泰拉瑞亚导线怎么做:时空观的演变及函学数字化时空

时空观的演变及函学数字化时空

  数   字    时   空    观
　　                      
俞明三
　　
　　
    常识认为，任何事物都处于一定的时空之中。时空（四维）与空间（三维）有着相差一个维度的区别。把宇宙看作四维时空，有一个很重要的原因在于它恰好可以全面地描述发生在我们能够认知的三维空间中发生的一切事件。近代物理学认为，时间和空间不是独立的、绝对的，而是相互关联的、可变的，任何一方的变化都包含着对方的变化。因此把时间和空间统称为时空，在概念上更加科学而完整。然而，时空如何关联，如何可变，只有到了函学时空观阶段才找到明确的回答。
　　人类对时空的认识经历了漫长的历史演变过程。归纳起来可分为六个历史阶段：
                  1.远古平面时空观；
                  2.古代球对称时空观；
                  3.牛顿绝对时空观；
                  4.爱因斯坦相对时空观；
                  5.马克思的实践时空观；
                  6.函学函变时空观。
前三种时空观，都将时空作为不变的舞台背景对待，因此又可统称之为“背景化时空观”。
第四第五种时空观，将时空作为主体对象来看待，将时空变成了舞台兼演员。因此又称之为“主体化时空观”。
函学时空观则将表征变化的时间作自变量，表征瞬间动态事物的空间作为因变量构成函数来研究。因而又称之为“数字化时空观”。

        一 、远古平面时空观

       人类对自然的认识总是从自己的切身经验开始的。在远古时代人类的活动范围很小，只知道上有天，下有地，平平的地面向四周延伸，大地是平直的概念也就从经验中产生了。小环境中，最切身的体验是居住的房间，上有顶，下有地，四周有壁，于是又构成了头脑中的上下四周的“空间”概念。高山从平地升起，洼地在平地以下，可见空间是可以上下沿伸的。在房间里或天地间，我们既可以向前走，也可以向后走，既可以向左走，也可以向右走。也就是说平面上的方向是相对的，哪一个方向都是可以随意运动，无限沿伸的，但上下的方向却有些特殊。高处的东西可以自然下落，而低处的东西却不能自然反“掉”上来，因此“空间”的上下是不可颠倒的，是不平权的，是绝对的。
为了比较空间的大小，古人需要创造空间的测量方法。古人是基于一个最基本的概念，这就是客观物体的长度（时空量度）是固定不变的，要不，统一单位就没有意义了。这是人类对空间概念认识的第一个历程。
       一切自然现象都在运动和变化之中，“过程”的流逝是一切自然现象和人类活动的基本特征。盘古开天地，耶酥创世纪，都代表记时的开始。人类从“过程”的流逝中又抽象出了时间概念。我们的古人很早就注意到，一切周期变化的过程都可以用来作为时间的测量单位。古人观察到的最简单的周期变化有日出日落，月圆月缺，有四季的周期变化。于是测量时间的记时单位是日、月、年也就产生了。也许古人从泉水滴漏中得到了启示，于是古人又创造了滴漏计时器，时间的计时单位一下子缩短到了一滴水滴下的过程，这就接近今天的分与秒了。在古人眼中，“钟”是相同的，测量结果也应一样，要不“钟”的发明就没有意义了。古人对事物具体“过程”的长短也认为是固定不变的，或者用今天的话说，古人在日常经验中看不出“时间”与物体“运动状态”有什么联系。
      古人对时间的认识还有另一个重要特点，那就是时间的单向性。人死了不能复生，这表明事物在发展演变中，其过程都是不可逆反的。过程的不可逆，带来了时间认识上的单向性。时间的发展方向总是从过去流向未来的。
      空间的上下不等价，时间的前后不等价，长度、时间间隔的不变性、这就是人类远古的平面时空观。〔见哥白尼，《天体运行》〔M〕，武汉出版社1997,p3〕


