《自然哲学的数学原理》中，牛顿认为：“绝对的、真实的和数学的时间自身在流逝着，并且由于它的本性而均匀地、与任何外界事物无关地流逝着，它又可以名之为‘期间’。”“相对的、表观的和通常的时间，是期间的一种可感觉的、外部的、或者是精确的、或者是变化着的量度，人们通常就用这种量度，如小时、日、月、年来代替真正的时间。”“通常为了测定时间，都认为自然尺是相等的，实际上它们并不相等。为了用更真实的时间测量天体的运动，天文学家们要修正这种不等性，可能没有可供精确地测量时间的相同运动。所有的运动都是能够加速的或减速的。但绝对时间的流逝却不可能变化。期间或事物的持续存在始终是相同的，不管运动是快、是慢，抑或不存在。”（引自马赫《牛顿关于时间、空间和运动的观点》——《科学与哲学》1983年第1期第76页） 　　　　绝对时间观根本缺陷是割裂了时间与客观事物及其变化的关系，没有认识到时间的本质是客观事物彼此在事件之间的并存对应关系、非并存顺序关系，使绝对时间成为既不能直接感觉到，也不能间接证明其存在的虚无飘渺的东西。在牛顿关于相对时间的论述中我们可以看出，他已经看到人们必须用“可感觉的、外部的、或者是精确的、或者是变化着的量度”，来代替所谓“真正的时间”。也就是说，离开客观事物及其变化连牛顿自己也找不到绝对时间在哪里。牛顿的绝对时间观曾经受到贝克莱、莱布尼兹、惠更斯、马赫等人的批评，主要针对绝对时间是无法证明其存在的东西这一致命弱点。其中最具建设性的意见来自马赫。 　　　　牛顿时间观对均匀时间的追求是有一定积极意义的。因为均匀的时间，符合非并存段事件之间持续长度比较简单性的要求，便于持续长度的直接换算，也便于用来描述其它均匀、非均匀的变化。事实上人们至今仍在不断地追求更加均匀的时间量度基准。 　　　　㈡马赫的物理学时间观 　　　　马赫在批评牛顿绝对时间观的同时阐述了他的物理学时间观。在《牛顿关于时间、空间和运动的观点》中马赫指出：“当我们说有一事物A随时间而变化，那么这只是说事物A的状态同另一事物B的状态有关。如果摆的运行与地球的位置有关，那么它的振动就是在时间上进行的。由于我们在观察摆时不去考虑它同地球位置的关系，而可以把它同任何别的物体作比较，所以很容易产生一种错觉，认为与之比较的所有事物都是无关紧要的。”“时间是一种抽象，我们借助于事物的变化而达到这一抽象，因为一切都是相互联系的，我们就没有必要局限于任何一种确定的量度。”（引自马赫《牛顿关于时间、空间和运动的观点》——《科学与哲学》1983年第1期第77页） 　　　　马赫在《牛顿关于时间、空间和运动的观点》中的一系列论述，表明他已经正确地认识到，时间是通过变化的事物之间的联系即关系体现出来的，如果我们把一事物A的变化状态作为时间量度的对象，另一事物B的变化状态就可以作为时间的代表用来确定其时间。比如，用地球位置状态作为时间代表来确定摆的运行状态的时间。在哲学史上，是马赫首先接近正确地揭示了时间的本质。当然，马赫还没有提出具体化、系统化的时间理论。 　　　　㈢爱因斯坦时间观 　　　　本文基于对时间本质新的认识，认为相对论时间理论是自相矛盾的： 　　　　⑴运动钟变慢与并存段事件持续长度相等规定的矛盾。比较两钟快慢，必须并存比对。所谓并存比对是说，在两钟比对的开始记录一次两钟并存读数，在两钟比对的结束记录一次两钟并存读数，然后加以比较。如果记录的两钟读数不是并存的，则无法加以比较。 　　　　狭义相对论用两钟检验时间膨胀效应也是按照并存比对的规则做的。例如，在著名的“孪生子佯谬”问题中，在其中一个兄弟甲携带A钟乘离开地球时，与和另一个兄弟乙留在地球B钟要并存比对一次读数；当旅行者甲返回地球时，A钟与B钟要再次并存比对读数，然后才能比较两钟快慢。 　　　　但是爱因斯坦没有说明也未必知道为什么必须并存比对。笔者认为，必须并存比对说明其中必然隐含着某种比对的共同基础，这就是两钟的持续长度必须相等。没有这个基础，两钟就根本无法进行比对。根据时段量度基本规定，只要对两钟进行并存比对，就是在两钟持续长度相等条件下的比对。