Пространство и время
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Июня 2012 в 23:30, реферат
Описание работы
Прошло более 2500 лет с той поры, как было положено начало осмыслению времени и пространства, тем не менее, и интерес к проблеме и споры философов, физиков и представителей других наук вокруг определения природы пространства и времени нисколько не снижаются. Значительный интерес к проблеме пространства и времени естественен и закономерен, влияния данных факторов на все аспекты деятельности человека нельзя переоценить. Понятие пространства - времени является важнейшим и самым загадочным свойством Природы или, по крайней мере, человеческой природы. Представление о пространстве времени подавляет наше воображение.
Содержание работы
Введение ................................................................................................................................................3
1. Развитие представителей о пространстве – времени до начала 20-го века ......................4
1.1. Понятие пространства – времени в античной философии ................................................4
1.2. Развитие представителей о пространстве и времени в классической физике ..........................5
2. Представления о пространстве и времени................................................................................8
3. Концепции пространства и времени ........................................................................................10
3.1. Субстанциальная концепция ................................................................................................10
3.2. Реляционная концепция ........................................................................................................10
3.3. Атрибутивные свойства пространства и времени.............................................................11
4. Специальная теория относительности ....................................................................................13
5. Заключение ...................................................................................................................................17
Список литературы ...........................................................................................................................18
Библиографический список
Файлы: 1 файл
1
Московский Государственный Технический Университет
им. Н. Э. Баумана
Кафедра ИУ5
Реферат
по курсу «Философия»
«Пространство и время»
Выполнила:
Студент группы ИУ5-83
Богданова Е.В.
Подпись ___________
“___”_______________2012г.
Москва, 2012 г.
2
Оглавление
Введение................................................................................................................................................3
1. Развитие представителей о пространстве – времени до начала 20-го века
......................4
1.1. Понятие пространства – времени в античной философии
................................................4
1.2. Развитие представителей о пространстве и времени в классической физике..........................5
2. Представления о пространстве и времени
................................................................................8
3. Концепции пространства и времени
........................................................................................10
3.1. Субстанциальная концепция
................................................................................................10
3.2.
Реляционная концепция
........................................................................................................10
3.3. Атрибутивные свойства пространства и времени
.............................................................11
4. Специальная теория относительности
....................................................................................13
5. Заключение
...................................................................................................................................17
Список литературы
...........................................................................................................................18
Библиографический список
............................................................................................................19
3
Введение
Прошло более 2500 лет с той поры, как было положено начало осмыслению
времени и пространства, тем не менее, и интерес к проблеме и споры философов, физиков
и представителей других наук вокруг определения природы пространства и времени
нисколько не снижаются. Значительный интерес к проблеме пространства и времени
естественен и закономерен, влияния данных факторов на все аспекты деятельности
человека нельзя переоценить. Понятие пространства - времени является важнейшим и
самым загадочным свойством Природы или, по крайней мере, человеческой природы.
Представление о пространстве времени подавляет наше воображение. Недаром попытки
философов античности, схоластов средневековья и современных ученых, владеющих
знанием наук и опытом их истории, понять сущность времени – пространства не дали
однозначных ответов на поставленные вопросы.
Диалектический материализм исходит из того, что "в мире нет ничего, кроме
движущейся материи, и движущаяся
материя
не может двигаться иначе, как в
пространстве и во времени".[1] Пространство и время, здесь выступают в качестве
фундаментальных форм существования материи. Классическая физика рассматривала
пространственно - временной континуум как универсальную арену динамики физических
объектов. В прошлом веке представители неклассической физики (физики элементарных
частиц, квантовой физики и др.) выдвинули новые представления о пространстве и
времени, неразрывно связав эти категории между собой. Возникли самые разные
концепции: согласно одним, в
мире
вообще
ничего
нет,
кроме
пустого
искривленного пространства, а физические объекты являются только проявлениями этого
пространства. Другие концепции утверждают, что пространство и время присущи лишь
макроскопическим объектам. Наряду с интерпретацией времени – пространства
философией физики существуют многочисленные теории философов, придерживающихся
идеалистических взглядов, так Анри Бергсон утверждал, что время может быть познано
только нерациональной интуицией, а научные концепции, представляющие время, как
имеющее какое-либо направление, неверно интерпретируют реальность.
Начинать исследование
целесообразно
с
представлений
античной
натурфилософии, анализируя затем весь процесс развития пространственно - временных
представлений вплоть до наших дней.
4
1. Развитие представителей о пространстве – времени
до начала 20-го века
1.1. Понятие пространства – времени
в античной философии
Понятие времени возникло на основе восприятия человеком смены событий,
предоставленной смены состояний предметов и круговорота различных процессов.
Естественнонаучные представления о пространстве и времени прошли длинный путь
становления и развития. Самые первые из них возникли из очевидного существования в
природе и в первую очередь в макромире твердых физических тел, занимающих
определенный
объем.
Рациональные
идеи,
согласующиеся
с
сегодняшними
представлениями о времени – пространстве можно найти в учениях почти всех античных
мыслителей. Так уже в учении Гераклита центральное место занимает идея всеобщего
изменения – в ту же реку вступаем и не вступаем. В анализе античных доктрин о
пространстве и времени остановимся на двух наиболее полно исследовавших данный
вопрос: атомизме Демокрита и системе Аристотеля.
