（最近在網上看到一篇文章，中心內容是通過強調人類社會乃至一切事物的空間性，從根本上否定馬克思主義唯物史觀。那位網友認為，一切事物都是空間性的，時間是附屬于空間的；馬克思不從空間看待人類社會卻從時間上看，因而得出社會形態發展論，是完全錯誤的。那位網友的論述似乎頗有理論性、科學性，而實際上卻是錯誤、偏面的，也是甚為奇怪的。對于事物的空間性、時間性以及時間與空間的關系，本人的《物質矛盾運動概論——兼談宇宙歷史中的若干問題》小書中《時間與空間的矛盾運動》以及《時空與物質的矛盾運動》、《物質在空間中的基本運動形式——集聚與疏散》、《物質在時間中的基本運動形式——生長與衰亡》,還有《關于時間箭頭與循環“反演”——談時間的螺旋運動》等篇章應該論述的比較清楚了。這就是把老早的這篇文章在此發表的原因。）
時間與空間、時空與物質、場與實物、分與合、質與量的矛盾運動都是密切關聯的宇宙的基本性矛盾運動。正是這些矛盾運動是世界各種事物普遍聯系、完美統一而又千變萬化、絢麗多彩的內在根據。
時間與空間，對于人們并不陌生，它與人們一切一切的活動形影不離、息息相關。如果要問什么是時間？幾乎誰都可以不假思索地回答說，古往今來不斷流逝的歲月晝夜、不斷變換著的春夏秋冬、滴答滴答而過的秒分時刻就是時間。將來在時間中迎來，過去在時間中渡過。體育運動，跑百米經歷10秒鐘；出外旅游，火車從北京到上海用14小時；光的傳播，從太陽到地球歷經約8分鐘、到冥王星歷經約4小時9.8分鐘，這些數字所表示的都是時間間隔。農作物生長期半年或三個月；某人活了八十歲或一百年，自然這也指的是時間。秦始皇于公元前221年統一中國；拿破倫死于1821年5月5日；英國維多利亞女王于1838年6月28日在威斯敏斯特大教堂加冕；奧地利最早的音樂廳維也納音樂廳于1870年1月6日舉行首場演出；英國劍橋大學創立于1209年，牛頓于1669年被任命為該校盧卡遜數學教授，史蒂芬·霍金教授于1979年開始榮任這一教席，等等事件所發生的日期，不言而喻也是時間。可見時間現象豐富多采，不勝枚舉。
如果問到什么是空間，人們往往也會輕而易舉地回答，上下四方、海闊天空就是空間，用長寬高所表示的或者說用三維座標系所描述的那種東西就是空間。桌椅板凳及各種各樣物品占據著的是空間；地球月亮、星星太陽在其中運動的是空間；分子原子、亞原子粒子在其中變換舞蹈著的是空間。飛機從北京飛到倫敦；宇宙探測器從地球飛往各有關星球所經過的航程自然也是空間。空間現象與時間現象一樣豐富多采，不勝枚舉。
但是，如果要問在各種各樣時間、空間現象后面的本質是什么呢？時間與空間之間又是什么關系呢？這可能就不那么容易回答了。這個問題正是時空觀問題，是哲學和自然科學史上的一個老問題。
遠在古希臘時期，哲學先師亞里士多德就對時間和空間作過深刻思考和研究。他認為，時間乃是就先后而言運動的數目，時間確定運動，運動也確定時間。他又認為，一個事物的空間，就是這個事物的形式，物體皆在空間里，空間也都有物體。可見他把空間和時間與物質及其運動聯系起來，看作是物質的形式和運動多少的表示。他的認識已接近現在的人們一般對空間、時間本質的認識，即認為空間和時間是物質存在的兩種密切聯系的形式，空間反映物質運動的廣延性；時間反映物質運動的序列和持續性。
中國古代哲學家張載的“太虛即氣”、氣聚而為萬物、氣散而為太虛的思想，反映出他已經意識到物質、“氣”與空間即“太虛”之間的矛盾運動關系，可以說這與近、現代科學史上關于物質、場與空間的概念是接近的。
在世界哲學史上，第一個明晰闡明時間、空間本質及二者之間矛盾運動的是黑格爾。他認為，事物的運動變化就是時間，現實事物本身的歷程構成時間；一切事物并不是在時間中產生和消逝，事物本身就是時間性的東西。空間就是作為物質物體而存在的形式、自然事物的基礎；沒有獨立不依地存在的空間，空間總是充實的空間，決不能和充實于其中的東西分開；間斷性與連續性這兩個環節的統一是客觀上確定的空間概念，它常常被看作絕對空間，可是相對的空間是某種更高的東西。他又認為，空間和時間充滿著運動物質、從屬于物質運動，時間與空間的對立統一是位置，而位置與運動的對立統一是物質。
