主题：“空间”只是我们的想象，不是真实的存在 -- 陈经

本文不是想当民科，只是胡乱搞点子哲学思考，不打算认真搞啥子理论，有趣就好。但我的思考是认真的。

（一） 困惑

我们会本能地以为，我们是身处一个三维空间中。以我们为原点，这个空间可以前后、左右、上下三个维度延伸，延伸得越大，包进的物质就越多。宇宙中的物质就在这个三维空间中运动。

在38万公里以外，有一团物质，叫月球。在1.5亿公里以外，有一团物质，叫太阳。有一束光，从太阳那里过来，走直线穿过了这1.5亿公里的空间，正好被我们看到了。如果光不从那条路走，那路上也没有东西，路上的空间也是存在的，我们说它是“真空”。

这样一种想象，看似理所当然极其自然，但往深里想，会令人困惑。

1. 空间外往面走是啥？

如果这个三维空间是真实存在的，那么它就能一直往外面扩展。没有边界，那就是无限的。这样一个无限的空间，我们是可以想象的，但它是真实的存在么？这确实会令人困惑。

有一种忽悠说，你在这个空间中一直往一个方向走，最后就回来了，宇宙是有限无边的，相当于人在球面上走。但这种忽悠我们更搞不懂了，不要说真实存在了，就连想象都想不出这种空间是什么样子。

2. 连续空间是可以无限细分的么？

“一尺之捶，日取其半，万世不竭”，实际说的是空间的连续性。这种细分，又是一个无限。这种无限，当然可以想象，但它是真实的存在么？还是会困惑。

3. 如何定义绝对空间

因为物质好象都在运动，所以需要想象一个不动的“绝对空间”，这样就方便形容各种运动了。我们在跟着地球自转，同时绕着太阳转，太阳绕着银心转，相对于“绝对空间”，我们象拧麻花一样复杂地运动。

一种简单的想象是，大爆炸时，在绝对空间中，有一个奇点，就当它是空间的原点。一炸，物质就从原点往外飞。

但是，在现在的宇宙中，我们真的不好找到这种原点，也就定义不出一个绝对空间。比如我们在银河系，和100亿光年以外的外星人约定一个会合地点。我们不会说，到绝对空间坐标哪儿见，定义不出来。我们会说，在某某星系某某行星碰头。就象我们平时约定，在XX火车站门口见。所有我们描述的空间地点，都是依托于特定物质组合的。如果一场大地震来了，连地壳带地皮带建筑全震得不成样了，我们约定的“XX火车站门口”其实就不存在了。所以，在实际生活中，是先有物质组合，再从它开始定义空间。

大爆炸的奇点，按想象，我们应该能够根据宇宙中星系的空间分布与运动，倒推回去得到一个原点。但我们看不出这个。我们知道的是，各星系在互相远离，那么在很久以前，它们应该是聚集在一起的。但聚集在哪儿，无法象原子弹爆炸一样找到一个“爆心”。

（二）相对论

相对论是放弃绝对时空的结果。既然定义不出绝对时空，就根据我们周边的条件来定义时间空间。空间由光在给定时间走的距离定义，时间就是原子钟走的刻度。相对运动的两个参照系，对时空有不同的理解。

大爆炸发生的时候，一束高速粒子在飞。在它看来，宇宙可能就是几光年大小，它几年就飞遍了整个宇宙，炸到了人眼里。而我们却以为这束粒子飞了上百亿年，宇宙大得不得了。这束粒子生命期就是几年，但它飞了这么远，所以我们意识到，它上面的钟变慢了。

（三）空间是想象，事实上不存在

以前看相对论不明白这个“相对空间”是不是对应某种真的存在。现在明白了，所谓的“相对空间”，就是一种想象。大家理解的空间不一样，因为这空间本身就是一种想象。

如果说有“宇宙空间”这么一个实体存在，那么相对论就是“一个宇宙，各自表述”，怎么测量它，它是多大的，历史多长，这个意见不一样。大中国是真实存在的，但宇宙空间不能这样说。宇宙是“一个宇宙，各自想象”，空间就是想象的结果。