Атомистическая
доктрина
была развита материалистами Древней Греции
Левкиппом и Демокритом и во многом предвосхитила фундаментальные открытия ученых
прошлого века. Согласно этой доктрины, всё природное многообразие
состоит из
мельчайших частичек материи (атомов), которые двигаются, сталкиваются и сочетаются
в пустом пространстве. Атомы (бытие) и пустота (небытие) являются первоначалами
мира. Атомы не возникают и не уничтожаются, их вечность проистекает из отсутствия
начала у времени. Атомы двигаются
в пустоте
бесконечное время, которому
соответствует бесконечное время. По Демокриту атомы физически неделимы в силу
плотности и отсутствия в них пустоты. Сама же концепция была основана на атомах,
которые в сочетании с пустотой образуют всё содержание реального мира. В основе этих
атомов лежат амеры (пространственный минимум материи). Отсутствие у амеров частей
служит критерием математической неделимости. Атомы не распадаются на амеры, а
последние не существуют в свободном состоянии. Это совпадает с представлениями
современной физики о кварках. Характеризуя систему Демокрита как теорию
структурных уровней материи - физического (атомы и пустота) и математического
(амеры),
мы сталкиваемся с
двумя
пространствами:
непрерывное физическое
пространство как вместилище и математическое пространство, основанное на амерах как
масштабных единицах протяжения материи. В соответствии с атомистической
концепцией пространства у Демокрита сложились представления о природе времени и
движения. В дальнейшем
они были развиты Эпикуром в стройную систему. Эпикур
рассматривал свойства
механического движения исходя из дискретного характера
пространства и времени. Например, свойство изотахии заключается в том, что все атомы
движутся с одинаковой скоростью. На математическом уровне суть изотахии состоит в
том, что в процессе перемещения атомы проходят один атом пространства за один атом
времени.
Аристотель начинает анализ с общего вопроса о существовании времени, затем
трансформирует его в вопрос о существовании делимого времени. Дальнейший анализ
времени ведётся Аристотелем уже на физическом уровне, где основное внимание он
уделяет взаимосвязи времени и движения. Аристотель показывает, что время немыслимо,
не существует без движения, но оно не есть и само движение. В такой модели времени
впервые реализована реляционная концепция. Измерить время и выбрать единицы его
измерения можно с помощью любого периодического движения, но, для того чтобы
полученная величина была универсальной, необходимо использовать движение с
максимальной скоростью. В современной физике это скорость света, в античной и
5
средневековой философии - скорость движения небесной сферы.
Пространство для Аристотеля выступает в качестве некоего отношения
предметов материального мира, оно понимается как объективная категория, как свойство
природных вещей. Механика Аристотеля функционировала лишь в его модели мира.
Она была построена на очевидных явлениях земного мира. Но это лишь один из уровней
космоса Аристотеля. Его космологическая модель функционировала в неоднородном
конечном пространстве, центр которого совпадал с центром Земли. Космос был разделен
на два уровня: земной и небесный. Земной уровень состоял из четырёх стихий - земли,
воды, воздуха и огня; небесный - из эфирных тел, пребывающих в бесконечном круговом
движении. Аристотелю удалось создать самую совершенную, для своего времени модель
пространства – времени, просуществовавшую более двух тысячелетий.
1.2. Развитие представлений о пространстве и времени
в классической физике
Следующим значительным шагов в развитии представлений о природе
пространства и времени были работы представителей классической физики. Как и для
античных исследователей мира, для представителей классической физики основными
были обыденные представления о пространстве и времени как о каких-то внешних
условиях бытия, в которые помещена материя и которые сохранились бы, если бы даже
материя исчезла. Такой взгляд позволил сформулировать концепцию абсолютного
пространства и времени, получившую свою наиболее отчетливую формулировку в работе
И. Ньютона “Математические начала натуральной философии”. Этот труд более чем на
два столетия определил развитие всей естественнонаучной картины мира. В нем были
сформулированы основные законы движения и дано определение пространства, времени,
места и движения.
Раскрывая сущность пространства и времени, Ньютон предлагает различать два
вида понятий: абсолютные (истинные, материалистические) и относительные (кажущиеся,
обыденные) и дает им следующую типологическую характеристику:
«Абсолютное, истинное, материалистическое время само по себе и своей
сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе
называется длительностью.Относительное, кажущееся, или обыденное время есть или
точная, или изменчивая, постигаемая чувствами внешняя мера продолжительности,
употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то:
час, день, месяц, год...».[2]
Абсолютное пространство по своей сущности, не связано с объектами,
помещенными в него, и безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остается всегда
одинаковым и неподвижным. Относительное пространство есть мера или какая-либо
ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению
его относительно некоторых тел, и которое в обыденной жизни принимается за
пространство неподвижное. Время и пространство составляют как бы вместилища самих
себя и всего существующего. При таком понимании абсолютное пространство и время
представлялись некоторыми самодовлеющими элементами бытия, существующими вне и
независимо от каких-либо материальных процессов, как универсальные условия, в
которые помещена материя. У Ньютона абсолютное пространство и время являются
ареной движения физических объектов.