       二、古代球对称时空观
      两千多年前亚里士多德和托勒密建立了“地球中心说”。他们认为宇宙是有限的球体，圆形的地球静止地居于中心；日、月、星辰都围绕着地球运转；月亮、太阳、行星和恒星分别处在不同的球壳上；它们都作完美的圆周运动。在亚里士多德的理论体系中，人类生活的大地不是平板式的，而是圆球形的。这是时空观的第一次大革命。人类生活的大地不是平面，而是球面，在球体上，上与下的概念就变得不是绝对而是相对的了。在球体的一边认为是朝上的方向，而在球体的另一边则被看作是向下的方向了。反过来也一样。上与下的空间概念，一下子由唯一的180度的直线方向转而变成了360度的任意方向！上与下是相对的，空间的各个方向是等价的，没有哪一个方向具有特别的优越性，这就是空间方向的相对性。空间方向由绝对到相对，人类在认识时空上迈出了关键的一步。
     亚里士多德空间虽然方向是相对的，但空间的不同点却有着不同的特性。这与平面时空观有相通之处。亚里士多德球面时空观仍然保留着空间位置的绝对性。在地球中心说中，物体在宇宙中的位置具有关键的作用。地球的球心就是宇宙的中心，每个物体在运动中只要没有阻挡，都力图达到各自的天然位置。物体之所以运动是因为它们没有达到自己的天然位置。亚里士多德说这是落体运动的真正原因。这样，在亚里士多德的时空观里，地球球心的位置就是非常特殊的。在支配万物运动的自然规律中，这个点具有决定性的作用。这就是空间点的绝对性。这样亚里士多德空间虽然具有各向同性的性质，但空间各点的位置并不等价。
     亚里士多德的理论基本上是一个定性的理论，几乎没有定量的物理定律，因此理论对时间的理解并没有什么新的突破，时间仍是过程流逝的伴随物，一切过程的时间测量也与坐标系的选取无关，时间是绝对的，而且具有单向性。
     总之与远古平面时空观相比，亚氏时空观消除了空间方向上的绝对性，而保留了其它绝对性。〔见哥白尼，《天体运行》〔M〕，武汉出版社1997,p3-70〕

      三、牛顿绝对时空观

      到了16世纪，哥白尼创立了“日心说”，认为太阳居于行星系的中心，地球和其他行星绕着太阳运转，“地心说”从此开始动摇。此后，布鲁诺、伽利略、牛顿又为日心说奋斗了许多年，布鲁诺甚至为此献出了宝贵的生命。以哥白尼——伽利略——牛顿为代表的新科学，否定了地球中心的特殊地位。
      牛顿的引力定律

                                f=Gm1m2 / r2

表明，苹果可以落到地球上，照样可以落到月球上，苹果落地和月亮绕地球运行是同一个原因引起的。地球的球心同月球的球心一样，在空间不断地变动着。伽利略则更明确地指出，物理定律的形式与相互匀速运动的坐标系的选择无关。因而牛顿力学中没有地球的中心地位，任何空间点都是平权的。相对于任何时空点来计算，物理规律都是一样的，空间被看作脱离物质并且供万物表演的舞台。牛顿力学时空观消除了时空点的不平权性。然而, 时空点平权了,但却带来了时空的绝对均匀、平直性。不过，这个绝对平直性在广义相对论中得到了消除。

象抽象空间一样，牛顿把时间也从物质演变过程中抽象出来，变成既脱离空间，也脱离物质的任意流逝的客观物。在牛顿第二定律中

                                mdx / dt2  =F

给定初始条件，我们既可知道物体的现在，又可以知道物体的未来，还可以知道物体的过去。时间没有起点，于是时间的单向性也由相对性取代了。不过我们要注意，牛顿力学的时间可逆性，并不意味着牛顿力学体系中人可以死而复生，而是意味着时间的前后是无穷的，既可流向未来也可推测过去。时间的流向在牛顿第二定律计算推测中是可逆的。这就是时间流向的相对性。

牛顿力学的时空观与亚里士多德时空观相比，虽然减少了绝对性，提升了相对性，但同样也还保留有绝对性。牛顿说：“绝对空间，就其本性来说，与任何外在的情况无关，始终保持着相似和不变。”“绝对的，纯粹的数学时间，就其本身和本性来说，均匀地流逝而与任何外在的情况无关。”空间可以脱离物质的运动，时间也可以脱离物质的运动，空间与时间也无关系，因此，时空舞台中的空间距离和时间间隔都是绝对的。用今天大家熟悉的话说，即长度和时间与坐标系的选择无关，物理定律在相对匀速运动的坐标系中形式不变。牛顿时空观的这一性质在数学上由伽利略变换来体现。  即