恩格斯則更加簡明地論斷，時間和空間就是物質一切存在的基本形式。如果結合恩格斯的沒有無物質的運動、沒有無運動的物質的思想，可以看到恩格斯把時間和空間看作運動物質和物質運動的基本形式。
在近、現代科學史上，愛因斯坦的“相對論”對于科學地揭示和證明時間、空間的本質及二者之間的關系作出了最偉大的革命性貢獻。他一反牛頓力學絕對時間和絕對空間的觀念，提出和論證了時間與空間的相對性。“相對論”的時空觀可以概括為，物體在高速運動中和在引力場中時間膨脹變慢、空間尺度收縮變小；時間與空間形成四維時空連續體；時空是彎曲的，物質分布狀態決定著時空曲率；而時空曲率又決定著物質運動。這就告訴我們，時間、空間和物質，并不是人們常識和經典力學所認為的那樣，它們是絕對分離的異物，時間是絕對的、空間是絕對的；空間里可以有物質、也可以是“虛空”。而實際上，時間和空間都是相對的、它們之間的關系也是相對的和相互作用的，時空與物質也是相對的和相互作用的。這正如霍金教授指出的，愛因斯坦的廣義相對論把空間和時間從一個事件在其中發生的被動的背景轉變成宇宙動力學的主動參與者。而一切相對性和相互作用都是矛盾運動的反映。時間、空間及其相互之間，時空與物質之間都處在矛盾運動中。這也是告訴我們，時空的本質是什么？是物質運動和運動物質的基本表現形式、是時間與空間的對立統一體；什么是時間和空間？就是時空統一體的一分為二，就是物質運動和運動物質的兩種密切聯系著的基本表現形式。
盡管哲學家和自然科學家已經對時間空間的本質有了很深刻的見地，然而恐怕至今絕對時間和絕對空間觀念仍籠罩著很多人的頭腦。他們會說，一個小時就是一個小時，一秒鐘就是一秒鐘，時間怎么能夠變慢呢？在倫敦的格林威治時間是一個小時，在北京的時間也是一個小時，只不過有8個小時的時差而已，這有什么錯嗎？一個作勻速直線運動的物體，位移一米用一秒時間，位移一百米就用一百秒時間，時間流逝的均勻性不也是絕對的嗎？宇宙的歷史、太陽的歷史、地球的歷史以及人類的歷史，難道不都是在絕對均勻的時間中渡過嗎？時間一刻一時、一天一年的流逝，不會因為兒童盼望快快長大而加快，也不會因為某些人特別繁忙希望時間慢行而減速，這不是鐵一般的事實嗎？空間的情況也是一樣，從北京到海口今天飛機飛越的空間為2600公里，明天飛越的也是同一個2600公里；上海東方明珠電視塔高460米，今天明天、今年明年誰去測量都會是一樣的；北京故宮占地面積72萬平方米，它也不會變大或變小；地球繞太陽運行軌道總是約94000萬公里的橢圓空間路程，銀河系的直徑總是約10萬光年，這種種空間尺度難道不都是絕對的嗎？在時間與空間的關系上，更會有人認為，表示古往今來間隔的時間與表示上下四方大小的空間，哪里談得上有什么關系呢？相互轉化更是不可想象的。誰能把時分秒當長度單位、誰又把米、公里當時間單位呢？至于時間空間與物質，那就更是風馬中不相及。
在此，我們暫且不涉及愛因斯坦“相對論”，而通過常識性事例和適當想象來領略一下時間、空間及其二者之間相互關系的相對性和矛盾運動情況。
時間作為一種客觀事物與其他事物一樣，總是處在宇宙的復雜交錯的矛盾運動網絡中，它總是通過與其他事物的相對關系而得到表現。它的形象、計量方式、數量大小總是相對的，總是與它所處在的矛盾運動中的其他因素相互作用、相互規定。在時間形象上，往往表現為心理時間、文化時間、科學時間等不同的特色。光陰荏苒，時間如流，過去的捉不回，未來的撲不到，似乎人的命運任時間戲弄。這是客觀的時間與人的心理之間矛盾運動的表現。人們越想盡多地支配時間，就越感覺時間難以把握；而越希望時間過得快一些，就越覺得時間慢騰磨人。同樣地球自轉一周，有時有人覺得“一晃就是一天”，有時有人又感覺“度日如年”。覺得時間過得太快，可以看作客觀時間在心理時間中的收縮；覺得過得太慢，則可看作客觀時間在心理時間中的膨脹。時間周期的收縮，使頻率加快；時間周期的膨脹，使頻率減慢。這里所謂客觀時間，一般也不過是按地球自轉標定的時間。
