顾名思义，时空就是时间和空间的统称。现代物理学认为，空间和时间不仅跟物质不可分的，而且空间和时间是密切联系在一起的时空；直到今天，对时空本性的认识还处在初级探索的阶段。本章主要根据系统相对论基本原理，讨论时间和空间的本性以及它们的一些特征。
第一节时间的本性。
1.1时空观演进历程
1.1.1绝对时空观
从古至今，世俗对时间、空间的看法有很多绝对观念，常称为绝对时空观。牛顿将世俗的时空观以公理的形式写进了《原理》，由此正式确立了绝对空间和绝对时间的概念。牛顿认为，绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而且由于其本性而在均匀地、与任何其他外界事物无关地流逝着。
伽利略变换则定量地表达了这种时空观。在两个相互作匀速直线运动的参照系里，根据伽利略变换，长度测量和时间测量都是绝对的，即△x=△x′、△t=△t′。不仅如此，在绝对时空观里，时间与空间绝对无关，事件发生的时间顺序是绝对的，时空与物质运动、物质分布也全然无关。
1.1.2相对时空观
在20世纪初爱因斯坦创立的狭义相对论中，根据光速不变的假设，要求放弃绝对时间的概念。早在狭义相对论提出之前，洛伦兹就已经找到了洛伦兹变换方程组（表达式从略），但是他认为，各惯性系下所有不同的时间，不过是只有数学意义的一个辅助量，并不代表真实的时间。爱因斯坦则不同，认为它们都是真实的时间。洛伦兹在去世的前一年（1927），不无遗憾地说道：“对于我，只有真实的时间，我把我的时间变换看作只是启发式的假说。因此，相对论事实上只是爱因斯坦一个人的工作。”
洛伦兹变换从根本上改变了传统的绝对时空观。首先，长度和时间的测量都是相对的，从洛伦兹变换可以导出“动钟缓慢”和“动尺收缩”两大效应；由于各个惯性系都有自己的时间标准，一个惯性系里两个事件发生的时间顺序，在另一个惯性系里就可能完全颠倒过来，同时发生的事件不再具有绝对同时的意义。
为了保证两个能够有因果联系的事件出现的时序是绝对不变的，狭义相对论限定，物质运动的速度不应超过光速c。超光速粒子是否真的不存在，仍然有着不同的看法，特别是1967年以后，不少人对超光速粒子进行了大量的理论研究，也展开了一些实验工作。2011年9月欧洲研究人员无意中发现了中微子超光速现象，虽然2012年5月重做该实验后宣布：中微子速度与光速没有明显差距，而将去年的中微子超光速事件归于光缆连接问题，但似乎表明超光速的证实，只是一个时间早晚的问题。
洛伦兹变换使时空坐标的变换彼此交织在一起，但在狭义相对论中，每个惯性系里的时空仍然是到处均匀的，空间也是各向同性的，这表明，狭义相对论的时空与物质的分布无关。而在广义相对论中，由于涉及引力及非惯性系，时空依赖于物质的分布，于是时空不再是到处均匀的，空间也不再各向同性。
1.2时间是从运动导出的概念
对于时间的本性，当前科学界尚未形成一致的观点。美国物理学家L·；斯莫林断言，弦理论、圈量子引力以及其他试图统一物理学的各种方法，它们所面临的困境都是源于一些错误的假定，其中关键问题是时间的本质，量子理论和广义相对论在深层次上都把时间的本质弄错了。
我们知道，物体的运动包括线运动和角运动两种形式。线运动的速度v用运动距离a与所需时间t的比值表示，即v=a/t；角运动的速度ω用转动角度θ与所需时间t的比值表示，即ω=θ/t。可见，时间与运动是不可分割的。
