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7.彭加勒的约定时空观

在法国著名科学家彭加勒（HenriPoincarè）的时代，非欧几何学已经问世.数学体系的唯一性被打破，它可以建立在不同的直观之上！我们怎么能够确定是欧几何还是非欧几何代表了一种先天的直观呢？彭加勒说，它们都是综合的，但不是先天的，而是约定的.为着某种方便、某种目的，我们约定一种规则作为公理，并由此建立一套知识体系来.

彭加勒的约定主义时间和空间学说的基础，是他对人类时空观念的构成的分析.在空间的这种构成性分析中，彭加勒看到了空间意识构成的某种对于精神和经验的双重任意性.即，空间本质上是由我们构造出来的，因此它并非是在我们的意识中预先就决定了的.同时，它也不是从经验中得到的，因为首先，经验永远也不可能给我们以物理空间的几何学的精确性；其次，更主要的是，经验在原则上不能证伪我们的空间构造，而这种约定主义的根本依据在于我们的时空意识的可构成性和这种构成的某种任意性.

同一个自然界，为什么给予牛顿的是绝对时空观，给予康德的是先验时空观，而给予马赫的是相对时空观呢?显然，面对同样的经验材料的复合，科学家可以用不同的概念来描述，认识主体在这里起着举足轻重的作用.这也充分说明，正是我们把时间和空间的概念强加于自然界，而不是自然界把它们强加于我们.

彭加勒在他的四本科学哲学著作——《科学与假设》、《科学的价值》、《科学与方法》、《最后的沉思》——中都详细地论述了时间和空间问题.彭加勒关于时间、空间和同时性问题的论述，无疑对爱因斯坦创立狭义相对论有促进作用，即使对现在的我们也具有启发意义.

彭加勒在1895年对用长度收缩假说解释以太漂移的零结果表示了不同的看法，就此他提出了相对性原理的概念，认为物理学的基本规律应该不随坐标系变化.1904年彭加勒正式表述了相对性原理.他在一次演说中讲道：“根据这个原理，无论对于固定的观察者还是对于正在作匀速运动的观察者，物理定律应该是相同的.因此没有任何实验方法可以用来识别我们自身是否处于匀速运动之中.”然而彭加勒也没有跳出绝对时空观的框架，他已经走到了狭义相对论的边缘，却没有能够创立狭义相对论.历史的重任只能由没有传统思想包袱而有独立批判精神的年轻学者爱因斯坦来承担.

爱因斯坦曾经评论说，“有两个相反的观点：一个是康德的先验论，依照它某些概念是预先存在于我们的意识中的；另一个是彭加勒的约定论.两者在这一点上是一致的，即都认为要构成科学，我们需要任意的概念；至于这些概念是先验地给定的，还是任意地约定的，我却不能说什么.”在另一处，爱因斯坦承认彭加勒的约定论的真理性，“我认为，从永恒的观点来看，彭加勒是对的.”