時間在與不同文化的矛盾運動中表現出不同的文化形象。在佛教及其他一些古代宗教文化中，時間表現為輪回的形象。“法輪功”正是利用了這一點加以夸大、渲染、扭曲和偽造，而成為一種對人們有比較大迷惑力的邪教。受騙上當者不僅有那些文化水平很低、科學知識很少、帶有某種程度愚昧的人，也有一些大學生、甚至大學教授和級別不低的國家干部，這是為什么？除了某些社會原因以外，可以說是輪回的時間觀在作怪。在猶太基督教里，時間是穿越過去和未來的線性形象，這種文化認為，耶酥的生死和十字架受難是不可能重復的唯一事件。
在科學研究中，時間形象也處在矛盾運動中。對稱的時間形象或時間觀認為，過去、現在、未來是無所謂的，甚至認為這種區別只不過是幻覺。另一種如箭頭的時間形象或時間觀認為，時間朝著單一的方向一直向前，甚至根據熱力學第二定律推論說宇宙將走向“熱寂”。這是客觀的時間與有關科學家信仰、心理、原有學術思想基礎諸因素矛盾運動的結果。
在馬克思主義矛盾運動觀看來，客觀的時間應該是單向與雙向、直線與循環、箭頭與往復的對立統一，我們將在第二篇中對此予以討論。人們基本上兩種相反的時間形象都有一定的客觀依據和某種真理性，這正說明時間不是絕對而是相對的。
時間的計量方式更表現出明顯的相對性。古代有水漏計時、沙漏計時、日晷計時。后來出現擺鐘計時、彈簧諧振子鐘表計時。現代發展出諧振電路計時、石英晶體諧振鐘表計時，在高科技、高精密計時領域則發明了三十萬年誤差一秒的銫原子鐘計時。人類當今計時的最新成就，是利用脈沖星或中子星有規律的發射電磁輻射的間隔計時，精度可達一億年誤差一秒鐘。有一些歷史上出現的、利用不同的物質運動形式的、具有不同精度的各種相對的計時方式，現在仍在人類不同的民族、不同的地區、不同的領域一定程度上并行地使用著，發揮著相對重要的作用。
在時間的數量表示上也表現出明顯的相對性。在鐘表計時中，同樣是指針轉一圈，可以表示12小時（時針）；可以表示60分鐘、即一個小時（分針）；還可以表示60秒鐘、即60分之一小時。它們競以720比1相懸殊。
時間是物質運動的基本表現形式，不同物體的相對近似的運動形式，卻表現為不同的相對時間數量，同樣說明了時間的相對性。鐘表的時針相對于表盤轉動2π弧度為一小時；地球相對于自身的軸線轉動2π弧度為24小時；地球公轉2π弧度則為一年、即平均8765小時48分46秒。不同物體同樣運轉2π弧度，而表示的時間卻如此不同！
就某個特殊的物體運動來說，由于運動本身的矛盾性，時間的表示也處在矛盾運動中。例如通常把地球自轉一圈劃分為24小時，可是地球是不斷變慢的，盡管變化不太顯著。嚴格說來這個24小時是有問題的、是包含矛盾的。據科學家計算，按現在的“小時”時間尺度，地球在五億年前自轉一圈只用21小時。如果當時地球轉一圈也劃分為24小時，而兩種“小時”的實際時間尺度卻有7比8的差距。也許將來地球轉動更慢以后，按現在的“小時”標準量度，應有25小時、26小時，而人們如果仍把它當作24小時看待，這又會出現不小的實質性差距。也許人們將來以原子鐘為標準、即利用銫原子共振頻率91.92631770億次振動計作一秒鐘，隨著地球自轉變慢，將一天時間更正為25小時、26小時。可是世界上沒有真正永恒的東西，誰又能保證銫原子共振頻率就是永恒的呢？而且，相差一秒就更正一次，還是相差一小時才更正一次呢？可見，離開相對性，時間是無法表示的。
從時間相對性的意義上來說，我們未嘗不可把火星、金星、甚至木星或土星自轉一圈定義為24小時，或把地球自轉一周定義為30小時。而現在把地球自轉一圈定義為24小時，這不過是人類為了自身的方便和由生活在地球上的習慣形成的。時間的量度無非是用一種運動去量度另一種運動。
在人類歷史的運動中，人們使用了各種不同的紀年、紀元方式，同樣體現了時間的相對性。公元紀年，說是以耶酥降生之年作為元年。甭說這是一個宗教傳說，即使真有其事，這種紀元方式又有什么客觀的絕對性依據呢？不過是歷史運動的一種相對靜止的假定而已，就象機械運動中假定相對靜止物一樣。如果說根據，那就是客觀的時間與有關民族一定歷史階段文化運動的對立統一。我國古代采用干支紀年法，一直延續至今仍繼續使用，這是我國文化發展與時間之間的矛盾運動結果。我國從漢武帝開始，歷朝皇帝都附加采用皇帝年號紀年，這都是歷史運動中封建皇帝惟我獨尊、家天下政治與時間之間矛盾運動的表現。在西方，希臘人曾以第一次奧林匹亞競技會年份為紀元（公元前776年）；羅馬人以始建羅馬城為紀元（公元前754－753年）等等，無不與具體的歷史運動有關。以某一種歷史運動為標準去計量其他歷史運動，這就是人類社會紀年時間相對性的本質。