系统相对论认为，物体的本性是能量，它具有体积（即三维）和运动（即物体间的相对运动）两种属性；物体的能量和体积性质是不依赖于外界而独立存在的，但物体的运动性是以外界环境为背景表现出的一种存在形式。因此，物体的运动性是依赖于外界环境的。换言之，物体的运动性是从它所处的环境导出的。
物体的运动性，表现为宇宙万物始终处于永不停息的运动和演化过程之中，这个过程可以量化为一系列的“事件”。在对某个特定事件的观察过程中，其外界周期性的事件（如日出或日落）自然成为一种观察背景，这些背景事件的周期，也自然成为我们测量所观察事件的一种标尺。用这个标尺测量事件得到一个数值，这个数值的物理意义我们称作时间，数值的大小表示时间的长短，这个标尺就是时间标尺，即时钟。
正如美国物理学家惠勒所说，物理学需要重建在一个新的基础之上，在这个新的物理体系中，时间将是被导出的。没有运动就没有事件，也就不存在“事件”过程的周期性，我们对外界运动过程的观察也就不存在确定的背景，自然也就没有时间概念的产生。因此，时间是从运动导出的概念，当然时间也是依赖于环境而存在的。
1.3时间的基本性质
从宇宙态的概念可以导出，时间具有一维性、不可逆性和无限性等性质。
1.3.1时间的一维性
在宇宙万物永不停息的运动和演化过程中，每一时刻对应于一个宇宙的状态，简称宇宙态ΨU(t)。不同时刻宇宙态的集合构成了一个宇宙态序列：
……、ΨU(tn-1)、ΨU(tn)、ΨU(tn 1)、……
宇宙态序列的一维性决定了时间的一维性。如图10-1所示，如果将tn视为现在时刻，那么tn-1就是刚刚过去的那个时刻、tn 1就是即将到来的那个时刻。因此，时间是有方向的，这就是霍金所说的“时间之矢”。
图10-1宇宙态与时间1。3。2时间的不可逆性。
宇宙态序列的集合称作宇宙U，于是宇宙U可表示为：
U=∑ΨU(tn)（n的取值从-∞到 ∞）（10-1）。
每个宇宙态ΨU(t)是在t时刻宇宙中所有物体态Ψ(t)的集合，即：
ΨU(t)=﹛Ψ1(t)，Ψ2(t)，Ψ3(t)，……﹜（10-2）。
将上式代入（10-1）式，得到宇宙U的矩阵表达式：
U=Ψ1(t-∞)Ψ2(t-∞)Ψ3(t-∞)……Ψ∞(t-∞)……
Ψ1(tn-1)Ψ2(tn-1)Ψ3(tn-1)……Ψ∞(tn-1)。
Ψ1(tn)Ψ2(tn)Ψ3(tn)……Ψ∞(tn)。
Ψ1(tn 1)Ψ2(tn 1)Ψ3(tn 1)……Ψ∞(tn 1)……
Ψ1(tn ∞)Ψ2(tn ∞)Ψ3(tn ∞)……Ψ∞(tn ∞)（10-3）。
从上式我们可以得出宇宙的一个定义：宇宙是对一切实物（物体）的过去、现在和未来的统称。
实际上，每个物体态Ψ(t)又是由它的物态、运动状态、与周围物体位置关系等构成。正如古希腊哲学家赫拉克利特所说“人不能两次踏进同一条河流”一样，我们更不可能看到两个相同的宇宙态，这是由物质的运动性和无限性所决定的。因此，虽然局部物体运动存在周期性，但在宇宙态序列中，任意两个宇宙态都不相同，即：
ΨU(t1)≠ΨU(t2)（10-4）。
这就是宇宙态ΨU(t)的不可重复性，宇宙态的不可重复性决定了时间的不可逆性。由此可见，霍金设想的可以通往过去或未来的“时间隧道”是不存在的。
1.3.3时间的无限性
物质运动的绝对性和物质的无限性表明，宇宙态ΨU(t)具有无限性，也就是说，宇宙没有起点也没有终点。从式（10-3）可以看出，时刻与宇宙态是一一对应关系，因此时间具有无限性，即时间也是无始无终的。