Этот взгляд близок к субстанциональному пониманию пространства и времени,
хотя у Ньютона они и не являются настоящими субстанциями, как материя. Они обладают
лишь одним признаком субстанции - абсолютной самостоятельностью существования и
независимостью от любых конкретных процессов. Но они не обладают другим важным
качеством субстанции - способностью порождать различные тела, сохраняться в их основе
6
при всех изменениях тел. Такую способность Ньютон признавал лишь за материей,
которая рассматривалась как совокупность атомов. Правда, материя - тоже вторичная
субстанция после Бога, который сотворил мир, пространство и время и привел их в
движение. Бог, являясь существом непространственным и вневременным, неподвластен
времени, в котором все изменчиво и преходяще. Он вечен в своем бесконечном
совершенстве и всемогуществе и является подлинной сущностью всякого бытия. К нему
не применима категория времени, Бог существует в вечности, которая является
атрибутом Бога. Чтобы полнее реализовать свою бесконечную мудрость и могущество, он
создал мир из ничего, творит материю, а вместе с ней пространство и время как условия
бытия материи. Но когда-нибудь мир полностью осуществит заложенный в нем при
творении божественный план развития и его существование прекратиться, а вместе с
миром исчезнут пространство и время. И снова будет только вечность как атрибут Бога и
его бесконечная вездесущность. Подобные взгляды выражались еще Платоном, Аврелием,
Августином, Фомой Аквинским и их последователями.
В этих воззрениях, даже с теологической точки зрения, содержаться глубокие
противоречия. Ведь однократный акт творения мира и обреченность его на грядущую
гибель не соответствует бесконечному могуществу, совершенству и мудрости Бога. Этим
божественным атрибутам более соответствовало бы бесконечное множество актов
творения самых различных миров, последовательно сменяющих друг друга в
пространстве и времени. В каждом из них реализовывалась бы определенная идея, данная
этому миру Богом, а все множество этих идей создавало бы бесконечное пространство и
время. Подобные идеи, высказанные в общем виде еще александрийским теологом
Оригеном (III в. н.э.) и объявленные вскоре ересью, в Новое время развивались в
философии Лейбница, выдвинувшего идею о предустановленной гармонии в каждом из
потенциально возможных миров. Лейбниц рассматривал пространство как порядок
существования тел, а время - как порядок отношения и последовательность событий. Это
понимание составило сущность реляционной концепции пространства и времени, которая
противостояла их пониманию как абсолютных и независящих ни от чего реальностей,
подвластных только Богу.
Наряду с объективными представлениями о пространстве – времени
существовали и идеалистические концепции (Беркли, Мах, Авенариус и др.), которые
ставят пространство и время в зависимость от человеческого сознания, выводя их из
способности человека переживать и упорядочивать события, располагать их одно после
другого. Так, Кант рассматривал пространство и время как априорные (доопытные)
формы чувственного созерцания, вечные категории сознания, аргументируя это ссылкой
на стабильность геометрии Евклида в течение двух тысячелетий.
После выхода в свет "Начал" Ньютона физика начала активно развиваться,
причём этот процесс происходил на основе механистического подхода. Однако, вскоре,
возникли разногласия между механикой и оптикой, которая не укладывалась в
классические представления о движении тел. После того, как физики пришли к выводу о
волновой природе света, вновь возникло понятие эфира - среды, в которой свет
распространяется. Каждая частица эфира могла быть представлена как источник
вторичных волн, и можно было объяснить огромную скорость света огромной
твёрдостью и упругостью частиц эфира. Иными словами эфир был материализацией
Ньютоновского абсолютного пространства.
Проблема пространства и времени была тесно связана с концепциями
близкодействия и дальнодействия. Дальнодействие мыслилось как мгновенное
распространение гравитационных и электрических сил через пустое абсолютное
пространство, в котором силы находят свою конечную цель благодаря божественному
проведению. Концепция же близкодействия (Декарт, Гюйгенс, Френель, Фарадей) была
7
связана с пониманием пространства как протяженности вещества и эфира, в котором свет
распространяется с конечной скоростью в виде волн. Это привело в дальнейшем к
понятию поля, от точки к точке которого и передавалось взаимодействие. Именно это
понимание взаимодействия и пространства, развивавшееся в рамках классической физике,
было унаследовано и развито далее в XX веке, после крушения гипотезы эфира, в рамках
теории относительности и квантовой механики. Пространство и время вновь стали
пониматься как атрибуты материи, определяющиеся ее связями и взаимодействиями.
Современное понимание пространства и времени было сформулировано в теории
относительности
А.
Эйнштейна,
по-новому интерпретировавшей
реляционную
концепцию пространства и времени и давней ей естественнонаучное обоснование.
8
2. Представления о пространстве и времени
Представления о пространстве и времени не всегда так сильно зависели от
физико-геометрических знаний, как это характерно для сегодняшнего сознания, что дает
повод задуматься о том, а не являются ли они также моментом исторического развития,
который, возможно, будет преодолен, и не рано ли мы отбросили те представления о них,
которые господствовали в более ранние моменты человеческой культуры.
Человек всегда живет в неком пространстве, осознавая свою зависимость от таких
его характеристик, как размеры, границы, объемы. В первобытном сознании, проникнутом
представлениями мифопоэтического мышления, пространство выступает как некоторая
противоположность «не пространству», т.е. хаосу — некоторому образованию, в котором
еще отсутствует порядок.
