“上帝不掷骰子”的哲学意义
仅仅从数学的角度来分析分析时空理论产生的必要性是远远不够的，因为它毕竟是一个基础理论，它的目的不是为了展示一些数学技巧。重要的是这个理论告诉我们什么。因此，我们需要从历史发展的角度来看它是否符合科学发展史的一般规律，分析时空理论的出现是否有其必然性。
1915年，爱因斯坦正值壮年——36岁，他将自己深邃的时空观与非欧几何的数学方法相结合，创立了广义相对论，震惊了当时的整个世界。此后，以广义相对论的建立为标志，爱因斯坦开创了一个新的时空时代。然而，在随后几十年的生涯中，这位伟人并没有写出人们所期待的新的惊人之作，晚年致力于统一领域的尝试也没有成功。在爱因斯坦的时代以及从他去世到今天的很长一段时间里，世界上没有人在后相对论的研究上比爱因斯坦走得更远。耐人寻味的是，一个被爱因斯坦不看好，被他称为“上帝不掷骰子”的量子论却突飞猛进，成为时空研究领域的主角，量子论成为培养诺贝尔奖获得者的摇篮。今天，当人们还在资源枯竭的广义相对论和量子论两座金矿中拼命寻找大统一理论的线索时，量子理论的杰出代表、著名数学家和理论物理学家斯蒂芬·霍金在他的著作《时间简史》的结尾写道:“然而，如果我们确实找到了一套完整的理论，它应该在时间上为所有人(而不仅仅是少数科学家)所理解。那时，我们所有人，包括哲学家、科学家和普通人，都可以参与讨论我们为什么会对宇宙产生问题。”显然，霍金教授和其他科学家都承认，广义相对论和量子论都有一些缺陷，两者都离理想的‘统一理论’很远。那么把这两个理论统一在一个新的理论下呢？然而，如何将广义相对论和量子论结合起来，是科学家们很头疼的问题。他们很难在“精通黎曼几何、被誉为数学大师的上帝”和“掷骰子的淘气上帝”之间进行调解或做出选择。或许有些科学家已经开始意识到，这两位并不是他们要找的真神！如果我们相信霍金的预言有很大的可能性，以及今天这位著名学者的真知灼见，那么他预言的完整统一理论包含了广义相对论和量子论的基本原理，而不是这两种理论的简单叠加。因为无论是广义相对论还是量子论，都无法让大家及时了解，让普通人参与到关于宇宙存在的讨论中来。更重要的是，这种有哲学家参与的讨论，要谈的是我们宇宙最基本的问题。这个永恒的话题应该包括意识和存在的基本观点，主观的和客观的，即任何自称为一切的理论都无法回避并且必须明确阐明这一最古老和最基本的哲学概念之间的关系。
从历史上看，物理学的任何概念更新和理论突破，都伴随着人类对客观世界看法的改变，从“地心说”到“日心说”，从牛顿学说到相对论，都说明了这一点。时空理论的分析应该涉及到比相对论更基本的概念，所以其哲学意义尤为重要。我们有必要站在哲学的高度，用哲学家(不是数学家！)看看各种“时空理论”“大统一理论”包括解析时空理论。只有这样，才能发现和找出能够改变我们对客观世界认识的理论，以及人类所能感知的“客观世界”离现实世界有多远的理论。因此，在进一步介绍解析时空理论之前，首先要明确解析时空理论提出的两个原理(时空面积相等原理和时空偏转原理)。它的哲学意义是什么？我们的意识形态发生了什么变化？这是下面我们要阐述的问题:
纵观科学发展史，任何科学理论的诞生，都是新旧理论对比的原则突破。这种新理论的原理必然以假说的形式出现，是对事物本质和规律的一种思辨性的解释。既然是假设，就不能从原理论推导出来，否则就不是新理论。在假说的方式上，人类经历了从低级到高级的过程，古人从西方的太阳升降规律产生的“地心说”，从苹果掉落现象产生的“万有引力假说”。随着工业革命的到来和实验观测方法的不断进步，简单直观的分析方法被精确的实验和科学的观测方法所取代，进而建立了各种各样的理论学说，包括“光速不变假说”和“大爆炸宇宙假说”，然而仔细分析假说的发展，不难发现，各种假说的发展都与我们人类的实验观测手段有着必然的联系。今天，人类掌握的观测手段、工具和方法比伽利略自制的望远镜先进许多倍，但就观测能力(广度和精度)而言，其能力不可能是无限的，已经接近或将达到人类目前掌握的观测技术的极限。科学的发展已经到了人类感知的临界点。我们应该迈出这一步，承认客观世界并不取决于我们人类的感知。人类对客观的感知和‘真实存在’之间总是有差距的。在这个问题上我们改变不了什么。上帝不会怜悯人类，改变自己的形象！解析时空理论中提出的时空面积相等原理和时空偏转原理就是基于上述观点，提出了一个全新的假设。物理各类实验的目的和作用只有两个:第一是证伪；如果一个“假说”的推论和主要结论与实验结果不一致，那么这个“假说”必然会失败。二是确定“假设”的适用范围；某个实验的结果只能说明这个“假设”在这个条件下是否适用。只有当“假设”在一般条件下是适用的，那么这个假设才会成为公认的理论。