在宇宙大爆炸理论中，我们的宇宙从一个无限致密和炙热的“奇点”的大爆炸中产生，同时产生了时间。显然在宇宙大爆炸理论中，时间存在一个起点。对此一些科学家提出了质疑：“奇点”的外面是什么？“奇点”爆炸前发生了什么？又是什么机制触发了大爆炸？面对这些质疑，支持该理论的人认为，在“奇点”处一切物理定律都失效了。
系统相对论认为，一方面，从物理定律导出了不适用物理定律的事物，既然“奇点”不适用物理定律，它又怎么能从物理定律中导出呢？另一方面，为了迎合一个理论，而要求所有物理定律必须在何时何处才能起作用，这似乎是要将上帝引入到科学殿堂中来。这是整个科学界都无法接受的，因此宇宙大爆炸理论值得商榷。
第二节时间与空间。
在狭义相对论中，空间和时间是相互纠缠在一起的，但时间和空间仍然是完全不同的两个客体。在广义相对论中，其最根本的就是以事件和事件之间的因果关系来描述世界的历史，从这个观点看，空间是派生的概念，它完全依赖于时间。而系统相对论正好相反，认为时间是空间的一种性质，时间和空间的本体都是“爽子”。
2.1空间的时间属性
物体的运动是在空间中的运动，没有空间就没有运动，也就没有时间。既然时间是从运动导出的，那么时间就是从空间派生出的概念。也就是说，时间是空间的一种属性。
从第三章2。3节可知，“cn粒子”具有恒定的涡通量Фc，参见图1-8。也就是说单位时间穿过“cn粒子”环的“爽子”数量nc是恒定的。于是每个“爽子”穿过cn环所用的时间ts可表示为：
ts=1/nc=常数（10-5）。
ts就是“爽子”具有的一份时间，可见空间具有时间属性。当然，并非所有的空间都具有时间属性（参见3.1节）。既然时间是空间的一种属性，那么就可以从空间的密度分布特征导出时间的一些特性来。
2.2时间的不均匀性和相对性
2.2.1时间的不均匀性
从第四章2.2节可知，空间存在密度分布，因此时间也同样存在密度分布。设空间密度为ρ，则时间密度ρt可表示为：
ρt=tsρ1/3=tsρ1/30(r0/r)2/3（10-6）。
从上式可以看出，时间密度随空间密度的变化而变化，与到天体距离r的2/3次方成反比，因此时间在空间上的分布是不均匀的。
2.2.2时间的相对性。
如上所述，设在空间密度为ρ的环境中发生事件A，A的过程时间为t。则有：
t=ρt×A=tsρ1/3A(10-7)。
通常我们在地表(空间密度为ρ⊙)环境下观察，事件A的过程时间为t⊙。则有t⊙=ρt×A=tsρ1/3⊙A，该式与(10-7)式相除并整理得：
t⊙=(ρ⊙/ρ)1/3t(10-8)。
上式中，我们将t称作事件的本地时间，将t⊙称作事件在地表的观测时间，上式又称作事件的时间变换方程。
对于微观环境中的事件，由于微观环境空间密度ρρ⊙，因此在地表环境的观测时间都极为短暂；对于太空环境中的事件，由于太空环境空间密度ρρ⊙，因此在地表环境的观测时间都较为漫长，产生太空“时间膨胀”的错觉。显然，爱因斯坦所谓的“孪生子佯谬”是不可能发生的。
2.3对爱因斯坦相对时空观的考查
爱因斯坦相对时空观是基于光速不变假设建立起来的。他认为，光速是一个普适的物理常数，它与光源的速度和参照系均无关。根据这个假设，爱因斯坦提出了“同时的相对性”、“时间膨胀”、“动尺缩短”等观点。
2.3.1光速不变假设
