2.1　时间尺度与历史自然科学

在所有的科学领域中，研究任何过程都要涉及时间。但不同学科所涉及的时间长短和对时间概念的认识是很不同的，据此我们可以区分出两类科学。大多数自然科学学科和社会科学学科所涉及的时间尺度较短，从秒以下单位到年单位，甚至在某些情况下可以用“现代”“瞬时”等这样的术语表达短暂时间，例如，物理学、化学、生理学、生态学、经济学等。在这些领域中，时间是标量，因而所研究的过程可认为是无向的、可逆的、可重复发生的。但是，另外一些自然科学和社会科学学科是研究较长的或很长的时间内的过程，例如，研究生命起源和进化、地史、天体演化、社会发展史等。在这些领域中，时间被看作是矢量，在时间这个矢量上顺序发生的事件或过程是有向的、不可逆的、不重复的。上述两类科学中所涉及的时间不仅尺度不同，而且性质也殊异。我们称后一类科学为历史科学（广义的），前一类则为非历史科学（或如一般所称谓的“实验科学”）。研究自然历史的学科，例如，研究生物进化的进化生物学、研究地球岩石圈形成和演变过程的历史地质学、研究宇宙起源和星系演变的天体演化科学等，都属于历史自然科学。实际上，许多历史自然科学也同时研究现代的正在进行的过程，例如，进化生物学也研究活生物的进化，地质学也研究现代进行着的沉积、风化和构造活动。而非历史自然科学在时间上延伸就是历史自然科学，例如，天体演化科学是天文学在时间上的延伸，古生态学是生态学在时间上的延伸。

其实，历史自然科学与非历史自然科学之间并无严格的界限，所谓的过程的可重复性也是相对的。从有向的时间概念来考虑（把时间看作矢量），任何过程（即使是短时间发生的过程）都是不可重复发生的。在同一实验室由同一个人所做的同一类实验，各次的结果并非绝对相同。昨天的实验已成为历史。