大爆炸未发生的时候，所有的物质的相互作用不需要时间，空间没有意义。而不是所有的物质聚集在广阔空间中的一个点，那个广阔空间根本就不存在。存在的只有物质，和它们的相互作用。大爆炸发生了，物质的相互作用需要时间了。比如物质团A动一下，这是一个“因”，数秒之后，引起了物质团B动了一下，得到一个“果”。我们不需要空间来理解这个“因果关系”。

我们只需要物质、时间、因果关系，就能理解这个世界。空间只是我们为了方便想象出来的。我们以为物质团A发出的“因”，经过了A和B中间的空间，到达了B，引发了“果”。我们还想象这是一个光子，以为它是一个小球，在空间中直线飞过来，越想越主观。这都是走火入魔了，被直觉欺骗了。空间和小球，都是我们的想象，不存在的东西，多余的东西，奥卡姆剃刀可以剃掉的。

认识到空间是一种想象，很多事情就能理解了。比如量子纠缠，离得很“远”的两个东西，超光速地同步行动，爱因斯坦认为不可能。但其实这根本就不是什么“超光速超距作用”，因为这两东西中间本来就没有什么空间，或者本来就是一个东西。它们“远距离”纠缠在一起，只是我们的想象，根本不远。这无非是说，这两个东西的“因果关系”不需要时间。

再比如量子云，一个电子以不同概率出现在多个地方，可能出现的地方甚至遍布整个宇宙。这也没什么难懂的，这空间本来就是胡扯不存在的。这个电子的意思是，它可能以一定的概率和各个物质发生相互作用。我们认为这些物质相互构成一个空间，于是就认为电子散布在整个空间中了。其实电子就是一个“因果关系”。

再比如光的双缝实验，光波产生干涉条纹。一般就会想，这光子或者光波怎么在这个空间中传播，怎么打到屏幕上叠加消减。这都是错误的想象，根本没有这个“空间”，也没有“在空间中传播”这个事发生。它就是光源那有一个“因”，双缝那有一个“因”，最后在屏幕上有一个“果”。你盖掉一个缝，就改变了因，干涉条纹就没了。而不是什么“在空间中挡掉了光波”。

再比如我们眼里的宇宙。我们其实是接收外面的信息想象出来的一个三维空间，A星系在那，B星系在那。按想象，我们到A星系要X光年，到B星系要Y光年，三维空间一计算，A到B又需要Z光年。但真实的宇宙也许不是这样的，这只是我们的想象。我们跑到A星系去以后，可能会发现整个宇宙都变了样，也许到B星系要比Z光年长得多的时间，因为各星系都在互相远离。我们想象的运动，不能推到别人头上去。

再比如光线弯曲。按广义相对论理解，这是光在空间受太阳影响走了弯路。但这个空间本来就是不存在的，就没什么弯不弯曲了。它的意思是，远处的星星有一个因，中间的太阳是一个因，我们看到的星星位置是一个果。如果太阳在正中间，我们看见的星星位置就会偏一下。实际中这个星星在哪，是没有意义的话题。无非是这种情况感觉它在这，那种情况感觉它在那。可能在造物主的电脑里，星星和太阳就挨着存在内存里。

不知道我扯的这些东西，是不是民科，或者相对论与量子力学里已经有了类似的理解。但我相信，我们眼里的空间就是一种假象，无限或者有限的空间，都只是我们的想象。

（完）

也是讨论这个题目的，吴国盛，《希腊人的空间概念》。陈大描述的这种思维状态，是在牛顿之后出现的。

这里说一下我对“1.空间外往面走是啥？”这个问题的看法。

从三维角度来说，宇宙是无限的。如果你一直朝一个方向走，最终会回到原来的地方。

可以这样理解：假如有一个生物，它生活在一维宇宙里，比如只有长度，它沿着一条直线向前行。如果一个处于二维或者更高维度的观察者，将这个直线折叠为一个圆，它会沿着圆走。但是在它的认知里，它还是走的直线。在更高维度的观察者下面，他最终会走回原来的地方。但是在他认知里：这个空间是无限的。

现实也有这样的例子：

基于二维（长和宽）的认知,大地是"天圆地方"的。即地球是一个平面，从任意一点出发，向一个方向前进，只会离出发点越来越远。但在三维里，地球是圆的，我们朝一个方向前进，可以回到出发点。比如一辆飞机从北京出发，无论向东向西向北向南飞，只要一直飞，最终还是会回到北京。基于同样的道理，宇宙在更高维度(第四维or第N维)可能是一个超圆体，也就是有限无边。