地球引力场是地球的伴生场，它随地球一起运动。换言之，地球的引力场域是地球的专属空间，它相对地球静止。迈克尔逊-莫雷实验是在相对地球静止的空间里进行的，因此得到“零结果”是必然的。
光子在光源内和在真空中的速度是不同的，如同它在介质中的速度与真空中的光速不同一样。换言之，光子在不同的环境场具有不同的运动状态，这个与环境场相对应的运动就是光子的协变运动。当光子从光源进入地表空间后，光子的运动状态就协变为在地表引力场中的运动速度（当然光子的频率也会发生相应的变化）。显然，这个光速是相对地球引力场即地球的速度，因此与光源的运动无关（详见第三章3.2节）。
既然在地表的光速是相对地球的速度，那么根据伽利略相对性原理，相对地球运动的参照系观测到的光速就会不同。因此，在光速不变假设中“光速与参照系无关”的论述值得商榷。
2.3.2时间的膨胀与收缩效应
图10-2地球与太阳间时间标尺的刻度示意图根据2.2节时间不均匀原理，假如我们在地球和太阳之间架设一个时间标尺，那么位于地球一端的刻度间隔约是太阳一端的1.2倍（从重力加速度导出，计算从略），刻度间隔最大处位于地球场域边界，如图10-2所示。由此可知，相对地表太空的时间刻度间隔要大得多，这就是“时间膨胀效应”的本质。换言之，不同的观察者（所处空间密度不同），它们的时钟是不同的。
反之，在物体内部、甚至原子内部，那里的空间密度比地表要高得多，因此微观环境中的时间刻度间隔比地表要小得多，这就是时间收缩效应。无论时间的膨胀效应还是收缩效应，它们都是相对地表而言的，都是时间相对性的体现。
2.3.3长度的缩短与拉长效应
如上所述，如果将长度标尺基于空间密度标定刻度，那么它的刻度间隔也将是不均匀的。参见图10-2，空间密度越低，长度标尺的刻度间隔就越大。设在地表测量物体的长度为s⊙，在空间密度为ρ的环境中，物体的相对长度s可表示为：
s=(ρ/ρ⊙)1/3s⊙（10-9）。
上式称作系统相对论的长度变换方程。从上式可以看出，物体所处位置的空间密度越低，物体的相对长度就越小，这就是长度缩短效应。公式（10-8）和（10-9）合称系统相对论变换，与洛伦兹变换相对应。
而从第四章第三节可知，行星所处轨道的空间密度越低（即轨道半径越大），行星的稳态速度越高，这就是所谓的“动尺缩短效应”的本质。可见，动尺缩短效应与运动并没有直接关系，而是由物体所处环境的空间密度所决定的。
换言之，在不同的空间密度下，尺子的刻度是不同的，被测量物体的相对大小也就不同。同理，在微观环境中长度标尺的刻度间隔比地表要小得多，用这样的标尺测量得到的粒子尺寸要比地表大得多，这就是长度拉长效应。当然，我们拥有的标尺只有一个，即宏观（地表）标尺。
对于地月距离，从公式（10-9）可以看出，我们在地面观测到的距离是真实距离的ρ/ρ⊙倍。这里ρ是指地月之间的平均空间密度，显然ρ＜ρ⊙。因此，我们在地面观测到的距离比实际距离要小得多。
2.3.4同时的相对性
在狭义相对论中，爱因斯坦根据光速不变假设导出了同时的相对性，但为了保证因果律不被破坏，不得不假定“没有任何物体的速度超过光速”。如2。2节所述，不同的观察者（所处空间密度不同），由于它们的时钟不同，对同一个事件，过程的测量时间是不同的；或者说，所处空间密度不同观察者，对同一个事件它们得到不同的观测时间。
