康德给予牛顿物理学以认识论上的分析和辩护。康德认为，包括物理学在内的自然科学之所以可能，除了经验给予理性或理智以感觉和质料外，还在于理性本身在经验的范围内给予现象和质料以“先验”的法则或秩序。而这种法则或秩序产生于人类最初级的两种感性形式，即时间与空间。例如，“引力与距离的平方成反比”这一定律“好像”是必然地包含在物本身的性质里的，但它实际上已经通过几何学形状，例如圆锥曲线表达了出来，而这些几何学形状正是理性依据一定的条件构造出来的。说得明白一点，自然界引力定律的形成不是得自人们的种种感觉经验，而是得自将这些感觉经验综合起来并加以整理的几何（空间）概念或纯形式。“因此这就是自然界，它是根据理智所先天认识的法则的，特别是根据从规定空间的原则中认识的法则的。”[47]在这里，康德不仅将两种纯粹的感性形式生硬地割裂开来，而且强调了空间感性形式的极端重要性，并认为“空间”是直观的“普遍形式”，是“规定个别客体的一切直观的基体”。[48]用今天的观点来看，康德的哲学分析表明了牛顿力学的空间认知偏向；对于那个时代的物理学家来说，空间参考系和欧氏几何学正是他们确立一般认知形式并构造意象的基础。
当然，当物理学家们在试图逐渐使力、加速度、动量、速度这样的概念以及它们之间的相互联系更加清晰时，他们很自然地发现自己不得不对时间的含义进行精确的陈述。也就是要在他们的空间图式中安排时间图式的表达。例如，在牛顿的运动方程式中，在加速度的瞬时值中，时间出现过两次：加速度是速度随时间的变化率，而速度是位置随时间的变化率。只不过，在牛顿的方程式中，时间只是一个未经定义的原始量[49]；而且，受他的绝对空间观念的影响，时间被看作是均匀流逝的量，一个线性的、可以测量的量。因而时间也是绝对的。[50]然而，当绝对时间成立时，它与绝对空间是相互冲突的。换句话说，在绝对空间和绝对时间两者之间不可能有哪一个是有特殊地位的：承认绝对空间意味着拒绝绝对时间。[51]图14-2显示出两个行星围绕太阳运行的情况。a和b是不同的运动状态，但都是牛顿方程式同样容许的解。也就是说，牛顿运动方程描述的是一个完全可以逆转的世界。类似地，在其他物理学家那里，如在达朗贝尔的物理学著作中，时间在动力学中不过是作为一个“几何参数”出现的，而拉格朗日甚至把动力学叫作“四维几何”。不难看出，近代物理学似乎“遗忘”了时间。[52]
图14-2 牛顿力学的时间可逆性[53]
下面我们来对空间认知作些分析，即分析这个时期物理学家的空间图式与认知活动是一个什么关系。由于物理学家的空间图式更多的是借助于欧几里得几何展现出来，因而这种认知分析当首先围绕欧氏几何进行。根据通常的理解，欧氏几何是建立在感性直观基础之上的。不仅它的公理是关于自然物体的某种特征的陈述，它的几何图形也反映了人们的一般感性形式。例如视觉空间形式。这一点在欧几里得的《光学》著作中有突出的体现。在这本著作中，欧几里得讨论了单眼视觉和双眼视觉，并在此基础上确立了相应的命题。如“如果一个圆弧与眼睛位于同一平面，那么，这个圆弧看起来是一条直线”等。因此，一些学者不仅认为《光学》是关于视觉理论的著作，而且认为欧几里得几何空间就是视觉空间。[54]鉴于欧氏几何的这一认知基础，人们尝试在抽象的几何学与经验的物理学之间建立关联，并认为欧几里得几何空间就是物理空间；当这种几何去掉其身上的单纯的逻辑形式特征时，它能把经验的实在同公理学的几何命题对应起来。