南辕北辙这个典故，在以前的天圆地方的认知里，是正确的，但是在现在地球是个球体的认知里，是错误的。

这貌似是一个叫空间-超圆体的假说-我不能确认是不是这个名字。

我的理解是，宇宙有很多个维度。在我们三维-时间的世界里，空间是无限的，光速是30WKM/S。在更高的维度里，这些个定义不适合。比如量子纠缠，在现有的理论下，不能得到很好的解释。但是如果将它引入高维空间，可能得到解决。

假设1：量子存在的维度比我们高，在它所在维度里，距离比我们所在的三维距离近。所以它们通讯是瞬时的，速度远远超过了光速。

这里举个例子，也顺便说一下我对虫洞的理解:

有一张纸

在纸上任意取两点,就纸上距离而言,假定是10CM,然后我们沿着两点中间对折

那么两点的距离就非常的短(纸的厚度的两倍，算作是0.1CM)

这意思就是在纸面上(二维)两者距离是10CM，那么在三维，两者距离0.1CM

虫洞大楷就这么个意思：在三维空间距离亿光年的两个物体，在更高维度的距离，可能只有1M。另外的说法就是：空间是可以折叠的

也就是说，两个量子在更高维度下，它们的距离无限近。

假设2：在更高的维度里，光的速度远超30WKM/S，量子之间的通讯在我们低维度看来，是不可思议的。

另外，还有时间超圆体假说。-也就是你以光速从地球离开，朝一个方向飞行，最终会回到地球，并且，你回到地球的时间，还在你的出发时间之前。

这个是看三体III得到的想法。

一个很朴素的设想

宇宙在空间上是无限的.否则无限之外是什么？

在时间上是无止境的，否则起点之前是什么？

一点浅薄之见。

我的理解是：时间和空间都是相对的。

或者说时间也算是一个维度。

空间和时间可以相互干涉-不仅仅是空间干涉时间，时间也可以干涉空间。

时间也不是线性的，以上面的例子而言，假设存在一个时间上的“北京”

我认为您可能理解到了空间是相对的，但是把时间理解为绝对的。

所以您出现了困惑。

有本老书 　《时间简史》。我建议您读一读。

另外，我也推荐读一下《三体III》。

虽然这是一本科幻小说，但是里面天马行空的想法，对某些前沿理论假设的吸收和描写，可以扩展对空间和时间的理解。并且相对其他学术理论假设，不是那么的枯燥

而每个人不同的命运，则是共业中的别业

业力藏在阿赖耶识中，所以也可以说宇宙是内心的投射

佛眼中，世界是净土

恶人眼中，世界是地狱

你这个走弯路了。凭空引入了个未定义概念“因果关系”来代替“空间” （不是一一对应的代替，而是替换第五公理式的替代）。 不好这么搞得。

既然挂哲学的名。那么哪些概念是基本的？概念引入的先后、依存关系都要严谨才行。

所以是四维，而非三维。而且这个四维时空在持续运动之中：截止目前，它在扩张，离我们越远，扩张越快。不幸的是，我们的时空还有一个极速限制：光速。这样，不管你如何努力，你连它的边都碰不着，更谈不上是否出得去。

这个时空在目前我们拥有的实验手段验证之下，是连续可分的。但是，如果你把时空切分到一定的尺度，你就没有更锋利的刀可以继续切下去了。有人说，如果真地继续切下去，你看到的是我们这个四维时空在更高维度里的一些运动。换个说法无非是，你将无法用四维时空的规律去解释你看到的现象。运用同样的逻辑就容易理解，宇宙爆发之前我们的时空并不存在，因为这四个维度尚未展开。而那个奇点在“哪里”的问题，仅在更高维度里才有讨论意义。这提示了很多有意思的问题，比如，在更高维度里，好像也应该是有结构和运动的。