可见，事件的观测时间具有相对性，但“同时”不存在相对性。系统相对论的时间不均匀性和相对性，既不需要光速不变假设，也不需要“没有任何物体的速度超过光速”假设，它是从空间密度直接导出的，而且与因果律是相符的，或者说是对因果律的一种证明。因此，同时的相对性值得商榷。
第三节时间与宇宙。
从时间的无限性导出了一个稳恒的宇宙，从物质的量子性又可导出宇宙“奇点”是不存在的。由此系统相对论认为，所谓存在时间起点宇宙大爆炸从未发生，但在宇宙星罗棋布的星系或星系团中，存在此起彼伏的黑洞大爆炸。因此，被多数科学家所接受的“宇宙标准模型”值得商榷。
3.1黑空间与含时空间
如果我们能够乘坐一架宇宙飞船，沿宇宙体的径线方向向外飞行。在宇宙体内时，从任意角度上都能观测到我们宇宙中的星球和星系。进入原子真空后，光子的运动轨迹开始向飞船运动路径的垂线面上汇聚（参见图9-11），我们观测到宇宙的视角θ从180°；开始减小；本来无处不在的宇宙，开始变成一个围绕在我们四周的环形宇宙。越向外飞行视角θ越小，我们感觉到环状的宇宙正在退行，而我们却处于静止状态，如图10-3所示。
图10-3视向环状宇宙示意图当我们到达原子真空的外边界时，环状宇宙变成一条遥不可及、隐约可见的环线，一旦我们进入了光子真空，那条宇宙环线也消失了，我们进入了漆黑无边的茫茫深空中，系统相对论称之为黑空间。
在黑空间中，外界一片漆黑，我们什么也看不到，我们失去了一切背景。虽然飞船马达的轰鸣声仍然响在耳边，我们已经无法识别飞船是否在运动。运动消失了，时间也就消失了。由此不难得出结论，没有了光就没有了时间，这就是时间与光的关系。这与爱因斯坦描述的光与时间的关系是完全不同的。
虽然时间是空间的一种属性，但并不是所有空间都具有时间属性。设原子真空的外边界空间密度为ργ，存在时间的空间密度ρ范围为：
ρ≥ργ（10-10）。
当空间密度ρ＜ργ，即在黑空间中，在这个空间密度区域没有时间，它是没有物体（包括“cn粒子”等各种粒子）的纯净空间。由此推得，没有物体就没有时间，时间是依赖于物体而存在的，存在物体的空间又称含时空间。
3.2子宇宙与时间岛
从第一章第二节可知，空间的涡运动产生“cn粒子”，“cn粒子”进一步形成光子、电子、质子、原子、一般物体和天体，进而形成一个宇宙。然而，浩瀚无垠的空间不可能恰巧只存在我们所处的唯一的一个宇宙空间涡。换言之，太空中应存在若干类似我们宇宙的空间涡。每个宇宙空间涡称作一个子宇宙，所有的子宇宙共同构成一个终极宇宙，又称全宇宙。
全宇宙是物质的全集，它是一个最大、最复杂的系统，可看作是一个单体即全宇宙体。全宇宙没有外界，即全宇宙体的外界场强B=0，根据场域半径rb公式（3-4）可知，全宇宙体的场域半径为无穷大，因此全宇宙的体积是无限的。但子宇宙场域边界的场强B＞0，因此子宇宙的体积和能量应为有限值，子宇宙的体积越大其具有的能量就越高。虽然每个子宇宙内部存在此起彼伏的黑洞大爆炸，但对于子宇宙庞大的物质总量EU而言，EU仅产生细微的波动，一般将子宇宙的总能量EU视为一个常数。
由于子宇宙中的光子（即信息）无法逃逸出去（参见图9-11），一方面，子宇宙之间没有信息交换，即每个子宇宙都是一个信息的孤岛，称作信息岛；另一方面，子宇宙之间的黑空间是没有时间的海洋，每个子宇宙成为漂浮在黑空间海洋中的一个时间孤岛，称作时间岛，如图10-4所示。在我们的子宇宙中，我们无法观测到其他子宇宙的存在，但这与M理论中因子宇宙处在不同维度中而观察不到是不同的。