Хаос — потенциальный прообраз пространства, некая разверстая бездна, пустота,
в которой все пребывает. Так, из Хаоса возникает «Эвринома, богиня всего сущего»,
которая обнаруживает, что ей не на что опереться, поэтому она отделяет небо от моря
(пелагический миф). В олимпийском мифе творения из Хаоса возникает мать-Земля, у
Гесиода в его философском мифе творения все происходит от союза Темноты и Хаоса.
Таким образом, пространство возникает как упорядочивание хаоса посредством
его заполнения различными существами, растениями, животными, богами и т.д. Это
некоторая особым образом организованная совокупность данных объектов. Пространство
здесь не отделено от времени, образуя с ним некоторое единство — «хронотоп», что
проявляется в том, что они часто обозначаются в разных культурах словом,
происходящим от сходной корневой основы.
Из свойства пространства древние отмечали, прежде всего, это свойство
развертывания, растекания, распространения пространства по отношению к особому
мировому центру, как некой точке, «из которой совершается, или некогда совершилось
это развертывание и через которую как бы проходит стрела развития, ось разворота». И в
современном языке, в частности в русском, пространство ассоциируется с понятиями,
обозначающими расширение, открытость.
Кроме того, что пространство развертывается, оно состоит из частей,
упорядоченных определенным образом. Поэтому познание пространства изначально
основано на двух противоположных операциях — анализе (членении) и синтезе
(соединении).
В мифологическом сознании это реализуется, например, в характерном для
многих культур годовом ритуале расчленения жертвы (образ старого мира) и затем
собирания в единое целое ее отдельных частей на стыке старого и нового года, что
символизирует распадение старого мира (пространственно-временного континуума) и
переход к новому. Более позднее понимание пространства — это понимание его как
«относительно однородного и равного самому себе в своих частях», что в свою очередь
приводит к идее его измерения. Однако основной характеристикой пространства все же
остается разнородность и прерывность. В мифологическом сознании для пространства
характерна определенная культурная заданность значения места, в котором может
оказаться человек.
Центр пространства — это место особой сакральной ценности. Внутри
географического пространства оно ритуально обозначается некими ритуальными знаками,
например храмом или крестом. Периферия пространства — это зона опасности, которую в
сказках и мифах должен преодолеть герой. Иногда это даже место вне пространства (в
неком хаосе) — «иди туда не знаю куда». Победа над этим местом и злыми силами
обозначает факт освоения пространства, т.е. «приобщение его космизированному и
организованному «культурному» пространству.
9
Итак, можно сказать, что пространство в мифологическую эпоху трактовалось не
только как некая физическая характеристика бытия, а представляло собой своеобразное
космическое место, в котором развертывалась мировая трагедия борющихся друг с другом
богов, персонифицированных добрых или злых сил природы, людей, животных и
растений. Это было вместилище всех предметов и событий, жизнь которых была в
пространстве определенным образом упорядочена и подчинена неким закономерностям.
Это был образ, прежде всего культурного пространства, которое было разнородно, а
поэтому его отдельные места были заполнены специфическими смыслами и значениями
для человека.
От времени человек ощущал в древности еще большую зависимость, так как с
этим было связано понимание смерти как остановки индивидуального времени. Человек
жил во времени и боялся его.
Таким образом, время в архаическом мифологическом сознании — это, прежде
всего
некоторое
«первовремя»,
которое
отождествляется
с
«прасобытиями»,
своеобразными кирпичиками мифической модели мира. Это придает времени особый
сакральный характер со своим внутренним смыслом и значением, которые требуют
особой расшифровки. Позже, указанные «первокирпичики» времени преобразуются в
сознании человека в представления о начале мира, или начальной эпохе, где время может
конкретизироваться либо как «золотой век», либо, наоборот, как изначальный хаос.
Мифическое время обладает свойством линейности, «но эта модель постепенно
перерастает в другую — циклическую модель времени». Свойство цикличности
(повторяемости) времени глубоко закрепляется в сознании человека и проявляется в
соблюдении календарных ритуальных праздников, основанных на воспроизведении
событий, далеко отстоящих от нас во времени.
Мифологические представления о пространстве и времени, как показывает
современная наука, содержали в себе интуитивные догадки, до которых наука доходит
только сегодня. Пространство есть форма координации сосуществующих объектов,
состояний материй. Порядок сосуществования этих объектов и их состояний образует
структуру пространства. Время - это форма координации сменяющихся объектов и их
состояний.
Понятия пространства и времени всегда оказывались в центре внимания
философов, особенно когда речь шла о моделировании общего представления о мире, т.е.
построении онтологической системы. Однако указанные сложности в понимании
категорий пространства и времени придают данной проблеме широкий комплексный
характер и не могут быть сведены лишь к их физическим интерпретациям.
Поэтому философское понимание пространства и времени, с одной стороны,
всегда сопряжено с развитием наук (и не только физики), а с другой стороны,
осуществляется в рамках общего онтологического и гносеологического подхода.
Остановимся на различных интерпретациях данных понятий в философии и науке.
10
3. Концепции пространства и времени
Пространство понималось как:
абсолютная протяженность, пустота, в которую включались все тела, и которая от них
не зависела (Демокрит, Эпикур, - Ньютон);
протяженность материи и эфира (Аристотель, Декарт, Спиноза, Ломоносов) или
форма бытия материи (Гольбах, Энгельс);
порядок сосуществования и взаимного расположения объектов (Лейбниц,
Лобачевский);
комплекс ощущений и опытных данных (Беркли, Мах) или априорная форма -
чувственного созерцания (Кант).