                                   x′=x -vt

                                   y′=y

                                   z′=z

                                   t′=t


上述变换还表明，物体间的相互作用不需要传播时间。力的传播速度等于无穷大，这就是通常所说的超距作用。
       总之，牛顿力学时空观，消除了亚氏时空观空间点的绝对性——时空点的不平权性和时间方向的绝对性——时间的单向性，而保留着时空间隔的绝对性。
        脱离物质的时空抽象导致了牛顿力学体系中绝对坐标系的存在。电磁学的发展，又促使人类一度努力寻求绝对坐标系——以太的存在。然而这种努力终于以迈克耳逊——莫雷实验的否定结果而宣告失败。电磁学与牛顿力学体系发生了深刻的矛盾冲突。爱因斯坦选择了修改牛顿力学的时空观，挖掘时空中新的相对性的这样一条道路，引起了人类认识时空的又一次重大飞跃。〔见（英）伊.牛顿，《自然哲学之数学原理.宇宙体系》，武汉出版社1996,p6--39〕


      四、爱因斯坦相对性时空观

      牛顿力学中的时间绝对性可以用“同时性”的绝对性来加以说明。所谓同时，就是两事件同时发生（时间间隔为零）之意。比如，某甲在武汉于北京时间早晨六点钟起床，某乙在广州也是北京时间早晨六点钟起床，那么我们立即得出结论，甲乙两人“同时”于早晨六点钟起床。通常我们总是认为“同时”这个概念是绝对的，不管对静止的坐标系地球，还是对运动的坐标系宇宙飞船都是如此。这表明，在牛顿力学中对一个坐标系“同时”发生（时间间隔为零）的事件，对其他任何坐标系也都“同时”发生。其实这个习惯并不完全正确。上述两人“同时”起床这件事，对于地球上对准了钟的北京时间来说是同时的，但对于宇宙中高速运动的飞船上的观察者，用它的钟来观察这个“同时”发生的事件却发现，这两个人并不同时起床。相对论中同时性是相对的，它决定于选用哪一个参考系，或者说相对论中时间间隔是相对的。当参考系变化时，同时的事件可能变得不同时，不同时的事件可能变得同时。可见，相对论与牛顿力学相比，又挖掘出了一个同时性的相对性，或者说又挖掘出了一个时间间隔的相对性。
      相对论中距离概念也是相对的。说明距离相对性的典型理想实验系统是爱因斯坦火车——地面系统。设想匀速运动的火车上有两个特定点A′、B′，若在火车上测量的长度为L′，如何在地面上测量这两点间的距离呢？爱因斯坦的办法是在火车飞速驰过时，由火车和地面上甲乙两人在给定时刻分别对A′B′同时拍照，测量A′B′的长度。由于相对论中“同时”性是相对的，与参照系的选择有关，因此，对不同参照系来说，要按照各自的“同时”进行拍照，这样导致的结果显然是不会相同的。物体的长度与坐标系的选择有关。两个相对匀速运动的坐标系，甲看乙的长度在运动方向上收缩了，乙看甲的长度也在运动方向上收缩了，动系和静系的长度不相等。相对论时空观又挖掘了一个长度的相对性。
      时间的相对性与长度的相对性表明，世界上没有绝对坐标系存在，时空与坐标系的运动状态是直接相关的，不同运动状态的坐标系中时间和空间测量结果不相同，动系与静系不同时也不同长。
      相对论中，反映上述时空特性的变换是洛仑兹变换：