图10-4全宇宙与子宇宙示意图需要说明的是，虽然子宇宙之间彼此不可见，但它们之间存在相互作用和相对运动。但与星系之间具有融合的性质不同，子宇宙之间的关系更像流体中的粒子，它们彼此保持着距离和独立性，是老死不相往来的。
3.3系统相对论的时间观
如同质量是从万有引力导出的概念、电荷（电量）是从库伦力导出的概念一样，时间是从运动导出的概念，可见作为理解自然界的一种方式，这三个概念都是我们对触觉或视觉信息传输到大脑后所形成的一种抽象模型。所不同的是，质量和电荷是通过对个别物体的力的体验而总结出来的，它们是背景无关的，换言之，质量和电荷是背景无关性的概念；时间是通过对一个物体相对另一个物体运动的观察而总结出来的，可见判断一个物体是否运动离不开参照物，因此时间是背景相关性的概念。
既然时间是背景相关性的概念，那么它所表达的就不是自然界中某个单体的性质，而是整个自然界的一种性质。因此，时间是具有普适性的基本概念。时间和物质的体积性一起，深植于观察者的潜意识之中，在此基础上观察者形成了自我和外界的“存在”概念。显然，观察者建立“存在”概念的过程是超出物理学范畴的，它属哲学范畴。
综上所述，时间是一种背景，时间是一种空间；时间源于运动，时间源于光；时间离不开物体，时间离不开观察者；时间是对自然界的高度抽象，有了时间才有了存在、才有了我们的宇宙。这就是系统相对论的时间观。
第四节空间的几何与维度。
4.1空间的本性
在古希腊，德谟克利特等少数人认为空间是虚空；多数人则认为空间充满了物质，如以太，空间被视为实物存在的一种背景。对于空间是否充满物质的争论，一直持续到19世纪末。
到20世纪初，爱因斯坦认为，物理客体不是在空间之中，而是这些客体有着空间的广延；在这里，空间本身只是实物存在的形式，没有实物之间的共存关系，就不会形成位置、形状、广延等空间概念。
然而，随着量子场论发展和真空理论的建立，量子场论认为，量子场是物质存在的基本形式，量子场系统的基态（即能量最低的状态）就是真空，即空间。这一基态形成了自然界的某种背景，一切物理测量都相对于这一背景进行。可见，在量子场论中，真空是充满物质的空间。
显然，在对空间的理解上，爱因斯坦相对论与量子场论是完全不同的，这成为那些试图统一这两套理论的人们所面临的难以逾越的障碍之一，结果自然可想而知。
系统相对论认为，空间是流体态物质的几何属性，流体态物质是空间的本体，不含流体态物质的绝对虚空是不存在的。空间具有能量属性及与物体的依存性，因此系统相对论的空间观可以将爱因斯坦相对论和量子场论的空间观统一起来。
有关空间的描述在各章节中均有讨论，在此不再重复。
4.2空间几何
公元前3世纪，古希腊数学家欧几里得把人们公认的一些几何知识作为定义和公理，在此基础上研究了图形的性质，推导出一系列定理，组成一个演绎体系，写出《几何原本》，形成了欧氏几何。在其公理体系中，最重要的是平行公理，即空间几何是三维平直的。一直到19世纪初的两千多年里，欧氏几何是唯一的几何学。
进入19世纪，罗巴切夫斯基和黎曼分别将平行公理推广到负曲率和正曲率的曲面，建立了罗氏几何和黎曼几何。显然，由平面卷成的柱面、锥面，它们都是二维的欧氏曲面，球面和鞍面则不能由平面卷成。黎曼第一个指出了几何空间是有限广延的可能性。