也就是说，两钟只要是一同开始计数，一同结束计数，不管它们各以什么速度、读数多少，它们的持续长度都必然相等。由于时段量度的本质是持续长度的量度，两个段事件的持续长度相等则它们的时段也必然相等。狭义相对论是用并存比对两钟读数来证明时间膨胀效应的，钟的读数大代表时间长，钟的读数小代表时间短。这样，狭义相对论的时间膨胀效应就成为“在相等的时段中，运动的钟比静止的钟经历了较短的时段”。这显然是自相矛盾的。 　　　　快慢比较本来就是速度比较，而不是时段长度比较。根据速度等于变化量与时段之比的定义，并存比对运动钟与静止钟的快慢，实质是在时段相等基础上两钟变化量大小的速度比较而不是时段比较。 　　　　⑵运动钟变慢与并存点事件刻度相等规定的矛盾。仍以“孪生子佯谬”为例，按照狭义相对论的预言，乘飞船高速旅行的兄弟甲返回与留在地球上的兄弟乙再次会合时，旅行的 A钟的读数要小于地球上B钟的读数。这样，不仅每个钟所经历的时段长度各不相同，而且每个钟返回的时刻也各不相同。例如，设一对孪生子甲、乙，甲于日1时乘飞船离开地球接近光速飞行。当两兄弟再次会合时，假设地球上的钟显示的日期为日1时，飞船钟因时间肿胀效应变慢其日期应小于地球钟的日期，假设为日1时。那么，两兄弟再次会合到底是哪一时刻？按照时刻量度基本规定，相互并存的两个点事件必然在同一个点事件并存集内，属于同一时刻。如果时间膨胀成立，还必然会得出“在同一时刻，运动的钟比静止的钟时刻早”这一自相矛盾的结论。 　　　　同样地，广义相对论关于“强引力场的钟比弱引力场的钟变慢”的说法，也会造成“在相等的时段中，强引力场的钟比弱引力场的钟慢”、“在同一时刻中，强引力场的钟比弱引力场的钟时刻早”这类的悖论。爱因斯坦还没有认识到时间是事件之间的并存关系和顺序关系以及时间量度中隐含的基本规定，是造成相对论时间观自相矛盾的根本原因。 　　
　　回要下课　　“从认识论的角度看，时间是人类把众多变化的客观事物联系起来进行认识的一种重要的认识形式。”　　　　此观点与我的观点基本上是一致的。不过我认为，不只是重要形式，是根本形式。时间就是所有形式的总和。　　另外，对时间的度量必然会涉及到时钟的本质。窃以为，时钟本质上是提供一个标准的运动，而速度、加速度这些基本观念都与此有关。曹先生的文章没有对此进行进一步的讨论，有些遗憾。　　在本书的后面章节中，我对此有一些基本的看法，希望与您继续讨论。
　　本人最近正在关心这个问题，找不到资料，谢谢！
　　楼主文章不通　　　　　　时间的流动具有绝对性；而时间于生物的影响是相对的，生物体可以自我调节时间的作用。　　　　　　以时间的诞生和死亡去理解，毫无意义。　　　　全文进入死胡同了。
　　从＜闲闲书话＞里下载了，一直没时间看，　　或许并不比《时间之箭》差。
　　回远行者8　　很想听听您前述观点的理由。　　　　回也早　　现在的这个稿本与闲闲书话里的那个相比，结构上做了很大的调整，书名也改成现在的这个。希望您多提宝贵意见。
　　TO刘先生　　　　曹先生的文章我也是偶然发现，觉得大体与自己的想法一致，有小的方面可商榷，但与曹先生联系不上。　　　　至于刘先生你，今天从数年前的MAIL中翻出了一段(见下)，虽未有交往，可算心相印吧，呵呵!　　=========　　“这是哲学百家争鸣上的一个跟帖，这人水平极高，不知各位有否见过　　　　　　Re: 如何对“测不准原理”做一个合理的哲学解释？　　Saturday, 10-Jul-:15 　　202.99.206.84 writes:　　　　测量是将世界形式化的第一步,而测不准原理则指出:将世界形式化的企图本　　身就是错误的.遗憾的是,由于人只能生活在一个形式化的世界中,因此只能　　通过这个途径来理解世界,测不准原理为这种理解提供了一个极限. 　　　　刘学明 ”
　　回要下课　　　　谢谢您的抬爱。您说的这段话确实是我的观点，不过我已经记不得上过哲学百家争鸣的事了。这几年，除了天涯，其它的论坛我都没有扎下根来。　　这次连载的这部书稿基本上囊括了我所有的哲学与科学观。欢迎您来一起探讨。
