1.2. Еволюція поглядів про простір і час від Анаксімандра до Ньютона.

Розвиток поглядів про простір і час доцільно почати з умовиводів давньогрецького філософа Анаксімандра Мілетського (бл. 610 — 546 рр. до н. e). За словами Маковельського в історії людської думки Анаксімандру належить перша спроба цілком природного пояснення світу, заснованого на механічному принципі [10, с.37, 40,90.]. Загальновизнано, що космологічне вчення Анаксимандра генетично пов'язано з грецькою і східною міфологією. Але, на відміну від міфологічних моделей світу, всесвіт в Анаксимандра сферичний. У центрі цієї сфери-всесвіту знаходиться циліндрична Земля, рівновіддалена від усіх точок сфери. Сама сфера оточена вогненною оболонкою, всі точки якої в принципі однорідні. Від цієї вогненної сфери відокремився ряд кілець, що обертаються навколо Землі і оточених повітряною трубчастою оболонкою з отворами, через які у вигляді Сонця, Місяця та інших небесних світил просвічує вогненна маса. Внутрішні діаметри сонячного, місячного і зоряного кілець співставляються один до одного як 27:18:9 (за одиницю прийнятий діаметр Землі-циліндра). Ці числові співвідношення являють, таким чином, певну геометричну структуру простору, яка лежить в основі моделі всесвіту Анаксимандра, що певною мірою дає більш розгорнуту картину всесвіту в порівнянні з міфологічною. Ідея симетричності простору також виходить за межі міфологічних уявлень. Але спрямованість простору від центру до периферії, його замкнутість і структура, обумовлена ​​протиборчими стихіями, виявляють явні міфологічні паралелі. Анаксімандр говорив, що першоосновою всякого буття є «нескінченність», намагався осмислити Всесвіт у цілому. Він був одним з перших в античній науці, хто представив Всесвіт, розділений на дві частини, принципово відмінні один від одного з точки зору часу: складову більш високого рангу - вічну і незмінну - і конкретно-предметну частину Світу, яка постійно змінюється в часі. Анаксимандр вважав, що основою всього є безмежний вічний позачасовий і незмінний початок (апейрон), з якого народжуються і в який знову повертаються всі численні світи. Цьому початку він протиставляв тлінний світ речей, над яким панує час.

Через століття після Анаксимандра інший давньогрецький філософ Ксенофан (VI-VІІ до н. е.) вчив про незмінність Світу: Всесвіт - абсолютно однорідна сутність у незмінному стані. Ксенофана можна вважати одним з праотців статичної концепції часу, за якою всі події сьогодення, минулого і майбутнього реально існують одночасно (з різними застереженнями і припущеннями), а уявлення про час конкретних подій - це ілюзія, що виникає в момент усвідомлення тої чи іншої зміни.

Його підтримував Парменід (нар. бл. 540 до н. е.), який вважав, що спостережувані зміни - це ілюзія наших органів чуття. З його точки зору є буття істинне, однорідне, воно не рухається, не виникає і не вмирає. У чуттєвому неістинному бутті Парменід допускав, крім цього, також минуле і майбутнє.

За Левкіппом і Демокрітом, все природне різноманіття складається з найдрібніших частинок матерії, з атомів, які рухаються, стикаються і поєднуються в порожньому просторі (Кенон). Ці атоми (буття) і пустота (небуття) є першоосновами світу. Таким чином, вся природа складається з двох субстанцій - атомів і порожнечі. Тут простір виступає не як структура світу, а як початковий його фон, на якому розгортається динаміка матеріальних атомів. У даному випадку порожнеча - прояв субстанціальної концепції простору. Атоми не виникають і не знищуються, їх вічність виникає з без початковості часу. Левкіпп розглядав «вічне» актуально, і в цьому сенсі для нього рух вічний: атоми рухаються в порожнечі нескінченний час. Нескінченому простору відповідає нескінченний час.

Фізичний простір Демокріта не має нічого спільного з геометрією. Він взагалі не наділяв порожнечу метричними властивостями. Порожній простір є лише необхідною умовою існування і руху атомів.

Платон (427-347 до н. е.) може вважатися одним з родоначальників реляційних концепцій часу, так як він цілком виразно заявив, що час не є особливою субстанцією, він - один з визначників матеріального світу. Платон стверджував, що час обумовлений рухом небесних тіл, більше того - це просто одне і те саме («якщо небес буде багато, буде багато і часу»), «Через те, що рух небесних світил циклічний, час видається також циклічним, біжучим по колу ». (Платон називав навіть тривалість циклу - 36 тисяч років.) Платон, як і багато інших, виділяв буття істинне. Істинним буттям для Платона є ідеальне буття, яке існує саме по собі, а в матерії тільки "присутнє ". Матерія ж вперше отримує своє існування через те, що наслідує йому, прилучається до нього або "бере участь " у ньому.

Аристотель (384-322 рр. до н. е.) розгортає складний процес поетапного пізнання сутності розглядуваних нами фундаментальних категорій. Спочатку він ставить питання: а чи існує взагалі час? Він приводить міркування на користь тези про не існування часу. Дійсно, міркує Аристотель, минулого вже немає, майбутнього ще немає, а є лише непротяжне, позбавлене тривалості «тепер», затиснуте між неіснуючими минулим і майбутнім. Але ж те, що складається з неіснуючого, не може бути існуючим. «Крім того, - додає Аристотель, - для будь-якої подільної речі, якщо тільки вона існує, необхідно, щоб, поки вона існує, існували б або всі її частини, або деякі, а у часі, який [також] ділимо, одні частини вже були, інші - будуть і ніщо не існує. А «тепер» не є частина, так як частина вимірює ціле, яке повинно складатися з частин; час же, як видно, не складається з «тепер» [2, с. 145 — 146].