時間的相對性已顯而易見，而時間有沒有絕對性呢？有的，時間是對物質運動的量度，物質運動有相對性，時間就有相對性；物質運動有絕對性，時間也就有絕對性。時間的絕對性與相對性的關系，就是物質運動絕對性與相對性的關系。正象絕對運動只能通過相對運動來認識和量度一樣，絕對時間也只能通過相對時間來認識和量度。
空間作為一種客觀事物，同樣與其他事物處在復雜交織的矛盾運動網絡中，它本身只有通過與其他事物的相對關系而得到表現。它的形象、它的計量和大小也都是相對的。同樣的客觀空間在與人的心理狀態等因素的相互作用下會形成不同的心理空間形象。人們都知道，在繪畫藝術上往往使用若干平行線條增加線條方向的空間擴展感。一個正方形的圖形，通過平行線條，可以使人感到象長方形或象菱形。在一座樓房的豎直方向上作一些直線條，樓房就顯得更高聳挺拔。一個人穿豎線條的衣服就比較看高；穿橫線條的衣服就比較看胖。同一個房間，如果內壁煞白、光明亮堂，就給人以比較寬大舒暢的形象；如果內壁黑漆、暗淡寥光，就給人以狹小壓抑的形象。這都是客觀的空間、線條、光照等因素與人的心理相互作用形成的。還有一種情況，在客觀空間與心理的矛盾運動中，心理表現出更大的作用。當一個人事業興旺、境遇順心、精神愉快、鴻圖勃發的時候，就會感到廣闊天地任憑翱翔；相反，當一個人處處碰壁、前景無望、精神憂郁時，就會覺得天地如此之小以至無立足之地。這里所說的一切所謂“客觀”空間，一般只是人類認識的地球空間。
科學中的空間形象不依據直接感覺而是依據科學的事實和數學計算而確定，但是它也處在各種不同的物質運動形式的矛盾轉化中。在低速機械運動中，空間表現為均勻平直；在高速運動中和引力場中，空間表現為收縮和彎曲。對物質實體、粒子而言，空間表現為間斷；對場物質而言，空間表現為連續。我們可以說“相對論”的時空觀具有更多的真理性，卻不可以說經典力學的時空觀是完全荒謬的。因為物質運動形式是多種多樣、極其復雜的，人類對它的認識是逐漸加深、逐漸擴展的，每一種科學的認識都具有相對的真理性。
空間的計量也表現出相對性。中國有一套傳統的市制計量單位；英美國家有英美制計量單位；國際上又有一套公制計量單位。不同的計量單位對于同一個空間的計量，自然會得出各自不同的相對數量。即使同一個空間計量單位的尺度也是相對規定的。例如公制的“米”，既可以是通過法國巴黎子午線全長的四千萬分之一；又可以是氪（Kr-86）原子的2P10和5d5能級之間躍遷所對應的輻射橙色光在真空中波長的1650763.73倍；還可以是光在銫原子鐘0.000000003335640952秒內傳播的距離。保存在巴黎的米的標準原器鉑棒，嚴格說來也不是絕對不變的。更不必說被測量事物的尺度，隨著物質的永恒的運動無疑處在變化中。嚴格說來，同一個物體這一次測量時和那一次測量時，其尺度是不一樣的。空間的量度只能是相對的，只能是一個相對穩定的空間對另一個相對穩定空間的對比。
我們再來初步認識一下時間與空間相互之間的矛盾運動情況。人們對鐘表再熟悉不過了，它是當今最通用的計時工具。但是，人們是否意識到，當鐘表的表針一圈圈轉動的時候，它首先表現為轉過了一定的空間，而我們總是把一定的空間轉化為一定時間呢？時針轉過π/6弧度的空間，我們就說經過了一個小時，轉過2π弧度空間就說是12個小時。對于地球轉動的空間，我們也照樣把它轉化為天和年為單位的時間。這樣，時間與空間就失去了嚴格界限而成為對立統一的、可以相互轉化的事物。由于這種相互轉化、相互等價性，我們甚至可以設想不要年、天等計時單位，只根據地球公轉和自轉的空間狀況照樣可以描述事物過程和記載歷史事件。比方，設定在太陽與地球的某種狀態下地球的公轉和自轉開始計數，公轉圈數記作Am，自轉圈數記作Bn，某事件發生于AmBn就等于某事件發生于某年某日、乃至某時刻。例如，假設在公元前10000年時在太陽與地球運動中存在某種標志性狀態，地球公轉、自轉開始計數，對于1999年2月1日發生的事，就可以記作此事發生于A11999B32空間中。通過空間的分割，同樣可以象時、分、秒、毫秒……精確計時一樣而精確地標記事件的空間狀況。