             x’ = (x-vt)/(1-v2/c2)1/2

             y’ = y

             z’ = z

             t’=( t - vx/c2 )/ (1-v2/c2)1/2

    分析表明，洛仑兹变换仍然给相对论时空观留下了两个不变性：其一是光信号对时的唯一性，其二是光速不变性。任何能量的传递速度都不能超过光速。此外，在狭义相对论中,“空”的时空仍然存在着，时空仍是物质运动变化的舞台。没有物理意义的坐标系的运动对时空的影响，给物理学家和哲学家留下了思索的疑点。时空难道只是坐标系的运动效应而与物质本身的运动没有关系？
    在广义相对论中时空与物质的分布有了联系，物质的分布状况决定了时空的弯曲程度。质量块附近，时空弯曲变形。在弯曲时空中，物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动，质量块振动，时空变化，形成引力波。光在弯曲的时空中运动，速度的方向也是可变的。与狭义相对论相比，广义相对论消除了时空的平直性和光速度方向的不变性，这似乎又朝挖掘时空认识中的相对性迈进了一步。
    相对论时空观给科学技术进步带来的巨大效应，这应归功于相对论时空观中相对性的新发现。然而相对论仍然留有不快的绝对性——观察信号(光)的唯一性。去掉这个不变性，或许是完善科学时空观的进一步要求。〔见A.爱因斯坦，《相对论的意义》，科学出版社1979,p16-70〕


    五、马克思的实践时空观
  
    众所周知，马克思的哲学革命变革是在唯物主义基地上发生的，他把唯物主义从传统的唯物质形态推进到唯实践的形态，创立了实践的唯物主义。在这个过程中，时空观作为物质存在基本形式的表述也随之转化为对人类实践活动的持续和规模的哲学表达。
　　马克思以前的时空观都是本体论思维方式的产物，是适应“解释世界”的需要，为说明世界的终极本原或本体的属性或存在方式而出现的。这种时空观的最突出的特点是它与本体或本原相一致，是彻底脱离人和人的生活实践的，仅仅是对世界终极存在或“世界图式”的一种追寻。马克思彻底扬弃了本体论思维方式，不去追寻世界的终极本原和始基，而是赋予世界以属人性质，使世界向人和人的生活现实回归。在马克思看来，现实的而不是虚玄的世界乃是人生活的世界，世界的奥秘首先在于人，“被抽象地孤立地理解的、被固定为与人分离的自然界，对人说来也是无。”(注：《马克思恩格斯全集　》第42卷，人民出版社1979年版，第178、128、131页。)“在人类历史中即在人类社会　的产生过程中形成的自然界是人的现实的自然界；因此，通过工业——尽管以异化的形　式——形成的自然界，是真正的、人类学的自然界。”(注：《马克思恩格斯全集》第4　2卷，人民出版社1979年版，第178、128、131页。)把世界归结为人，使世界和自然人化，这只是马克思哲学革命变革的第一层次。还要继续追问：人何以为人?人的奥秘在　哪里?马克思回答说：“整个所谓世界历史不外是人通过人的劳动而诞生的过程”(注：　《马克思恩格斯全集》第42卷，人民出版社1979年版，第178、128、131页。)，劳动、实践是创造生命和世界的活动，人通过劳动而生成，通过实践而自立，劳动实践是人及　自然和整个物质世界的根基和奥秘所在。在《德意志意识形态》中，马克思把劳动和实　践提到如同世界的本原和本体的崇高地位，他说：“这种活动、这种连续不断地感性劳　动和创造、这种生产，正是整个现存感性世界的基础”(注：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社1995年版，第77、58、60、86页。)，并说它哪怕中断一年，整个人类世界也就不存在了。这样，马克思作为一个唯物者与先前的一切唯物主义者相比在对世　界的理解上就发生了根本性的转折。马克思总结说：“从前的一切唯物主义(包括费尔　巴哈的唯物主义)的主要缺点是：对对象、现实、感性，只是从客体的或者直观的形式　去理解，而不是把它们当作感性的人的活动，当作实践去理解，不是从主体方面去理解　。”(注：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社1995年版，第77、58、60、86页。　)马克思的“新唯物主义”或“实践的唯物主义”恰恰相反，用马克思自己的话来说，这是一种“把感性理解为实践活动的唯物主义”(注：《马克思恩格斯选集》第1卷，人　民出版社1995年版，第77、58、60、86页。)。对世界、自然、对象、事物、感性这种　理解上的根本区别，为马克思时空观的变革准备了逻辑前提，奠定了马克思新时空观的　哲学基础。
　　马克思用实践超越了抽象的物质或自然，确立了实践活动的世界基础地位，原来作为物质存在基本形式的时空也就必然相应地向实践转移。经过马克思的哲学革命　变革，时空已不局限于与物质相联结，为物质而存在，只表征物质存在的持续性和广延性。而是相反，时空开始与实践活动相关联，为实践而存在，用以表征实践活动的规模　大小和持续的长短。因此，对马克思来说，时空既是他一贯认同的物质存在的基本形式　，更是人类实践活动的基本形式，它表明实践活动的持续和广延特性。这样，先前唯物主义时空观的一个致命缺点，即离开人和人的实践来谈论时空就被彻底克服了，传统时空观的抽象性及由本体论思维方式所加诸的一切弊病也就都被扬弃了。实践活动成为时空的载体，上升为时空观中的核心概念。
　　
　  六.函学函变时空观