爱因斯坦在广义相对论中大胆使用了非欧几何。他首先求得加速参照系里的空间几何是非欧的，时间的流逝也不再到处均匀，即加速系的时间和空间不再是平直空间，而是“弯曲”时空。然后通过等效原理，说明引力场里的时空也是“弯曲”的，并进一步建立引力场方程，以确定场源物质所产生的引力场及其时空结构。
系统相对论认为，基于空间是由流体态物质构成的观念，非欧几何可以用空间密度分布来理解；同样，弯曲时空可以用空间和时间的等密度线的概念来理解。当然，将引力系等效为加速系是存在问题的（参见第五章）。因此，引入非欧几何和空间弯曲的概念都是没有必要的，因为空间是物质的、时间是空间的属性、空间是存在能量密度分布的。
4.3时间与存在的关系及对四维时空概念的考查。
经典物理学上的空间是三维空间。自爱因斯坦狭义相对论以来，基于时间与空间相互纠缠的认识，将时间与空间统称为时空，时空有四个维度，其中三维为经验空间，一维为时间。
我们知道，物质具有体积的性质，没有体积的物质是不存在的，体积性质表现在空间上就是空间具有三维性质。在三维空间系下，我们看到的宇宙（即子宇宙）是动态的，存在各种物体与天体的运动和演化过程。当然，对任何天体的观察都是以整个宇宙为观察背景的，如果我们试图将整个子宇宙作为观察对象，那么我们只能站在黑空间中观察，如3.1节所述，这时我们已经处于时间岛之外，子宇宙已经消失。
图10-5时空示意图17世纪初，笛卡尔和伽利略做出了最奇异的发现：以空间为横轴、以时间为纵轴作一张图，于是穿过空间的运动成为图上的一条曲线（如图10-5所示）。在这种方式下，时间仿佛成了另一维空间，运动被冻结了，运动和变化的整个历史呈现在我们面前就像是静止不变的。对此L·；斯莫林认为，不应将时间转化为空间来表示。
系统相对论认为，观测一个物体的运动必须具备两个要件，即参照物和时间标尺。参照物是观测背景中的一个特定物体，基于这个特定物体我们建立了一个三维的位置参照系，又称三维空间系，简称空间系；而时间标尺源于整个背景，基于这个背景我们建立了一个一维的时间参照系，又称一维时间系，简称时间系。空间系和时间系相结合，我们称作观测参照系，又称含时参照系，这就是所谓四维时空系。
实际上，在观测过程中，相对于被观测对象，观察者本身也是背景的一部分。从背景的实在性上看，观测背景是指观察者平生所见所闻的集合；从本质上看，观测背景就是根植于人的大脑的经验意识。从这个意义上讲，时间是观察者在对自然界认识的过程中在大脑中形成的一个抽象概念，正是通过这个概念，观察者才感知了自身和自然界的存在。换言之，观察者如果没有时间的概念，也就没有所谓“存在”的概念，自然也就没有所谓“客观实在”可言。
由此可见，时间维度并非另外一维空间，它根植于观察者自身内部。因此观察者无法在四维时空系下观察一个物体的运动，而只能在三维空间系下观测。换言之，三维空间系下存在观察者和时间，四维时空系下没有观察者、也就没有了时间。因此，对于一个观察者来讲，四维时空系是不存在的。
4.4空间的维度
在弦论的不同版本中，有7、10、11等多种空间维度版本，除了三维的经验空间维度和一维的时间维度外，其余的维度都是蜷缩在内空间中。
从4.3节可知，在四维时空系下，时间消失了，运动也就被冻结了，因此整个宇宙失去了运动和演化过程，这就是爱因斯坦所说的静态宇宙——一种永恒的存在。然而，没有时间意味着观察者处于黑空间中，这种永恒的存在因为不可见而成为不存在。因此，所谓永恒的存在不具有观测效应，而只是一种思维的产物。
因此，系统相对论认为，空间有且只有三维。