Время трактовалось как:
длительность существования и мера изменений материи (Аристотель, Декарт,
Гольбах) или форма бытия материи, выражающая длительность и последовательность
изменений (Энгельс, Ленин);
форма проявления абсолютной вечности, как преходящая длительность (Платон,
Августин/Гегель);
абсолютная длительность, однородная для всей Вселенной (Ньютон);
относительное свойство вещей, порядок последовательности событий (Лейбниц);
форма упорядочивания комплексов ощущений (Беркли, Юм, Мах) или априорная
форма чувственного созерцания (Кант).
Большинство данных представлений о пространстве и времени можно свести к
двум основным концепциям.
3.1. Субстанциальная концепция
В научной модели мира, начиная с Ньютона и Галилея, время и пространство
рассматриваются как особого рода сущности, как некоторые не телесные субстанции,
которые существуют сами по себе, независимо от других материальных объектов, но
оказывают на них существенное влияние. Они представляют собой как бы вместилище
тех материальных объектов, процессов и событий, которые происходят в мире. При этом
время рассматривается как абсолютная длительность, а пространство как абсолютная
протяженность.
На данную трактовку пространства и времени опирался Ньютон при создании
своей механики. Данная концепция превалирует в физике вплоть до создания специальной
теории относительности.
3.2. Реляционная концепция
Пространство и время в ней рассматриваются как особого рода отношения между
объектами и процессами. Физика, как и любая иная наука, дает описание мира, опираясь
лишь на те знания и представления, которые она может обобщить на данном этапе.
Полнота научной картины мира часто базируется на введении сил и
представлений, которые являются не чем иным, как идеальными конструкциями,
созданными вследствие недостаточности физического обоснования. Л. Кар утверждал
«Так же и времени нет самого по себе, но предметы сами ведут к ощущению того, что
происходит теперь и что воспоследствует позже… никем ощущаться не может время само
по себе, без движения тел и процесса».
Так, ньютоновская физика вводит понятие эфира в качестве особой
универсальной среды. Считалось, что эфир пронизывает все тела, и что им заполнено
пространство. С помощью этого понятия, как казалось, удавалось объяснить все
11
известные тогда явления в физическом мире, на нем строились физические теории
(например, волновая теория света).
При этом физики долгое время просто игнорировали тот факт, что сам эфир
оставался недосягаемым для физического эксперимента. Дабы обосновать реальное
существование эфира как особой светоносной среды, возникла идея проверить
относительно него скорость Земли. Начиная с 1881 г. Майкельсон, сначала один, а затем, с
1887 г., совместно с Морли, ставит, а этой целью серию опытов («опыты Майкельсона -
Морли»). Результат оказался негативным.
Отсюда следовало два вывода, которые выглядели парадоксально, так как и тот и
другой противоречил науке того времени:
1. Земля неподвижна.
2. Эфира нет.
В 1905 г. А. Эйнштейн излагает свою специальную теорию относительности,
отрицая при этом существование эфира. Из данной теории следовал целый ряд выводов
относительно пространства и времени, которые уже существовали в философии в рамках
реляционных представлений.
Главный вывод заключался в том, что пространство и время должны трактоваться
как взаимосвязанные. Все в мире происходит в пространственно-временном континууме.
Следующий вывод: пространство и время относительны и зависят от систем отсчета. И,
наконец, что проблема установления одновременности событий решается через
конвенцию — соглашение по процессу синхронизации часов с помощью светового
сигнала.
Таким образом, в философском плане пространство и время суть важнейшие
атрибуты бытия, представляющие собой на конкретном уровне системы физических
отношений между объектами.
Позже в общей теории относительности пространство и время связываются также
с другими материальными свойствами, например с тяготением, с распределением массы.
В новой физической теории пространство и время трактуются с позиции
реляционной модели, как более адекватной современным физическим представлениям.
Мы обращаем внимание именно на момент выбора модели для интерпретации, так как в
современной физике существуют и представления, базирующиеся на модернизированном
понимании субстанциальной концепции.
Итак, с реляционных позиций время — это форма бытия материи, выражающая
длительность существования и последовательность смены состояний различных систем. А
пространство — форма бытия материи, выражающая структурность и протяженность
различных систем. Пространство и время имеют целый ряд атрибутивных, т.е.
неотъемлемых, свойств.
3.3. Атрибутивные свойства пространства и времени
1) Атрибутивные свойства пространства:
- протяженность, т.е. рядоположенность и сосуществование различных элементов.
Это означает, что к каждому элементу можно добавить или от него отнять другой элемент
пространства. Протяженность порождает структурность объектов, которая проявляется в
системе внутренних связей, собирающих элементы в единое целое;
- непрерывность, которая проявляется в характере перемещения тел от точки к
точке и в распространении воздействий посредством полей как процесс передачи материи,
энергии, информации;
- относительная дискретность (прерывность), которая обеспечивает относительно
раздельное существование тел в природе;
12
- трехмерность, которая носит всеобщий характер. Все создаваемые в науке n-
мерные пространства есть лишь абстракции, удобные для описания. Реальное
пространство трехмерно, и все явления можно отобразить в трех пространственных
координатах.