物體直線運動空間與時間之間也是可以等價和相互轉化的。假定民航客機飛行速度為每小時一千公里，從A地飛到B地用2小時，可以等價于A地至B地二千公里。對于這段空間路程，人們也往往習慣地說，A地至B地2小時，而不說2千公里。在天文學上經常使用的空間距離單位是“光年”，有時也使用小單位“光秒”。一些非內行的人們常常把它當作時間單位，可以說這是歪打正著。這種單位確實既可以作為空間單位、也可以作為時間單位，這正好表明時間與空間之間密不可分的對立統一關系。或者可以這樣說，1秒時間相當于30萬公里空間；1年的時間相當于9.46×1012公里即9.46萬億公里空間。
這一點，對天文學帶來了特別大的幫助。從時間一去不復返的意義上看來，人類無法考察宇宙演化過程中過去發生的事情。可是實際上，天文學家通過天文望遠鏡看到宇宙深遠處的同時，也就是看到了宇宙的過去時間中。50光年遠處的事件，就是50年前的事件。通過天文觀察，人類的視野在二十世紀前期已經可以回溯到80億年前；2000年5月有報道，多國科學家利用哈勃太空望遠鏡拍攝到一個距地球260億光年的天體，就是說人類現在最久遠可回溯到260億年前。天文學家們進行的一項大工程是繪制約30億光年范圍的天圖，這種天圖既是空間圖又是時間圖。如果不是利用時間與空間的相互轉化關系，對過去時間的考察是不可能的。
在一個人的生命運動及其所參與的社會活動中，某種意義上也體現著時間與空間的矛盾運動。一個人的壽命就是他的生命運動時間，而他隨時的有成效的生活和參與各種工作活動的范圍、活動量可以看作他的生命運動空間，他一生的生命運動總量就可以用生命運動時間與空間的積分表示。某種意義上，這個積分總量就是一個人有成效的生命運動的全部時空，而這種時空總量可以作為恒量人生意義和價值的一種標志。就是說，人生有成效時空總量由生命時間與有成效隨時活動空間的矛盾運動情況決定。隨時有成效的活動空間、活動量很小，時時奉行養生哲學，有可能延長壽命，而積分的時空總量卻可能很小；隨時有成效的活動空間、活動量特別大、超過了身體允許限度，可能會減少壽命，積分的時空總量也不一定大；只有根據具體的身體素質狀況取適當大的隨時有成效的活動空間、活動量，才有可能實現時空總量的最大值。這里涉及到生活、工作活動的張弛矛盾運動。生活、工作活動緊張、活動空間加大，可以看作壓縮了時間轉化成了空間；生活、工作活動松弛、活動空間減小可以看作壓縮了空間轉化成了時間。
在物理科學上“相對論”創立之前，就對時間與空間的相對性有了一定的認識，即使在牛頓力學中也表現了一定的相對性。譬如描述加速運動的方程中，時間t可以為正數、也可以為負數，這就是一種對立統一，就是一種相對性。空間的相對描述就更加明顯和普遍。從伽利略開始，物理學就認識到機械運動的相對性，在考察物體空間位置及變化時，總是相對于其他物體、總是放在一定的座標系中進行相對的描述。空間位置不是什么絕對的位置、空間的變化不是什么絕對的變化，而是相對于某個參照物、座標系的位置和變化。同一個物體，在這個座標系中可能是端正的，在另一個座標系中可能是傾斜的；在這個座標系中用這一組數據標定，在那一個座標系中用那一組數據標定。同一個物體運動過程，在這個座標系中是這種運動量，而在那種座標系中是那種運動量。一個座標系與另一個座標系之間的或簡或繁的換算，正是同一事物在描述上出現矛盾的反映。換算就是一種矛盾運動。
現在我們認識一下“相對論”的主要之點，考察一下時間與空間在“相對論”中表現出的相對性。“相對論”是對人類逐漸加深著的時間、空間相對性認識的繼承和發展，是對時空觀的重大革命。“相對論”的所謂“相對”就是指時間是相對的，空間是相對的，時間與空間的關系也是相對的，時空與物質還是相對的。正是由于種種相對性，使得世界不存在任何特殊的座標系，物理定律在任何座標系里都是適用的。也可以這樣說，任何座標系或物質系統都有自己一套相對的時間、空間、物質運動狀態的量度標準，構成統一的矛盾運動體系，而反映它們之間關系的物理定律卻可以是不變的。