    现代物理学意义上的时空概念起源于牛顿的“绝对时空”。绝对时空概念使得时空成为所有物理客体表现的背景。背景化的时空有利于将欧氏几何的数学特征赋予空间，背景的不变性，使得物理学家可以排除客观世界中纷杂的各种联系，抓住物理世界的主要矛盾，这为物理学的科学化走出了第一步，形成了时空在物理学发展中的第一个作用：作为背景的时空。物理学进入二十世纪，仅作为背景的时空表现出明显的与经验上的冲突，时空的物理作用通过相对论的产生被阐释出来，时空概念具有了新的内涵：它不仅是“舞台”，而且成为“演员”。时空概念表现出它的新的发展阶段：具有物理作用的时空。宇宙学和粒子物理的发展，引力场论、量子场论等当代物理理论将时空的同义词“场”推到了物理学研究的最前沿，时空是一个物理实在，作为一种特殊的物理对象是物理学的研究重要目标。时空概念又演进到了一个新的阶段：成为物理对象的时空。时空概念的地位和作用的变化，体现了人类认识过程中，理性和经验、人与物理对象的相互作用。从人类经验综合和抽象化而得到的概念，不应该是静止的、绝对化的，而应随着人类的认识和实践的发展而发展。新近美国的威尔金斯探索卫星发现宇宙中不仅存在微波背景辐射，而且这种辐射具有各向异性。各向异性的微波背景辐射当然不能作为宇宙中整体的绝对惯性系，但是可不可以作为局域惯性系呢？如果可以的话，那么是不是以太论又在某种程度上复活了呢？[5] 而且 时空的均匀性也只是相对的？这个问题不仅是对狭义相对论的科学基础提出了挑战，而且更是对现代科学哲学时空观的新挑战。时空探索任重而道远。我们函学提出的函变时空观迎接这一挑战，将时空还原到世界事物的本质抽象中去认识，从而使恩格斯关于时间空间是物质的存在形式的论断更加具体和丰富。使爱因斯坦的相对时空观具有了更本质、更明晰、更具体的表征。
    牛顿的绝对时空观，认为时间、空间是人类认识世界的绝对框架，空间表征位置，时间表征运动。空间静止示界，不可变化；时间匀速示变，不可倒流。时间、空间各自分立，共同表征世界。
　　爱因斯坦的相对时空观，认为时间、空间不是绝对不变的，在高速运动时，时间、空间会发生长短大小的改变。而且提出了计算公式，指出牛顿绝对时空观只是在低速运动时的一种近似静止状态。
　　两种时空观都经过科学的实证，并得到广泛的使用和承认。古今中外传统哲学上的时空观一直与时俱进地以这两种时空观为可靠依据。
　　然而这两种时空观都将时间与空间分立研究，只有在以世界为对象上才统一起来。都作为世界存在的两种必然属性来对待。差之毫厘则失之千里，由于时空的分立，人们在应用时就难免因时空关系的脱节产生错位现象，从而使人们思维中产生了许多似是而非的结论。如无也是有，有也是无。本来某一事物（液态水在高温蒸发与常温存在的不同状态就是这样）在一定的时空中显出常识中的有，在另外的时空中则又显示出常识中的无，不问时空条件，将某一事物不同时空中的有无，放在一起说，水是有也是无。还有象无用即大用；向南也是向北；向上也是向下；对的也是错的；错的也是对的；来也是去；去也是来，等等，悖论叠出。辩证法本是很有用的方法论，然而在时空错位的情况下，往往也误导人们滑向诡辩。如此等等的思维混乱，引起我们函家开拓者极大的反感和反思，自然而然产生了时空参变的函家函学时空观。
　　函学时空观认为，时间、空间古往今来一直是人们认识世界最起码的常识观念，由于时间能反映世界的变化，空间却只能反映人们常识中近似静止的状态，二者实际上表征的是对变化的一种肯定和局域，是没有矛盾的一种延续关系。但在常识中表征的却是运动变化与静止不变的这样一对矛盾。因此将二者错位，就必然会产生悖论。