2) Атрибутивные свойства времени:
- длительность, т.е. последовательность сменяющих друг друга состояний. В
природе нет ничего застывшего, все движется и длится во времени;
- одномерность времени;
- необратимость, означающая, что время протекает из прошлого через настоящее
к будущему.
Прошлое — все те события, которые осуществились. Оно воздействует на
настоящее и будущее. Будущее — те события, которые могут произойти, возникнув из
настоящего. Настоящее охватывает все события и системы, которые реально существуют.
Следовательно, взаимодействие возможно лишь при одновременном существовании
объектов.
Объекты, существовавшие в прошлом, недоступны воздействию, так как они
перешли в иное состояние. Мы можем лишь менять наши представления о прошлом, что,
конечно, может изменить и трактовку некоторых событий дня сегодняшнего.
На будущее же воздействовать, возможно, создав систему причин и предпосылок
возникновения какого-то события. Существует и статическая концепция, согласно
которой прошлое, настоящее и будущее существуют одновременно, рядоположенно, а,
следовательно, между ними возможно и взаимодействие.
В современных концепциях супергравитации, где сильные, электрослабые и
гравитационные взаимодействия связываются между собой и рассматриваются как
своеобразные расщепления глубинного взаимодействия, в котором они первоначально
неразличимы, вводится представление о десятимерном пространстве-времени.
Таким образом, пространство и время-это, всеобщие формы существования,
координации объектов.
13
4. Специальная теория относительности
В начале XX в. была создана теория относительности, которая заставила
пересмотреть традиционные воззрения на пространство и время и отказаться от
субстанциальной концепции. Теорию относительности можно рассматривать как
концепцию, нацеленную на раскрытие диалектических связей в природе.
Теория относительности включает в себя две генетически связанные теории:
специальную теорию относительности (СТО), основные идеи которой были
сформулированы А.Эйнштейном в 1905 г., и общую теорию относительности (ОТО),
работу над которой А. Эйнштейн закончил в 1916 г.
СТО возникла как результат попыток А. Эйнштейна распространить действие
физического принципа относительности, известного еще со времен Галилея, на законы
электродинамики, которые рассматривались как противоречащие последнему. А.
Эйнштейн справился с этой задачей, но цена, которую он был вынужден заплатить за
обобщение принципа физической относительности и распространение его на все законы
физики, заключалась в
пересмотре
Ньютоновских пространственно-временных
представлений. СТО показала, что многие пространственно-временные свойства,
считавшиеся до сих пор неизменными, абсолютными, фактически являются релятивными.
Так, в СТО утратили свой абсолютный характер такие пространственно-временные
характеристики, как длина, временной интервал, понятие одновременности. Все эти
характеристики оказываются зависящими от взаимного движения материальных
объектов.
Новые подтверждения правильности реляционной концепции пространства и
времени дала ОТО. Если в СТО принцип относительности был связан только с
инерциальными системами отсчета, то общая теория относительности явилась
результатом распространения действия принципа относительности и на неинерциальные
системы отсчета. Это в свою очередь привело к установлению тесной зависимости
метрических свойств пространства-времени от гравитационных взаимодействий между
материальными объектами. В СТО было установлено, что геометрические свойства
пространства-времени зависят от распределения в них гравитационных масс. Вблизи
тяжелых объектов геометрические свойства пространства начинают отклоняться от
эвклидовых, а темп течения времени замедляется. ОТО нанесла удар по субстанциальной
концепции пространства и времени.
Основное философское значение теории относительности состоит в следующем:
1. Теория относительности исключала из науки понятия абсолютного пространства и
абсолютного времени, обнаружив тем самым несостоятельность субстанциальной
трактовки пространства и времени как самостоятельных, независимых от материи
форм бытия.
2. Она показала зависимость пространственно-временных свойств от характера
движения и взаимодействия материальных систем, подтвердила правильность
трактовки пространства и времени как основных форм существования материи, в
качестве содержания которых выступает движущаяся материя. Сам Эйнштейн,
отвечая на заданный ему вопрос о сути теории относительности, сказал: «Суть
такова: раньше считали, что если каким-нибудь чудом все материальные вещи
исчезли бы вдруг, то пространство и время остались бы. Согласно же теории
относительности вместе с вещами исчезли бы пространство и время».
3. Теория относительности нанесла удар субъективистским, априористским трактовкам
сущности пространства и времени, которые противоречили ее выводам.
Говоря о том, что теория относительности подтвердила понимание пространства
и времени как коренных форм существования материи, нельзя думать, что теория
относительности положила конец философским спорам об истолковании пространства и
14
времени. Решив одни проблемы, теория относительности поставила другие. Философские
споры вокруг теории относительности возникли сразу же при ее создании и не утихают по
настоящее
время.
Ряд
философски
мыслящих
ученых
попытались развить
субъективистские версии трактовки пространства и времени, опираясь на теорию
относительности. Связь пространства и времени с тяготением была истолкована как их
полная тождественность, что привело к попыткам геометризации всех других видов
физических полей (основание для такой трактовки физических полей дал сам
А.Эйнштейн). Такой подход к пониманию сущности пространства и времени ведет к
пониманию пространства и времени как исходной физической реальности, исходной
субстанции, которая порождает, обусловливает все физические свойства реального мира.