时空连续并不意味着时空是简单平滑的。实际上，我们目前的时空到处都是皱巴巴的，深受物质聚集程度的影响。光线被弯曲？不，是时空被弯曲了，光线在其中传播，无可选择(所谓在劫难逃)。万有引力是我们已知的唯一可以影响时空本身的手段。而且有人认为，相比其他基本物理力，万有引力在我们的时空“弱”得出奇，或许因为它主要作用在更高的其他维度。这就有可能发生非常奇幻的事。比如我们虽然身在四维时空，也许有可能用万有引力与四维时空以外交流信息！通俗地描述一下这个奇幻场景：我们的宇宙是黏糊糊的一碗汤里面一个大泡泡，旁边还有很多其他泡泡，跟我们也许一样也许不一样，都在咕噜咕噜地往上冒。黏汤不让我们离开当前这个大泡泡，但我们可以在泡泡壁上捅几下，问候其他泡泡。可以想象，这几下得用多大的力气。使黑洞那么的大劲儿，恐怕在外面都不带个响。

[FLASH]http://www.youtube.com/v/vY_Ry8J_jdw[/FLASH]

不过，以我对相对论肤浅的理解，相对论并不与“唯物”冲突，时间的相对性源自“光线、或者说一切运动，都需要过程才能影响到客体”；空间也可能是错觉、也可能是只是有偏差但实有。

瞎说的。

宇宙与您、与陈大，都是缘起性空、真空假有，说有就错了、说没有——就错了。

动念即乖。

啧啧，看看上面这些话，错了十万八千里。

起码和现代物理学完全相悖。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face2.gif 我没有恶意，只是闲聊两句。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face5.gif

政委说“1. 空间外往面走是啥？

如果这个三维空间是真实存在的，那么它就能一直往外面扩展。没有边界，那就是无限的。这样一个无限的空间，我们是可以想象的，但它是真实的存在么？这确实会令人困惑。

有一种忽悠说，你在这个空间中一直往一个方向走，最后就回来了，宇宙是有限无边的，相当于人在球面上走。但这种忽悠我们更搞不懂了，不要说真实存在了，就连想象都想不出这种空间是什么样子。”

我的解释：

现代物理中描述时空并被广泛接受的理论是广义相对论。 它并不要求空间无限，他指出 时空结构是“动力学的“，亦即 其如同麦克斯韦中的电磁场一样 是由微分方程刻画。这与牛顿时空观中 时空 是不受物质影响的固定舞台 的观点 是很不一样的。

时空是带有某种结构的“流形”。平直的二维和三维空间以及 狭义相对论中的时空 （叫民科夫斯基空间http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face5.gif） 都是流形。球面也是。流形 在局部上和平直的空间（或时空）差不多 但整体上可以很不一样。如二维球面局部上可以近似为平直的二维空间（即平面）但整体上不行。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face1.gif

重要的是流形本身不是也不需嵌入在某一背景空间中。我们想象一下

1 你能想象一个不嵌入在三维空间中的平面吗？http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face9.gif

2 好了，现在想象一个不嵌入在另外一个空间（比如熟悉的三维空间）中的球面吧。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face10.gif

广义相对论中的时空 即是这种 局部上像狭义相对论的时空（闵科夫斯基空间） 但整体上可以“扭曲”的 “内在的”独立于任何普通人直观想象的平直空间的 带有某种几何结构的 流形。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face2.gif

注意不仅空间可以扭曲， 时间也可以。 时间的扭曲 不是说 一维的时间 一定要成圈或打结， 而是说上面的几何结构不平直。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face6.gif

再注意 “扭曲” 不一定 仅是整体上的， 局部上也可以：几何结构不平直。 2 中的“内在的” 球面即是这样。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face6.gif

最后要指出，在狭义相对论中时空是“平直的”， 虽然不同观察者（参照系）的时间不一样。 http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face9.gif

这就是政委说的忽悠。 听上去像忽悠， 但不是。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face4.gif

说 流形的概念 以及它可以用来作为时空的模型 是忽悠 就如同说 有理数无理数排在一起构成“实数” 以及它可以用来作为长度测量的模型 是忽悠。一旦理解了流形的概念， 他并不比实数更神秘。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face7.gif

那么时空是具体什么流形呢？ 由爱因斯坦方程决定。

是爱因斯坦方程告诉我们宇宙从大爆炸来的吗？ 是该方程加上其他一些假设。其中一些是基于天文观测的 （比如宇宙这个时空在大范围上是均匀的）。 大爆炸论并非唯一可能的爱因斯坦方程的解。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face9.gif