怎样解决这一问题呢？
　　函学提出了“时空参变法”。函学认为：时间是“事”的最高抽象，它反应的根本特征就是“变”；空间是“物”的最高抽象，它反应的根本特征就是近似静止的局域。
　　一切事实证明，人们描述事物的空间状态时，总是与时间一一对应的。无论什么，因为它总在不停地变化。
　　古代哲人赫拉克利特说你不能两次走进同一条河流中去，正是揭示事物不停变化的本质。而各种变化尽管各具特征，但它们都有一个根本的相同点，这就是随时间以一定的速率而变。因此时间也是变的最高抽象。人们常识中认定的物的空间形式，只是与时间某一时刻对应的函数值。
　　时间与空间的这种对应关系，正是数学上一种函数自变量、变量的对应关系。
　　所谓函数，最早是由德国数学家莱布尼兹提出的。最初表示幂，后来又表示直角坐标系中曲线上一点的横坐标、纵坐标的关系。1775年瑞士数学家欧拉把函数定义为：“如果某些变量，以某一种方式依赖于另一些变量，即当后面这些变量变化时，前面这些变量也随着变化，我们把前面的变量称为后面变量的函数。”1821年法国数学家哥西对函数又提出如下定义：“在某些变量间存在着一定的关系，当一经给定其中某一变量的值，其它变量的值可随着而确定时，则将最初的变量叫做自变量，其它各变量叫做函数。”这里提出了“自变量”一词。汉语中的“函数”一词，是我国清代数学家李善兰在译著《代微积拾级》中首先意译而来。古代“函”与“含”字通用，都有着“包含”的意思。由此，我们可看出，所谓空间，在函学中就是以时间为自变量的函数。
　　所以函学提出，时间是函数空间的自变量。当时间自变量增量趋向于零时，函数的极限值就是空间。这样认识，就将时间、空间符合现实地自然统一起来，而且紧紧联在一起，不可分离。它们之间在不同事物不同关系（即不同的函数关系式）中，都有一一对应的对应值。这就有效地解决了时空错位的错误，给人们指出了悖论形成的原因，从而提高人们防止误入悖论怪圈的自觉性，同时也使科学上的各种有关运动的计算公式找到了母体。其通式为：
                              V =∮ f(t)  dt
这是继牛顿运动公式、爱恩斯坦的相对论关系式后，又一个有新的启发意义的重要公式。
    这个公式中时间t是自变量，空间V是因变量，f(t) 则是以时间为自变量的空间函数。这个公式从哲学意义的高度，概括了科学上事物一切运动的表征。追索一切运动公式，无一不是这个公式具体化。如牛顿运动的公式、爱恩斯坦的相对论关系公式中都是时间、空间关系的具体化。
   十九至二十世纪之交的奥地利物理学家、哲学家马赫曾提出过“函数关系论”，他说：“对我来说，世界也不仅仅是感觉的总和，我所明确说到的倒是要素的函数关系。”（马赫：《感觉的分析》，第279页）。但马赫的函数关系只是把因果关系表述为数学的函数关系。他说：“我很久之前就企图用数学函数概念代替原因概念，即用现象的相互依存关系，严格地说，用现象特征的相互依存关系来代替原因的概念。”（马赫：《感觉的分析》第70——71页）。
   函学的时空关系论，与马赫的函数关系论是不同的，函学将时间、空间分析为函数关系，不是因为有时间才有空间的因果关系，也不是变化与静止的对立关系，而是以变化时段的一种局域，是一种整体与部分的关系。是对随时间而不停变化的事物进行“瞬间”近似静止状态的分析。注意这种所谓“静止”，是一种相对较小时段的运动，是一个瞬间运动的状态。这个瞬间是时间增量的微分，只是时间流驶中变化事物的一个“切面”。