　　§1.2郑人买履　　　　没有人会对测量这个词感到陌生。生活中天天会遇到需要进行测量的事，而中学物理学课本第一章便是测量。然而，时至今日，物理学对测量问题仍旧一筹莫展。他们很清楚，物理学在测量问题上所遇到的困难是前所未有的，而目前所能做的，只是将之回避。为什么呢？原因其实很简单：测量是一个哲学问题而不是一个物理学问题，用物理学的方法根本不可能解决测量问题。　　　　那么究竟什么是测量呢？简单来说，我认为，测量是为了达到某个目的而在世界中划定出某个界限的一种行为。从这个概念出发，测量具有两个要素，第一，测量是一种有目的性的行为；第二，测量的结果是一些确定的空间上的界限。　　　　为什么要必须有这两个要素呢？上一节我们已经讲了，一个组织如果要认识到自身是一个组织，必须能够在自身和世界之间划定一个确定的空间上的界限，基于这个界限，作为一个确定的组织的“马翠青”与作为世界的“非马翠青”被清楚地区别开来。很容易理解，这个界限是世界上出现的第一个界限，其它所有的界限都是在这个界限出现之后，也就是这个组织确立之后，由这个组织出于某种目的划定的。而且，在划定其它界限的时候，逻辑上必须依赖于组织本身与世界的界限。　　　　如何来理解这一点呢？通常人们所理解的测量，是用一个已知的形状去描述一个未知的形状的活动。那么什么是形状呢？本书中所称的形状，就是由测量所给定的一个空间上的界限，就是一个测量结果。这个界限可以是一条线，或者由线所构成的面或体。那么什么是已知的形状呢？在一般意义的测量过程中，这个已知的形状指的就是由所谓的“测量工具”所提供的“测量单位”。　　　　那么测量工具又从何而来呢？有人可能会想到国际计量大会的决议，或者存放在法国巴黎国际计量局，用昂贵的铂铱合金做成的千克原器、米原器之类的东西。但是，这样的想法不能不说有些浮浅，指出这一点的是法国哲学家、数学家彭加勒[14]。他说，“我们的身体是我们的第一个测量仪器。”[15]道理其实很简单：千克原器也罢，米原器也罢，它们并不知道自己是什么，对自己的形状也没有任何的概念，它们的形状都是由人所规定的。而且，要命的是，这样的规定只有在我们确认了自身的形状之后才是有意义的。　　　　因此，在展开测量的时候，我们所能凭借的第一个测量工具，是我们自己的身体。对于“第一个测量工具”和其它后续的测量工具之间有什么样的关系，可以用这样一个比方来说明：当你想与一个法国人交谈可又不懂法语时，最好的方法是请一个懂法语的人做翻译。如此这般你就可以畅所欲言了。如果你请的翻译足够好，你基本上可以忽略他的存在。测量也是这样，在用尺子测量世界的时候，其实你是在用你自己测量，尺子只不过是一个在逻辑上可以忽略的中介物。　　　　韩非子曾说过一个“郑人买履”的故事： “郑人有欲买履者，先自度其足，而置之其座。至之市井而忘操之，已得履，乃曰，‘吾忘持度。’返归取之。及返，市罢，遂不得履。人曰：‘何不试之以足？’曰，‘宁信度，勿自信也’。”[16]在这段引文中，出现了三个“度”字。“自度其足”的“度”，是度量，也就是测量，而“吾忘持度”与“宁信度，勿自信”中的“度”，所指的是测量的结果。人们常说，鞋子合不合适，只有脚趾头知道。脚趾头怎么就知道鞋子合不合适？只是由于脚趾头是活物，会测量罢了。因此，所谓的测量，其本质是用我们自身的形状，去描述世界的形状的一种活动。愚如郑人者，才会认为，测量工具比我们自身的生存更可靠。　　　　从宏观上说，与测量直接相关的，乃是感觉。近些年来，感觉成为一个颇为流行的词语，足球运动员在说感觉，流行乐手也在说感觉，感觉似乎成了可以左右世间一切的灵物，被蒙上了一层神秘的色彩。其实，将种种说法落到地面，所谓的感觉也者，就是测量过程的复杂化。生理学研究表明，感觉的基础是分布于体表或组织内部专门感受内外环境变化的结构和装置，这些结构或装置被称为感受器。这些感受器可以用种种方法展开对我们自身，对世界的测量。为艺术家所重视的，其实是我们对于自身的状况的测量，而为科学家所重视的，是我们对于世界的测量。　　　　以此为基础，感觉器官的这种对世界的测量能力成为“实验”（实践）的基础。“在古希腊，‘实践’一词最初是指一般的有生命的东西的行为方式。”