Подобно тому, как в концепции энергетизма исходным понятием оказывается движение,
оторванное от понятия материи, в геометрической картине мира исходной субстанцией
оказываются пространство и время, оторванные от материи.
Общие свойства, характеризующие пространство и время, вытекают из их
характеристик как основных, коренных форм существования материи. К свойствам
пространства относятся протяженность, однородность и изотропность, трехмерность.
Время обычно характеризуется такими свойствами, как длительность, одномерность,
необратимость, однородность.
Что касается таких свойств, как длительность времени и протяженность
пространства, то их трудно называть свойствами, поскольку они совпадают с самой
сущностью пространства и времени. Ведь протяженность и проявляется в способности тел
существовать одно подле другого, а длительность в способности существовать одно после
другого, что и выражает сущность пространства и времени как форм существования
материи.
К наиболее характерным свойствам пространства относится его трехмерность.
Положение любого объекта может быть определено с помощью трех независимых
величин. Время одномерно, ибо для фиксации положения события во времени достаточно
одной величины. Под заданием положения события, объекта в пространстве или времени
имеется в виду определение его координат по отношению к другим событиям и объектам.
Факт трехмерности реального физического пространства не противоречит существованию
в науке понятия многомерного пространства с любым числом измерений. Понятие
многомерного пространства является чисто математическим понятием, которое может
быть использовано для описания взаимосвязи различного рода физических величин,
характеризующих реальные процессы. Если же речь идет о фиксации события в реальном
физическом пространстве, то при использовании любой системы координат трех
измерений всегда будет достаточно. И хотя до сих пор вопрос об обосновании
трехмерности пространства является открытым вопросом, решение его должно лежать в
установлении связи трехмерности с фундаментальными физическими процессами.
К специфическим свойствам пространства относятся однородность и
изотропность. Однородность пространства означает отсутствие в нем каких-либо
выделенных точек, а изотропность — равноправность всех возможных направлений. В
отличие
от
пространства
время
обладает
только
свойством
однородности,
заключающимся в равноправии всех его моментов. Свойства однородности пространства
и
времени
и
изотропности
пространства
теснейшим
образом
связаны
с
фундаментальными физическими законами, и прежде всего с законами сохранения. Они и
лежат в основании самого принципа физической относительности.
Характерным специфическим свойством времени является его необратимость,
которая проявляется в невозможности возврата в прошлое. Время течет от прошлого через
настоящее к будущему, и обратное течение его невозможно. Необратимость времени
связана с необратимостью протекания фундаментальных материальных процессов.
15
Некоторые философы усматривают связь необратимости времени с необратимостью
термодинамических процессов и с действием закона возрастания энтропии. В
микрофизике необратимость времени связывается с характером законов квантовой
механики. Существуют также космологические подходы к обоснованию необратимости
времени. Наиболее широкое распространение получила причинная концепция времени; ее
сторонники считают, что при обратном течении времени причинная связь оказывалась бы
невозможной.
Специфично проявление времени и пространства в микромире, живой природе, в
социальной действительности, в связи с чем специально анализируется биологическое
время, психологическое время, социальное пространство-время и другие виды времени и
пространств.
Психологическое (перцептуальное) время связано с восприятием и переживанием
времени индивидом: время то «бежит», то «замедляется», что зависит от тех или иных
конкретных ситуаций (одно дело, когда мы кого-то с нетерпением ожидаемой другое,
когда заняты чем-то интересным); в детстве нам кажется, что время течет медленно, а в
зрелом возрасте — что оно ускорило свой бег. Это субъективное чувство времени, и оно
лишь в целом соответствует реально-физическому времени. Как отмечают специалисты,
психологическое время включает: оценки одновременности, последовательности,
длительности, скорости протекания различных событий жизни, их принадлежности к
настоящему, удаленности в прошлое и будущее, переживания сжатости и растянутости,
прерывности и непрерывности, ограниченности и беспредельности времени, осознание
возраста, возрастных этапов, представления о вероятной продолжительности жизни, о
смерти и бессмертии, об исторической связи собственной жизни с жизнью
предшествующих и последующих поколений и т.п. Так или иначе, но психологическое
время своеобразно в сравнении с физическим временем, хотя по многим направлениям и
определяется им.
Имеется взгляд на соотношение психологического и онтологического времени,
согласно которому психологическое является приоритетным в рамках данного
соотношения. С.А. Аскольдов, например, писал: «Дерево, камень, кристалл, молекула,
атом и т.п., понятие лишь во внешнем содержании своей материальности и вне
наблюдающего их сознания, могут быть поняты лишь как совершенно внешнее рядо-
положение взаимно иных моментов. И ни для какого из этих моментов предыдущий и
последующий не могли бы иметь значение прошлого и будущего, потому что о прошлом
можно говорить, лишь когда оно как-то удержано и для настоящего, а о будущем, когда
оно хотя бы в виде неверной возможности предварено. Этой силой удержания и
предварения обладает лишь живое сознание или жизнь вообще. И изменение в мертвом,
неживом, дается лишь взгляду жизни на мертвое. Осмыслите этот взгляд, и в мертвом
останется лишь рядоположение статических моментов, в котором нет ни прошлого, ни
настоящего, ни будущего, ибо их необходимо сознавать. Вне сознания эти слова теряют
всякий смысл. Итак, изменение, или, что то же, время, есть прежде всего достояние души,
Его содержание прежде всего психологично. И все другие значения времени заимствуют
свой смысл именно из этого психологического».[3]
Для философского осмысления трудным и интересным оказывается вопрос от
соотношении времени и вечности. Касаясь этого вопроса, Н.А. Бердяев отмечал
следующее. Время разбивается на прошлое, настоящее и будущее, и если мы подумаем об
этих трех частях, то придем к странному выводу о том, что их нет. Настоящее есть лишь
какое-то бесконечно мало продолжающееся мгновение, когда прошлого уже нет, а
будущего еще нет, но которое само по себе представляет некую отвлеченную точку, не
обладающую реальностью. Прошлое призрачно потому, что его уже нет. Будущее
призрачно потому, что его еще нет. Нить во времени разорвана на три части, нет
16
реального времени. Это поедание одной части времени другой приводит к какому-то
исчезновению всякой реальности и всякого бытия во времени. Во времени
обнаруживается злое начало, смертоносное и истребляющее. Будущее есть убийца
прошлого и настоящего. Будущее пожирает прошлое для того, чтобы потом превратиться
в такое же прошлое, которое в свою очередь будет пожираемо последующим будущим.