“时空面积不变”和“时空偏转”假说是科学假说发展史上的新尝试。
几千年来，哲学家们一直在争论意识与存在、精神与物质、主观与客观的关系。随着科技的进步，人类认识客观世界的视野在不断扩大，对这些问题的讨论也在不断深入。所谓“客观”，就是存在于人的意识之外，独立于人的意识之外的东西。“万有引力”是客观规律；虽然我们看不到“定律”本身，但万有引力定律是通过行星的运动来表达的。客观存在不是虚构而是真实存在的现象，它可以以各种形式表现出来，被人类以这样或那样的方式观察到。所以几千年来人们一直认为我们“看到”和“观察到”的东西是客观存在的，因为这些客观现象是独立于我们的意识而存在的。从来没有人怀疑过这个论点，但是有一个人首先抨击了这个论点，他就是爱因斯坦。本世纪初(1905)，爱因斯坦提出，当物体的相对速度较高时，物体沿运动方向的长度“看起来”较短。言外之意是:如果在地球上制作两把长度相同的尺子，把其中一把放在飞船上，当飞船高速飞离地球时，我们观察到飞船上的尺子比留在地球上的尺子短！爱因斯坦把这个理论称为狭义相对论，上述现象就是光速不变的效应。这种想法对我们天生的“客观性”概念是一个沉重的打击。我们自己把尺子放在宇宙飞船上是事实。观测结果没有错误，这还是事实；我们相信哪个“事实”？尺子的“客观长度”是多少？客观的“标准”是什么？不幸的是，爱因斯坦对物理的兴趣要比对哲学的兴趣强烈得多。他没有深入思考这个问题。直到今天，也很少有人把这个问题作为一个重大的哲学问题来讨论，几乎没有人去挖掘这位伟人留下的宝贵矿藏。可以说，学习爱因斯坦的思想比模仿他的技巧更重要。在狭义相对论发表近一个世纪后的今天，我们终于知道，客观描述本身是相对的，这与“客观”描述符的情况有关。我们也以飞船上的尺子为例。当飞船与地球相对静止时，我们说两把尺子长度相等，尺子的真实长度等于我们看到的长度。但是当飞船飞离地球的时候，我们会发现飞船上尺子的真实长度和我们看到的长度是有误差的，而且这个误差会随着飞船速度的增加越来越大。这个误差不是由测量引起的。由于时空的偏转，它的位置也偏离了我们想象的位置，这意味着我们无法“测量”被测尺子(包括飞船)的位置和长度。这种现象在微观领域最为明显，我们无法同时得到粒子的动量和位置的准确值。我们简单用数学语言解释一下:
假设一个物体高速离开地球，我们观察它在地面上的长度变化:
公式(1–1)l = l ' cosq，其中l和l '分别是物体的观测长度和实际长度，它们的差值用δ表示，即δ= l '-l = l '-l ' cosq = l '(1-cosq)。
为了使观测长度接近或等于实际长度，δ→0，
所以，(1-cosq)→0或者(1-cosq)=0。
由于cosq=(1-u2/c2)1/2，所以一定是u→0或u=0，这显然与假设不符。
所以我们得出结论，当被测物体有相对速度或动量时(特别是在极高的相对速度下)，永远无法“观察”到物体的实际长度或确定其位置，即不能满足u≠0和δ=0成立，关于物体的能量和时间也存在上述关系(具体证明略)。
解析时空理论揭示了不确定性或不确定性原理的本质原因是时空偏转，并将不确定性的概念扩展到宏观领域。“不确定性”不是微观粒子的专利，它是自然界的普遍现象，但宏观物体和微观粒子的测量方法是有区别的。由此我们自然会得出结论，量子的不确定性也是由时空的偏转造成的。从哲学上讲，“被感知的存在”和“真实的存在”是不同的，我们不能强行把这两种存在统一起来。只有承认这两种存在的客观性，才能在探索“统一理论”的道路上迈出坚实的一步！
以前所有的物理理论都是在追求最大限度“理解客观”的神圣目标。人类的美好愿望并没有减少所有现存理论对我们特殊环境的依赖。地球周围糟糕的速度环境造就了低速世界的许多“客观事实”，也造就了在这种环境下成长起来的各种理论，这些理论至今仍影响着我们的思维方式。相对论和量子论是分别从宏观和微观领域最接近改变这种传统思维方式的理论。这两种理论几乎同时发现，我们的客观描述和真实存在还是有差距的。它们告诉人们的是，人类的感知和真实存在之间仍然存在着不可逾越的鸿沟。为了跨越这个鸿沟，广义相对论设计了一座用弯曲钢架搭建的“桥”。量子理论用数理统计来计算能到达彼岸的“人数”，但解析时空理论是反映“真实存在”和“感知世界”之间差距的理论。它用时空偏转(不是弯曲)的简单原理解释了是什么造成了客观存在与感知世界的差距，揭示了时空的统一性——时空的面积不变。这个原理完全符合宇宙对称定律，是自然完美时空的体现。