一个给定时空 （作为爱因斯坦方程的解）中的时间是怎样的呢？ 一般而言这是极难的数学问题。 但对于对称性高的解 （如大爆炸理论的解） 往往可以 自然的 分辨出几种 可以称为“时间”的 分割时空的方法。 （注意：有时是几种，未必是一种http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face13.gif）。 这种时间 和狭义相对论中不同观察者（参照系）的时间 不是一回事。当然在给定了一个时空后可以讨论 不同观察者（参照系）的时间（这样我们就有更多种的“时间”了http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face12.gif）。

政委说 "2. 连续空间是可以无限细分的么？

“一尺之捶，日取其半，万世不竭”，实际说的是空间的连续性。这种细分，又是一个无限。这种无限，当然可以想象，但它是真实的存在么？还是会困惑。"

我的解释：

时空 在广义相对论中 是无限可分的 连续的。但通常认为极小尺度上必须考虑量子力学。 一般物理学家希望量子引力（广义相对论和量子力学的结合）能回答这一问题。 有些理论确能回答 （如 圈量子引力理论说是离散的）， 但目前没有成熟并被普遍接受的量子引力理论。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face1.gif

政委说 "3. 如何定义绝对空间

因为物质好象都在运动，所以需要想象一个不动的“绝对空间”，这样就方便形容各种运动了。我们在跟着地球自转，同时绕着太阳转，太阳绕着银心转，相对于“绝对空间”，我们象拧麻花一样复杂地运动。

一种简单的想象是，大爆炸时，在绝对空间中，有一个奇点，就当它是空间的原点。一炸，物质就从原点往外飞。

............

大爆炸的奇点，按想象，我们应该能够根据宇宙中星系的空间分布与运动，倒推回去得到一个原点。但我们看不出这个。我们知道的是，各星系在互相远离，那么在很久以前，它们应该是聚集在一起的。但聚集在哪儿，无法象原子弹爆炸一样找到一个“爆心”。"

我的解释：

这种想象是错的。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face4.gif是没有理解流形概念造成的。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face4.gif 就如同初学复数的人不理解虚数可能会打一些完全错误的比方。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face12.gif

大爆炸是物质也是时空的起始。在简单的大爆炸模型中这一点在几何是清楚的。 政委大概听说过科学家并未理解大爆炸。 对， 但原因是另外的， 绝非是政委的图景令人费解造成的。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face8.gif

政委说 "（二）相对论

相对论是放弃绝对时空的结果。既然定义不出绝对时空，就根据我们周边的条件来定义时间空间。空间由光在给定时间走的距离定义，时间就是原子钟走的刻度。相对运动的两个参照系，对时空有不同的理解。

大爆炸发生的时候，一束高速粒子在飞。在它看来，宇宙可能就是几光年大小，它几年就飞遍了整个宇宙，炸到了人眼里。而我们却以为这束粒子飞了上百亿年，宇宙大得不得了。这束粒子生命期就是几年，但它飞了这么远，所以我们意识到，它上面的钟变慢了。"

我的解释：

在这里政委似乎混淆了 狭义相对论 和 广义相对论 中 “时间”“不同步” 的机制。 他们是不一样的。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face2.gif 按广义相对论， 在地球上立一高塔， 塔顶塔底两个钟走的是不一样快的。这里的原因是 地球周边的时空 （包括时间） 是扭曲的 （不是平直的）。 按广义相对论 这种扭曲就是万有引力本身。 http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face13.gif

这和狭义相对论中 由 有限光速和不同观察者相对运动造成的不同时间观点 是不一样的。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face1.gif

政委接下来还有大量错误， 不一一指出了。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face4.gif

政委开篇说 “本文不是想当民科，只是胡乱搞点子哲学思考，不打算认真搞啥子理论，有趣就好。但我的思考是认真的。”http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face7.gif

我的解释：

政委认真， 我也跟着认真一把。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face9.gif

我的看法就是物质本身就是扭曲的空间。

想象一下，你随便做一个动作，你就改变了世界，因为你的这动作的能量扭曲了时空，而扭曲了的时空，接着又扭曲别的时空，所以你做一个小动作，都改变了全世界的时空，你改变了全世界。