    七、函学时空观的现代意义

    函学时空观开时间与空间对接的先河，将空间作为时间的函数来分析，时间则是空间函数的自变量。使时空成为人类认识及实践活动中随时都可以感受到的实实在在的存在。与传统的物质时空观相比，这种时空观的最大优点在于它是开放的，动态的，“与时俱进”的，能够随着时间的发展而不断地变化和提升，形成与时代息息相通的新的时空理念。
    以电子计算机为中心的网络化和数字化的信息革命，迅速地把世界推进到全球化和信息化的新时代。这个时代的最大特点是高速化，与从前相比，一切都处在快速运转中。交通便利快捷，信息传递神速，计算快速简单，生活节奏加快。这一切都诱发时空的变化，并导致新时空观念的萌生。
　　我们沿着函学的思路，把时空由物质存在的基本形式提升为世界事物的基本形式，用空间是时间的函数来指谓时空，那么在当今全球化和信息化高速运转的背景下，函变时空观所揭示的本质发生深刻的变化。首先是空间随时间改变率的变小而缩小，人类正深切地感受到他们赖以生存和活动的地球空间已经变得越来越小，成为一个名副其实的地球村。    在规模效应的作用下，人类从来都没有像今天　这样感到空间规模的缺乏和宝贵，地大物博不存在了，土地稀少，资源奇缺，海洋和地　球空间争夺激烈，人和动物也在争夺生存空间。万里之遥，瞬间通话，洲际之隔，半日即可到达，今日的世界犹如一台电脑，在股掌方寸之中，人生的斗争拼搏犹如棋盘上的博弈　。再有是单位时间效率大增，“洞中方七日，世上几千年”和“一天等于二十年”的时代正在到来。高速意味着效率，而效率就意味着时间的节省，能在较少的时间内做出最大的效益。如果时间过得很快，转眼间，耗费了很多时间，其效率自然低下。只有时间过得慢，用较少的时间间隔产生出相当于“二十年”、“几千年”的效益才能体现出高速的意义。所以，速度快、空间小的函数对应性，通过效益竞争、寿命延长、生产流程加速、策划研发、推销等非生产要素的增加等直接间接地反映出来。时间弥足珍贵，必须一分一秒地充分发挥其效益，倏忽而过，无所事事的时代已经成为过去。
　　全球化信息化所带来的时空变化正在多方面地影响着人类的生活，给传统的生活习俗、节律带来极大的冲击和挑战。
　　首先，空间对应变小使人们交往的机会增多，交往越来越超出民族或地域的狭小范围，而趋向国际化，马克思的世界历史思想将在更大的程度上得到验证和充实。交往的增多使竞争日趋激烈，国外的商品、资本都会冲击本国市场，行业垄断逐渐被打破，在人们密切交往的同时，磨擦纷争也会增多，交往的诚信受到考验，法律和道德的救助越来越成为必需。
　　第二，空间对应变小将使世界越来越拥挤和嘈杂，为了摆脱由此而来的烦躁，地球将面临　更深度的开发。一方面城市扩大，土地减少，耕地、林地、草地不断锐减；另一方面，地铁增多，高层建筑拔地林立，海洋的进一步开发也提到议事日程上。所有这一切都是为了使人们拥有一份属于自己的相对宽裕的自由空间，以求得安逸和清静。人类的这种本性和需求是难以遏止的，所以，土地、空间、海洋的竞争永无终结，由此将大大改变　地球的面貌，加剧生态危机。同时也会从相反方面激起一部分人的出世情怀，他们厌倦　交往，逃避斗争，过分迷恋电脑，在其虚拟的场景中讨生活，以满足自己对空间的需求感。
