Билет 30. Пространство и время. Эволюция представлений.

Пространство – обычно протяженность, время – длительность.

Все тела имеют определенную протяженность – длину ширину, высоту. Они различным образом расположены относительно друг друга, составляют части той или иной системы. Пространство – есть форма координации сосуществующих объектов.

Явления хар-ся длительностью существования, последовательностью этапов развития. Процессы совершаются либо одновременно, либо один раньше или позже другого. Время – это последовательность существования сменяющих друг друга явлений (форма координации сменяющихся объектов).

Пр. и вр. обладают своими свойствами. Пр. обладает трехмерностью, оно симметрично, т.е. нет не обратимых процессов, пространство однородно (каждая точка пространства м.б. взята за начало координат), пространство изотропно, т.е. нет привилегированных направлений (вверх, вниз, влево, вправо). Время – длительность, оно асимметрично, т.е. необратимо. Время может пониматься по-разному: циклическое время (календари); время может толковаться как некоторая симметрия, т.к. ряд процессов не является не обратимыми (соединение Н и О₂ дает Н₂О и обратно, возможно распадение); время может пониматься как стрела, т.е. время необратимо, нельзя вернуться в прошлое. Время отличается от вечности, вечность не меняется и не имеет времени, вечность это всегда настоящее.

Пространство и время долго в истории рассматривались раздельно. Демокрит полагал что есть пустота – время и вместилище – пространство. Эти взгляды поддерживал Ньютон. Лейбниц по др. подошел к пониманию времени и пространства, как к свойствам движения.

В истории философии существовали две точки зрения на отношение пр. и вр. к материи. Первая – субстанциальная, вторая - реляционная (относительность).

1. Субстанциальная. В ней пр. и вр. трактовались как самостоятельные сущности, существующие наряду с материей и незав. от нее. Это вело к выводу о независимости свойств пр. и вр. от характера протекающих в них материальных процессов. (Механика Ньютона и геом. Евклида считались образцами точных наук, а геом. Лоб. (ок.1830г.) лишь воображаемая матем. конструкция, не имеющая реального физич. смысла.)

2. Реляционная. Ее сторонники понимали пр. и вр. не как самостоятельные сущности, а как системы отношений, образуемых взаимодействующими материальными объектами. Вне этой системы взаимодействий пр. и вр. считались несуществующими. В этой концепции пр. и вр. выступали как общие формы координации материальных объектов и их состояний. Соответственно допускалась и зависимость свойств пр. и вр. от характера взаимодействия материальных систем.

В начале 20 в. Эйнштейном была создана теория относительности, которая заставила пересмотреть традиционные воззрения на пр. и вр. и отказаться от субстанциальной концепции.

Есть две теории относительности:

1. Специальная (СТО). В ней были объединены понятия движение, пространство и время. Они как свойства материальных объектов меняются от скорости их движения, как и масса, которая возникает со скоростью движения. Появляются понятия масса покоя и масса движения. Пр. и вр. меняются в завис-и от скорости движения; ритм времени сокращается и линейные размеры тела сокращаются. Следовательно не существует единой системы координат и было введено понятие – пространственно-временной интервал – это величина которая не меняется при переходе от одной системы отсчета к другой. Этот интервал позволяет изменяться пространству и времени в разных направлениях, что позволяет ему оставаться постоянным.

2. Общая теория относительности (ОТО) связала в едино понятия тяготеющей массы, пространства и времени. Ритм времени замедляется. Пространство искривляется под действием поля тяготения. Наблюдения во время солнечных затмений показали что пространство искривляется. Из этого были сделаны следствия на основе геометрии Лобачевского (отрицательная кривизна) и Римана (положительная кривизна), что при положительном искривлении пространства вселенная замкнута, а при отрицательном вселенная бесконечна.

Решая уравнение Эйнштейна, Фридман сделал вывод, что наша вселенная м.б. стационарной, она или сужается или расширяется. При спектральном анализе света было установлено, что полосы света смещаются в сторону красного – значит объекты удаляются, если же к фиолетовому, то объекты приближаются. Наша же вселенная расширяется. Т.о. 15-20 млрд. лет назад наша вселенная была сконцентрирована в замкнутой форме пространства. У вселенной есть горизонт, и за пределы какой-то сферы у человека нет возможности выйти. Открыл расширяющуюся систему Хаббл. Становление вселенной связывают с черными дырами сверхплотного состояния, которые отличаются тем что в поле их тяготения все исчезает, даже луч света. Черные дыры это элементарные частицы сжатые пространством и временем. В результате взрыва из черной дыры выделяются элементарные частицы, что приводит к становлению химических соединений и становлению вселенной.

Зависимость пр. и вр. от взаимодействия материальных систем начали рассматривать еще в античности. Парменид --- движения не существует. Апории Зенона как проблематика непрерывности пр. и времени. В соответствии с Демокритом пр. до 20 вв. отождествляется с пустотой, считается абс. и вечным. Его свойства: изотропно, однородно. Время однородно и необратимо.

Галилей основатель экспериментально-теоретического естествознания рассмотрел принцип относительности движения, и ввел систему отсчета. Ньютон пошел по пути максимального абстрагирования в понятии пространства и времени. Нет абсолютного тела отсчета, при этом выдвинул теорию абс. пр. и абс. времени. Пр. остается всегда одинаковым и неподвижным, оторвал пр. и время от материи. Сюда же представления об эфире, то что мы воспринимаем, есть относит пр. и время.

Время и пространство рассматривались также как формы индивидуального сознания (Беркли, Юм), как априорные формы чувственного созерцания (Кант), как категории абсолютного духа (Гегель).

19в. - термодинамика, электромагнитное поле, закон сохранения энергии. Преодоление механистического взгляда, СТО. Характеристики времени и пространства по-разному выглядят в разных системах отсчета. Пространство и время по сути сущ. не сами по себе, а находятся в универсальной взаимосвязи, выступая как стороны единого целого. ОТО связывает с ними также и материю через гравитацию.

Течение времени и протяженность тел зависят от скорости их движения, а свойства пространства зависят от скоплений массы и гравитационных взаимодействий . Теория пространства может порождаться неевклидовой геометрией. Вопрос о многомерности пространства. Трехмерность евклидова пространства, и реальность многомерных пр. не как математических абстракций. Одномерность и необратимость времени, что связано с фундаментальными физическими законами. Тут же закон возрастание энтропии. Сущ-т также биологическое, психологическое, социальное время. На основе ОТО разработана теория расширяющейся Вселенное (Фридман, Хаббл). Таким образом, появляется идея не постоянного Космоса, как в античности, а постоянно развивающейся Вселенной.