“狹義相對論”講，在高速運動狀態下，時間可以變慢、即發生膨脹，空間可以變短、即發生收縮。這就是說，時間、空間與相應物體的運動速度處在矛盾運動中。我們可以用普通經典力學中相對運動的一種簡單情況來定性地理解一下這一點。象伽利略當初考察航行著的船的相對運動一樣，假定船對于河岸以v的速度行駛。船上一個光信號從船尾A點發出經過時間t到達船頭的B點，通過船上的空間距離為：S＝ct；在經典力學絕對時空觀念下，處在河岸上的觀察者所看到的光信號通過的距離為S'＝（v+c）t。顯然，在船上觀察的空間尺度S小于在河岸觀察的空間尺度S'，即S﹤S'。但科學測量證實，光速在任何參照系統都以同樣的速度傳播，因此“相對論”假定光速是絕對的，即作為一個不加證明的原理，就象經典力學把時間設定為絕對的一樣。這樣就使得S'＝(v+c)t＝ct'，而S﹤S'，即ct﹤ct'，則必然t﹤t'。表明運動中的空間S收縮變短，而時間的數量減小、即時間頻率減小時間周期膨脹。
對于運動中物體尺度收縮，還可以從物質結構上按照洛倫茲電子理論予以理解和說明。任何物體都是由原子組成的，而原子又是由帶負電的電子與帶正電的原子核組成的，并且電子對于原子核在很大的相對空間里，以電子云的方式運動著形成電磁場。物體的尺度決定于原子之間的距離，而原子之間的距離決定于原子周圍的電磁場狀態。物體的高速運動造成在運動方向上的微觀電流、形成新的電磁場迭加到原來物體靜止狀態時的電磁場上，使得原子在運動方向上有更大的電磁吸引力，從而縮小了原子之間的距離、產生物體尺寸的收縮。按照物理學的計算，運動物體相對于靜態尺度縮短為原來的(1-v2/c2)開平方，其中c就是光速，v就是物體相對運動速度。
鐘表變慢、時間膨脹也可以從物質結構上按照洛倫茲原子理論加以理解和說明。典型時鐘的時率是由彈簧諧振子頻率決定的，彈簧諧振子的頻率又決定于與彈簧連結的重物的質量和彈簧的倔強系數。高速運動狀態的物體由于原子間電磁力增大使得質量變大、倔強系數減小，從而使諧振子頻率變小，即周期變長、時針變慢。按照物理學家們的計算，運動時鐘的時率相對于靜止時鐘變慢為原來的（1-V2/C2)開平方，即時間膨脹[1/(1-V2/C2)開平方]倍。
如果根據電子論理解一下電子表、石英表、原子鐘涉及到的時間相對性應該更容易使人接受。在不同運動狀態、物質形態下，作為與電磁場更直接聯系著的電子電路的諧振頻率、石英振蕩頻率、銫原子共振頻率理應有所不同。
不過，這里須要說明，尺縮、鐘慢是物體運動狀態決定的；時間、空間是物體運動狀態的表現形式，它們之間密不可分、相互影響、相互決定。象似氣體的體積決定于氣體的質量、溫度、壓力狀態，而它的質量、溫度、壓力狀態又受體積的影響和決定。對尺縮鐘慢所作的解釋，只是幫助接受時間、空間這種特性的一種方法。在洛倫茲電子理論中曾假定了絕對靜止物質“以太”的存在，這有違于相對論的基本精神。如果說電子論解釋和計算結果與“相對論”相符，那只能說明電磁運動也同樣反映出時間、空間、物質運動的密切關聯特性。同一個客觀規律會在不同的情況下表現出來。
不管如何尋求解釋和“解釋”本身的科學性如何，無庸置疑，運動中的時鐘變慢這已是經受過實驗證明的真理。其中最有力、最明顯的事實是，粒子物理學中考察亞原子粒子的壽命隨著速度的增加而延長。在粒子的速度為光速的80%時，它們的壽命竟然為它們慢速“孿生弟兄”壽命的1.7倍。在粒子速度達到光速的99%時，其壽命更驚人地延長為7倍。
“狹義相對論”的尺縮鐘慢由于物體運動引起。我們不會忘記，這里的運動是相對運動。作相對運動的兩個座標系都認為對方的尺縮鐘慢、認為自身的狀態是穩定的，這與認為對方是運動的、自身是靜止的一樣。這就更明白地顯示，時間、空間與物質相對運動狀態密切相關、是物質相對運動狀態的函數，是物質運動狀態的基本表現形式。這正是哲學史上早就進行探索和逐漸闡明過的觀點。
現在我們就會發現，前邊所說到的常識對時間和空間的看法是片面的。一個小時并不絕對是一個小時，在不同的座標系里考察，它是不一樣的。上海電視塔的高度也不是絕對的，不僅在地球外的某個高速運動的座標系里考察，它會變矮，而且嚴格說來，在地球不同等高面或等位面上考察，它的高度也是不一樣的。