Подальший аналіз часу ведеться Аристотелем вже на фізичному рівні, де основну увагу він приділяє взаємозв'язку часу і руху. Аристотель показує, що час немислимий, не існує поза рухом, але він не є і сам рух. Він уточнює, про який рух йде мова. Рух небесної сфери задає періодичний процес, необхідний для вимірювання тимчасового потоку. Виміряти час і вибрати одиниці його вимірювання можна за допомогою будь-якого періодичного процесу, але, для того щоб отримана фізична величина була універсальною, необхідно використовувати рух з максимальною швидкістю. У сучасній фізиці це - швидкість світла (теорія відносності Ейнштейна), а в античній та середньовічній філософії - швидкість руху небесної сфери. Аристотель підкреслював, що «рух вимірюють простим і найбільш швидким рухом, тому у вченні про небесні світила в основу кладеться рівномірний і найбільш швидкий рух - рух неба, і по ньому судять про всі інші [1, с. 254]. Такий універсальний час виступає мірою будь-яких рухів і спокою об'єктів і процесів об'єктивного світу.

Галілео Галілей розкрив неспроможність аристотелівської картини світу. Зокрема, він показав, що всі аргументи на користь нерухомості Землі засновані не тільки на спостереженні, як це намагалися представити прихильники геоцентричної системи, але і на мовчазному припущенні, що Земля нерухома. Тільки виходячи з такого припущення можна стверджувати, що камінь падає вздовж вежі по прямій лінії. Якщо ж виходити з того, що Земля рухається, то траєкторія руху цього каменю буде вже кривою. Іншими словами, в подібних прикладах перипатетиків передбачається відомим те, що ще потрібно довести.

В основі світогляду вченого лежить визнання ним об'єктивного існування світу, нескінченного та вічного, при цьому Галілей припускав божественну першопричину. У природі, за Галілеєм, ніщо не знищується і не породжується, відбувається лише зміна взаємного розташування тіл або їхніх частин. Матерія складається з неподільних атомів, її рух — універсальне механічне пересування. Небесні світила подібні до Землі й підкоряються єдиним законам механіки. Усі процеси в природі зумовлені суворою механічною причинністю.

За Рене Декартом - Всесвіт повністю заповнений рухомою матерією і в своїх проявах самодостатній. Неподільних атомів і порожнечі Декарт не визнавав і в своїх працях різко критикував атомістів, як античних, так і своїх сучасників. Крім звичайної матерії, Декарт виділив великий клас невидимих ​​тонких матерій, за допомогою яких намагався пояснити дію теплоти, тяжіння, електрики і магнетизму.

Основними видами руху Декарт вважав рух за інерцією, який сформулював (1644) так само, як пізніше Ньютон, і матеріальні вихори, що виникають при взаємодії однієї матерії з іншого. Взаємодію він розглядав чисто механічно, як зіткнення.

У 1687р. у світ виходить праця Ісака Ньютона «Математичні начала натуральної філософії». У ній постулюється абсолютний час і абсолютний простір, метафізичні поняття, на яких після Ньютона була заснована вся фізика до XIX століття. Ось найбільш характерні витримки:

1. Абсолютний, істинний математичний час сам по собі і по самій своїй суті, без жодного відношення до будь-чого зовнішнього, протікає рівномірно й інакше називається тривалістю. Відносний, що здається, або повсякденний час є або точна, або мінлива, що осягається почуттями, зовнішня, чинена при посередництві будь-якого руху міра тривалості, яка вживається в повсякденному житті замість істинного, або математичного, часу, як-то: година, день, місяць, рік.

2. Абсолютний простір за самою своєю суттю, безвідносно до чого б то не було зовнішнього, залишається завжди однаковим і нерухомим. Відносне є його міра або будь-яка обмежена рухома частина, яка визначається нашими почуттями за положенням його відносно деяких тіл і яке у повсякденному житті приймається за простір нерухомий .

Можливо, що не існує (у природі) такого рівномірного руху, яким час міг би вимірюватися з цілковитою точністю. Всі рухи можуть прискорюватися або сповільнюватися, проте абсолютний час змінюватися не може .

Час і простір складають як би вмістилища самих себе і всього існуючого. У часі все розташовується в сенсі порядку послідовності, у просторі - в сенсі порядку положення. По самій своїй суті вони є місця, приписувати ж первинним місцям рух безглуздо. Причини походження, якими розрізняються справжні і удавані рухи, суть ті сили, які треба до тіл прикласти, щоб зробити ці рухи. Істинний абсолютний рух не може ні відбутися, ні змінитися інакше, як від дії сил, прикладених безпосередньо до рухомого тіла, тоді як відносний рух тіла може бути змінений без докладання зусиль до цього тіла ». Таким чином, для Ньютона сила є абсолютним елементом, тоді як рух може мати лише відносний характер через відсутність абсолютної системи відліку [11, с.132].