　　第三，空间对应变小导致与空间相关联的产品价格高昂，从而影响人们的消费结构和消费心理。土地是人类生存之母，房屋、道路和农产品都是土地的产物，直接关系着人类的衣食住行，粮食可以通过科技革命，大幅度提高单产来平衡粮价，而房屋和道路所占据的土地则是不可再生的，只能越用越少，这就不能不使房屋和道路的价格总趋势绝对升高。比较起来，道路尚有海洋、空间、地下可用来分流，而房屋价格最易长期居高不下，占据人们消费支出的主要部分。人们几乎用一辈子的努力来解决住房问题，这就说明，人们虽不明了空间的哲理，但生活的现实已使他们确信，拥有自己的一块空间该是多么重要。
　　第四，时间改变率变小（即变慢）昭示我们应百倍地珍爱生命，充分地享受生活。时间变慢对人的实践活动来说是间接感受到的，主要是与从前相比照。过去，在那种悠闲的生活状态下，时光不知不觉一晃而过，与此同时，成就鲜有，常有光阴似箭的虚度感。而当代，时间的含金量极高，每一时刻都联结着巨大的效益，乘飞机可以一小时就飞到千里之外，一部复杂的电脑和汽车可以在几分钟之内组装起来。所以现代时间十分珍贵，都是一秒一秒数着过去的。时间变慢意味着效率的提高和由此带来的物质文明、政治文明和精神文明的改善，人们会产生一种仔细品味生活，充分享受生活的时代认同感。寿命成倍地延长，生活水平大幅度提高，过去为温饱而奔波的危机感消失了，电视、上网、锻炼、旅游等享受生活的众多乐天项目被开发出来。这一切都有一个背后的潜台词：时间在变慢　、效率在提高、寿命在增长、生活在变好。因此，必须百倍地珍爱生命，充分地享受生活，这是时代的昭示，也是当代人类面临的新的课题，我们要从时空观的演变上确立这种哲学的自觉。
　　第五，时空对应问题在历史上从来没有像今天这样重要而迫切。人类作为智慧动物，在实践活动中凭借自发本能都会意识到时空对应的重要性，因为时空对应的失衡意味着资源和劳动的浪费。但是，从前时空不对应造成的危害远不及今天来得大，人们也经常重视不足。在计划经济时代，工厂的规模大小，工人人数的多少，浪费程度多大，往往不予计算或者算不出来，因此出现许多规模过大、效益不高的超级大厂。“文革”及“文革”以前搞全国规模的政治运动或生产运动成风，规模过大、时间过长，忽视投入、产出的关系，还出现停产闹革命、停课闹革命的荒唐事。而“大跃进”中遍地开花的大炼钢铁的小铁炉，后来允许兴建的大量小煤矿、小金矿等又是规模过小，技术落后，不断出现安全事故。这些都值得我们引以为训。
　　改革开放以来，我国在现代化建设实践中深刻体悟到时空对应的重要性，提出了“与时俱进”的伟大时代号令语，并从对应关系出发，把握时空机制入手提出了一系列重大的举措。三步走的发展战略的指导思想就是抓住机遇，加快发展，隔几年就上一个新台阶，首先从时间上为现代化建设做出了规范。加快发展以提高效率为前提，高效率就要求在少时间内多出成果，这是与信息时代时间变慢的效应完全一致的。
　　世界和中国经济发展的成就表明，关注时空对应问题，注重时空对应的函数关系十分重要。它要求我们“变时变空地认识问题；局时局空地分析问题；适时适空地抓住问题；定时定空地处理问题；限时限空地解决问题。而错时错空只会搞乱问题。”
    时空在具体问题上的对应，没有统一的模式，但有规律可循，有各种具体的函数关系可表征。要根据实际需要和主客观的能力和条件，以数据说话，该大就大，该小就小　，该快就快，该慢就慢，把大小快慢调整到一个对应的度，即“对应的坐标”，将空间作为时间的函数来分析，这正是领导决策的艺术和水平的体现，也是科学和实践应该深入研究的课题。