1.1 概述
时空一致性是中国科学家汪成为院士在20世纪90年代初期提出的新概念,所包含的核心思想是指真实发生的事件及其时空特性所具有的连贯、协调、无歧义性,时空属性是事件的最重要的一种属性。时空一致性理论涉及牛顿经典力学、相对论、经典和现代控制论、系统工程、需求工程、复杂大系统和认知科学等理论。
时间和空间是时空一致性包含的两类基本要素,狭义的时空一致性的理论基础是牛顿力学和爱因斯坦相对论,研究的核心问题是实体/事件的时间和空间度量的准确性和精密性。从古至今,感知战场时空属性的本质就是为了减少或消除战争迷雾,即战场时空一致准确认知问题。
著名物理学家李政道博士在一次报告[2]中指出,经多方考证,推测中国早在远古的尧帝时期,就用“璇玑”作为仪器,将星差度量精确到0.013°。由此他推测,中国早在5000年前就有了比较完整的天文学。很多学者相信中国在夏商或更早期就已经有较完整的历法,这可以从春秋战国时期流行过的黄帝、颛顼、夏、商、周、鲁等六种历法可以看出。尤其重要的是早在春秋战国以前,我们的回归年长度就是365.25日,这与回归年现代测定值365.242217相当接近。中国古代天象观测,特别是异常天象记录一直持续不断,目前能找到证据的已超过2000年[3]。
《尚书·尧典》详细记述了中国古代最早历法的制作过程[4]。特别是尧帝关于时节的四条指令包含了很多古代天空的星象特征知识。其中,“日中、星鸟,以殷仲春”是说,朱雀七宿恰巧在黄昏时分出现在正南方天空,就是昼夜长短完全相等的一天,即“春分”;“日永、星火,以正仲夏”即苍龙七宿中的火星恰好在黄昏时分出现在正南方天空,就是一年中白昼最长的一天,即“夏至”;“宵中、星虚,以殷仲秋”即玄武七宿的虚星恰好在黄昏时分出现在正南方,这一天昼夜长短完全相等,即“秋分”;“日短、星昴,以正仲冬”是说,当白虎七星中的昴星恰在黄昏时分出现在南方的天空时,就是一年中白昼最短的一天,即“冬至”。
由此,19世纪的汉学家梅得哈斯特博士(W.H.Medhurst)[4-5]认为,“在尧的时代,如果长蛇座的中心在春分这天的傍晚升到中天,那么这天中午位于子午圈的,一定是金牛座的昴星团。现在由于春分点往后退,黄道带的星座在两千年后倒退整整一个宫,至于太阳在春分的时候处在昴星团的位置,就需要4000年,这大约是据说尧进入盛世了,从而为中国年表真实性提供了有力的证明。”之后,美国天体物理学家易博士(H.K.C.Yee)运用岁差公式重新检查了梅得哈斯特的关于春分的发现,而且把他的研究扩大到尧的关于夏至、秋分和冬至的指令上,易博士在总结他的分析时断言“《尧典》记叙的时代确实是公元前2200年前后的时代”。这或许是时空一致性原理在历史科学中的一个非常有意义的注解。
随着科学技术的进步,时空一致性的内涵也在不断丰富和发展,广义的时空一致性更多地体现在空间概念的延伸扩展上,从信息空间的感知、获取、理解,乃至对认知空间、社会空间的影响等可能面临的各种难题,更富有挑战性的是控域空间(Cyberspace)的一致性问题。
本章将侧重于分析和描述战场时空一致性概念,在梳理明确战场时空一致性概念内涵的基础上,通过对其主要环节的分析,指出存在的不一致的因素、实际问题和难点,并进一步提炼出相应应用基础性问题,归纳总结为亟待研究解决的几类科学问题。