按照廣義相對論，時間、空間還隨著引力場而變化。引力場越強，鐘表越慢、空間尺度越小；引力場越弱，鐘表越快、空間尺度越大。這應該是容易解釋的。在高速運動中時間變慢的電子論解釋中，最終對彈簧諧振子的周期和頻率起作用的是重物的質量和彈簧倔強系數。而在引力場中，引力完全可以直接改變重物的重量及質量和彈簧的倔強系數而引起時鐘的變化，使得引力場越強，重物質量越大，相應彈簧倔強系數越小，時鐘也就越慢。增大了的電磁力可使原子之間距離縮小；而引力不僅可以使原子之間距離縮小，而且使一切物體之間的距離縮小，從而使空間尺度縮小。
“相對論”的另一大貢獻就是在人類思想史上第一次提出了時空連續體的概念。按照這種概念，時間與空間的區分是沒有多大意義的。時間離不開空間、空間也離不開時間，沒有無空間的時間、也沒有無時間的空間，空間可轉化為時間、時間也可轉化為空間。自然科學的發展所揭示和證明的這種思想與黑格爾哲學的看法，可以說是完全一致的。黑格爾早就指出，空間與時間是不可分離的，空間的真理性是時間，因此空間就變為時間；時間的過去和將來當它們成為自然界的存在時，就是空間，時間變為空間。
我們不用數學、也不用高深的物理知識，而通過一般性想象和思維來理解一下時空統一體及其時間與空間的矛盾運動。任何事物所以說它存在，首先它必然處在生命歷程中，這種生命歷程就是時間。僅有時間歷程，就象一條無限細的線段，表現不出事物本身的任何形象，沒有任何形象、也就無所謂生命。因此，事物的生命存在也必然表現為某種空間形象。這就是說事物的時間離不開空間，離開空間的時間就是無。而事物可否僅僅靠空間形式存在而離開時間呢？同樣不能。試想，事物如果不存在生命時間、任何生命歷程，哪里還有什么空間現象呢？就是說沒有時間也就不可能有空間。我們看到一棵樹、一棟房子、一個幾何圖形表現為一定的空間形象，就說這些物體是存在的，可是這同時也是說這些物體處在它的生命途中。一棵樹死亡了、腐爛變成氣體物質了；一棟房子倒塌了、連瓦礫都風化為塵土了；一個幾何圖形消失了、被擦除了，它們沒有了生命時間、還存在空間形象嗎？它們沒有了空間形象，還存在生命時間嗎？二者要存俱存、要亡俱亡。事物生命的時間延續轉化為空間；空間的延續又轉化為時間，事物的存在就是時間與空間的矛盾運動，而二者的對立統一體就是連續時空。沒有連續時空就是無。
按照現代宇宙學，宇宙最初的形態表現為普朗克時間（10-43秒）和普朗克空間（10-33cm）的統一體。二者對立統一、相輔相成，沒有前者、后者便是無；沒有后者、前者也是無。宇宙時間的演進也是空間的擴大，空間的擴大也是時間的演進。所謂宇宙膨脹就是宇宙時空統一體的膨脹。普朗克時間、普朗克空間是無比龐大、無比復雜的宇宙系統的胚胎或初卵，任何事物都由它的演化發展所產生。這也就是為什么要把時間與空間的矛盾運動作為宇宙基本性矛盾運動的一個重要理由。
還可以用一個比喻來較直觀地理解時間、空間、及時空統一體之間的關系。把某事物的全部存在時空統一體比作一條管道，那么時間就是這條管道的軸線、空間就是管道的橫截面。軸線為零談不上管道、也就沒有橫截面；橫截面不存在就是沒有管道、也就沒有軸線。只有軸線與橫截面的矛盾運動才形成一條管道時空。科學家們在講述宇宙時空“隧道”“蟲洞”時，也往往畫出一個三維管道作比喻，給予人們一種直觀性。當然比喻僅僅是比喻，時空是四維的，而管道是三維的。
“相對論”又一重要結論就是，時間、空間、時空都是彎曲的。我們仍然通過較淺易的方法來領會一下時間空間的這一重要特性。按照狹義相對論，時鐘隨著運動速度的提高而減慢。我們可以象數學上那樣，以時鐘時率作縱軸、以運動速度v作橫軸作一個直角座標系。在這個座標系里考察時間隨速度變化的情況，即作出函數t=f（v）=t0 的幾何表示。這樣將會得到一條下降時間曲線，而不會得到直線。這條曲線相當直觀地顯示出時間隨運動而彎曲的特性。按照廣義相對論，時鐘在引力場中減慢。我們也可作一個直角座標系，使縱軸表示時鐘由低引力場向高引力場移動或轉變的時率t，橫軸表示引力場強度g。在這個座標系里考察時間隨引力場變化情況，即作出函數t=f（g）的幾何表示，也會得到一條下降的時間曲線，而不會得到直線。這種曲線則相當直觀地顯示出時間在引力場中的彎曲特性。自然，在前一情況中，當時鐘沒有相對運動即速度為零時或相對運動速度為定值時；在后一情況中，當引力場沒有什么變化時，座標中的時率表現為固定的點，說明在這些情況下時間的流逝是均勻的。當鐘表運動速度接近光速或引力場接近黑洞視界引力場（即光也不能掙脫引力、光子所受引力運動與光的離心運動平衡）時，時間曲線趨近橫座標軸，表示時間慢得接近停止。