Такое рассуждение, полагает Н.А. Бердяев, должно быть включено в более
широкую концепцию, в которой выявляется разрыв конечного с выходом в вечность.
Философия истории, пишет он, должна признать прочность исторического, признать, что
историческая действительность, та действительность, которую мы считаем прошлым, есть
действительность подлинная и пребывающая, не умершая, а вошедшая в какую-то вечную
действительность; она является внутренним моментом этой вечной действительности.
Имеется целостная жизнь, которая совмещает прошлое, настоящее и будущее в едином
целостном всеединстве, поэтому действительность, отошедшая в прошлое, не есть
умершая историческая действительность; не менее реальна она, чем та, которая
свершается в данное мгновение или та, которая будет свершаться в будущем. Каждый
может быть приобщен к истории постольку, поскольку он существует в этом зоне
мировой действительности. Христианское учение открывает эту вечность. С этой точки
зрения, по Н. А. Бердяеву, исторический процесс имеет двойственную природу: он что-то
истребляет, но, с другой стороны, сохраняет. В мире действует истинное время, в котором
нет разрыва между прошлым, настоящим и будущим, время ноуменальное, а не
феноменальное. Настоящая философия истории выявляет единство времени («Смысл
истории. Опыт философии человеческой судьбы».[4]
17
5. Заключение
Проблема времени и пространства всегда интересовала человека не только на
рациональном, но и на эмоциональном уровне. Люди не только сожалеют о прошлом, но и
боятся будущего, не в последнюю очередь потому, что неотвратимый поток времени
влечет к их смерти. Человечество в лице своих выдающихся деятелей на протяжении всей
своей сознательной истории задумалось над проблемами пространства и времени,
немногим из них удалось создать свои теории, описывающие данные фундаментальные
атрибуты бытия. Пространство и время лежат в основе нашей картины мира.
Прошлый век - век бурного развития науки был наиболее плодотворным в плане
познания времени и пространства. Появление в начале века сначала специальной, а потом
и общей теории относительности заложило основу современного научного представления
о мире, многие положения теории были подтверждены опытными данными. Тем не менее,
как показывает, в том числе и эта работа, вопрос познания пространства и времени, их
природы, взаимосвязи и даже наличия во многом остается открытым. Представляется
уместным привести высказывание основоположника современного представления о
пространстве и времени А. Эйнштейна, – «пространство и время являются способом,
которым мы мыслим, а не условиями, в которых мы живем»[5], в котором во многом
отразилась противоречивость и нерешенность проблемы.
18
Список литературы
1. Аскин Я. Проблема времени. Её физическое истолкование. - М., 2006.
2. Ахундов М. Концепции пространства и времени: истоки, эволюция, перспективы. -
М., 2002.
3. Ахундов М. Пространство и время в физическом познании. - М., 2002.
4. Еремеева А. Астрономическая картина мира и ее творцы. - М., 2004.
5. Рейхенбах Г. Философия пространства и времени. - М., 2005.
6. Современная философия и философская компаративистика. Материалы межвузовской
конференции. СПб, 25-26 октября 1995.
7. Современная зарубежная философия: проблемы трансформации на рубеже XXI века.
Материалы межвузовской конференции. СПб, 24-25 октября.
8. Сравнительная философия – М.: Издательская фирма «Восточная литература» РАН,
2002.
9. Эйнштейн А. Собрание научных трудов в четырёх томах. Том I. Работы по теории
относительности 1905 - 1920. - М., 2005.
10. И. Ньютон, Математические начала натуральной философии I-VI, с.711
19
Библиографический список
[1] В. И. Ленин, «Материализм и эмпириокритицизм», 1948, стр. 181.
[2] И. Ньютон “Математические начала натуральной философии”, 168, стр. .
[3] «Время и его преодоление» // «На переломе. Философские дискуссии 20-х годов».
М., 1990. С. 400.
[4] Париж, 1969. С. 78 — 92. См. то же в антологии: «На переломе. Философские
дискуссии 20-х годов». М., 1990. С. 402-410.
[5] Эйнштейн А. Собрание научных трудов в четырёх томах. Том I. Работы по теории
относительности 1905 - 1920. - М., 2005.
Информация о работе Пространство и время