[17]从根本上说，实践和实验是同一个事实的不同的表述方式，实验的核心，就是测量，而任何形式的实验仪器，最后都必须能够和感官所能够完成的测量联系起来。　　　　注释：　　[14] 彭加勒（henri poincaer，），法国数学家，理论天文学家、哲学家。公认为是十九世纪末二十世纪初最伟大的数学家。对天体演化、相对论和拓扑学的现代概念有深远的影响。同时他还是法语散文大师，其哲学论著在各界人士中拥有众多的读者。 　　　　[15] 彭加勒：《最后的沉思》，商务印书馆1995年8月第1版，第21页。　　　　[16] 《韩非子·外储说左上》。　　　　[17] 张汝伦：《实践的意义》，《读书》杂志1997年第5期。　　　　
　　对“时间是由观察者所创造的”这个结论，我有点不同看法。虽然时间是包括人的一个测量系统及测量结果，但时间的量度，却不能由这个测量系统得出，还需要别的来源。　　　　我感觉“可比较”才是量度的根本来源。如果这样，把时间的测量系统这个框架剥离了后，也并非空无一物。　　　　因为这个看法跟此书的结构有关，所以先提出来
　　楼主把这个问题过于复杂化，并且没有任何应用意义。　　　　我想，你现在要做的事情就是尽量简洁地浓缩你的观点。然后大家一起来找漏洞。否则，这本书只会搅乱人们平静的直觉。
　　目前文明状态　　　　一种粗略的计时工具是地球公转　　　　一种精确的计时工具是原子钟。对于原子钟的用法，全世界标定一个统一的出发点，这个钟就开始发挥作用。并且与日常历法形成换算关系。　　　　时间测量，需要的是人们从自然世界找个东西来认可，强行由上帝赋予是没有意义的。　　　　即使上帝赋予人们一个时间尺度，人们依然可以换算成为自己研究的原子钟。
　　TO　　要下课并远行者：　　如果二位不介意可以移步这个网址。在那篇文章中我简单讨论了一下关于时间、空间及质量度量的问题。我们可以在那里共同探讨。　　http://www.tianyaclub.com/New/PublicForum/Content.asp?idWriter=0&Key=0&strItem=no01&idArticle=120672&flag=1
　　先收藏，慢慢看
　　这是些伟大的问题啊　　东方人的长项啊
　　　　　　　　
关注中！！！
　　中国非常需要刘先生这样对哲学的“技术性思考”。
　　帮不上忙，提供一点思路。　　　　因为光速恒定，理论物理学把时间乘上光速，时间量成为又一维的空间量。或者取一种新的单位制，设 C=1，时间就是空间。因此有四维时空的统称。　　　　世界上找不到一个不是在做变速运动的实体，也找不到绝对静止的参考系，因此惯性系的概念建立在一片沙滩之上！　　　　相对论性原理有三个层次：　　　　1、伽里略——所有惯性系中的力学规律等价。　　　　2、狭义相对论——所有惯性系中的物理学规律等价。　　　　3、广义相对论——所有参考系中的物理学规律等价。　　　　虽然伽式原来也是表达成2的形式，但是那时的物理只相当于力学。　　　　可见，狭义相对论是一次不完整的革命。爱因斯坦一向谨慎，但是他在评价自己的工作时，不客气地说他把广义相对论提前了50年，这是他和米列娃分居时间内的杰作。说闲话的人一直在嘀咕：大学肄业的米列娃参与了狭义相对论的工作。　　
　　学习中。。。。。。
　　先谢过楼上各位仁兄的关注。　　　　回袁士霄：　　您所讨论的问题在后文中将有所表述。　　
　　§1.4自
因　　　　宇宙基于什么原因而存在？很难想象这样的问题也会有答案，所以我们只能猜想：宇宙大概是由于其自身的存在而存在。我们将宇宙存在的这种逻辑条件称之为“自因”。据我所知，自因这个词最初是用来指明作为“万物根本”的上帝性质的：上帝“自有实有，全知全能”；上帝基于其自身的存在而存在；上帝存在的原因即是上帝存在的结果；上帝之外，再别无任何的原因与结果。这些说法，所说的，无非是上帝所具有的这种至高无上的地位。总而言之，上帝是“绝对”的。　　　　如果我们将宇宙存在的原因归之于自因的话，认为宇宙的存在不是依赖于任何宇宙之外的原因的话，其实也等于说宇宙是绝对的。为什么这么说呢？“绝对具有不依