如果將上述座標縱軸改為運動物體的空間尺度L，橫軸仍表示速度，也可以得到一條空間尺度下降的曲線，一定意義上表示空間發生了彎曲。在速度越接近光速時，曲線就越靠近橫座標軸，表示空間尺度減至無窮小。當物體運動方向上的尺度趨近無窮小，而垂直于運動方向的尺度不變時，某種意義上說明立體空間的曲率接近無窮大。再假如縱座標表示一個球狀物體所形成的引力場中球面空間的半徑R，橫座標表示引力場強度g，又會得到一條下降的曲線。引力場強度越大，曲線越接近橫座標軸，表示空間曲率半徑越小、即曲率越大。
以上通過時間、空間隨速度、引力場變化而變化的曲線，在一定意義上體現出它們的彎曲特性。以下我們用另一種方法進一步領會一下空間在引力場中的彎曲特性，并進而看到，宇宙的任何實際存在的時空都是不同程度彎曲的；平直時空只是一種理想狀態，實際上它是不存在的，似乎象人們研究氣體運動規律時設定的理想氣體實際并不存在那樣。我們在想象中考察一個大質量物體、比如地球周圍的彎曲空間。按照廣義相對論，空間曲率與引力場大小密切相關，引力場大，空間曲率就大；引力場小，空間曲率就小。這樣就可以把地球的引力場看作地球周圍的空間。因為地球是橢球體，且表面凸凹不平、物質分布及重力分布不均勻，使得地球引力場的等勢面為不規則的橢球面。而這種無數彎彎曲曲的橢球等勢面可以認為它表示著地球周圍空間在經緯方向上的彎曲狀況。我們再進一步想象，在地面的一點上作一豎直線，它與經線、緯線形成地球空間的一個三維座標系。一般情況下把地面和地球的等勢面看作是平面，把豎座標軸看作與地面、等勢面垂直，因而通過三維座標系表示的地球周圍的空間自然被認為是平直空間。建筑工人就很會利用這一點，為了把墻砌直，總是以重錘線為準繩。而在實際上，地球表面和等勢面都是不規則曲面，不僅經緯線所表示的地面兩個座標軸不是直線，作為與這些曲面垂直的豎向座標軸也不可能是直線，而是復雜彎曲的。也就是說，地球周圍空間不僅經緯向是彎曲的，而豎向也是彎曲的。這就必然表現著三維空間處在更復雜的彎曲中。
上邊我們已經得知，時間在引力場中是彎曲的。地球周圍的三維彎曲空間與彎曲時間的對立統一，必然就是地球周圍及其復雜彎曲的時空。我們不妨仍用管道來比喻時空，把彎曲的時間看作管道的彎曲軸線，把彎曲的三維空間看作是管道的彎曲橫截面。一個由彎曲軸線和彎曲橫截面形成的管道該是多么奇形怪狀啊！
而實際上地球周圍的空間和時空比以上所設想的還要復雜得多，因為太陽、太陽周圍地球以外的其他行星以及各種各樣的宇宙天體、宇宙可能到處都存在的暗物質，對地球周圍的空間和引力場都有影響，這就使得它的彎曲更加復雜起來。
我們還可以想象到，地球及其周圍的彎曲空間隨著自身的自轉、公轉以及太陽系、銀河系的運轉乃至隨著宇宙的膨脹而不斷地運動變化著。時間在演進，空間在變遷。時時刻刻都是新的時間，時時處處都是新的空間。從根本上看來，時間一去不復返，空間也一去不復返。人類社會也處在不停地發展運動中，人們總是生活在不斷更新的時空里。
我們將以上討論歸納起來，就是在說明，時間處在矛盾運動中，空間處在矛盾運動中，時間與空間相互之間處在矛盾運動中，時空統一體也處在矛盾運動中。時間、空間的本質是什么？它們是物質運動和運動物質的最基本表現形式，也就是宇宙一切一切事物的基本表現形式。時間、空間、時空都是彎曲的，隨著不斷地物質運動，它們的曲率處在不斷地變化中，時間、空間的矛盾運動是宇宙基本性的矛盾運動，它是任何事物的任何矛盾運動須臾不離的。
既然時空是運動物質的表現形式，那么時空與物質就處在矛盾運動中。接下來我們就討論一下這個問題。
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