Согласно этому принципу все физические (механические) явления происходят
одинаково во всех системах, покоящихся ил движущихся равномерно и
прямолинейно с постоянной по величине и направлению скоростью. Такие системы
называются интегральными. Математические преобразования Галилея отражают
движения в двух интегральных системах, движущихся с относительно малой
скоростью (меньшей, чем скорость света в вакууме). Они устанавливают
инвариантность (неизменность) в системах длины, времени и ускорения.
Дальнейшее развитие представлений о пространстве и времени связано с
рационалистической физикой Декарта, который создал первую универсальную
физико-космическую картину мира. В основу ее Декарт положил идею о том, что
все явления природы объясняются механическими воздействиями элементарных
материальных частиц. Взаимодействием элементарных частиц Декарт пытался
объяснить все наблюдаемые физические явления : теплоту, свет, электричество,
магнетизм. Само же взаимодействие он представлял в виде давления или удара
при соприкосновении частиц друг с другом и ввел таким образом в физику идею
близкодействия.
Декарт обосновывал единство физики и геометрии. Он ввел координатную систему
(названую впоследствии ее именем), в которой время представлялось как одна из
пространственных осей. Тезис о единстве физики и геометрии привел его к
отожествлению материальности и протяженности. Исходя из этого тезиса он
отрицал пустое пространство и отожествлял пространство с протяженностью.
Декарт развил так же представление о соотношении длительности и времени.
Длительность, по его мнению, «соприсуща материальному миру. Время же –
соприсуще человеку и поэтому является модулем мышления». «...Время, которое
мы отличаем от длительности, -- пишет Декарт в «Началах философии», -- есть
лишь известный способ, каким мы эту длительность мыслим...» (Декарт Р.
Избранные произведения. – М.: Госполитиздат, 1950. – С.451.)
Таким образом, развитие представлений о пространстве и времени в
доньютоновский период способствовало созданию концептуальной основы изучения
физического пространства и времени. Эти представления подготовили
математическое экспериментальное обоснование свойств пространства и времени в
рамках классической механики.
Новая физическая гравитационная картина мира, опирающаяся на строгие
математические обоснования, представлена в классической механике Ньютона. Ее
вершиной стала теория тяготения, провозгласившая универсальный закон
всемирного тяготения. Согласно этому закону сила тяготения универсальна и
проявляется между любыми материальными телами независимо от их конкретных
свойств. Она всегда пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Распространив на всю Вселенную закон тяготения, Ньютон рассмотрел и возможную
ее структуру. Он пришел к выводу, что Вселенная является не конечной, а
бесконечной. Лишь в этом случае может существовать множество космических
объектов – центров гравитации. Так, в рамках ньютоновской гравитационной
модели Вселенной утверждается представление о бесконечном пространстве, в
котором находятся космические объекты, связанные между собой силой тяготения.
В 1687 году вышел основополагающий труд Ньютона «Математические начала
натуральной философии. Этот труд более чем на два столетия определил
развитие всей естественно научной картины мира. В нем были сформулированы
основные законы движения и дано определение понятий пространства, времени,
места и движения.
Раскрывая сущность времени и пространства, Ньютон характерезует их как
«вместилища самих себя и всего существующего. Во времени все располагается в
смысле порядка последовательности, в пространстве – в смысле порядка
положения». (Ньютон И.С. Математические начала натуральной философии //
Собрание трудов академика А.Н. Крылова. Т. VII – М. –Л.: АН СССР, 1936.
–С.32.) Он предлагает различать два типа понятий пространства и времени:
абсолютные (истинные, математические) и относительные (кажущиеся, обыденные)
и дает им следущую типологическую характеристику:
· Абсолютное, истинное, математическое время само по себе и по своей
сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно
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.
· Абсолютное пространство по своей сущности, 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. (Ньютон
И.С. Математические начала натуральной философии // Собрание трудов академика
А.Н. Крылова. Т. VII – М. –Л.: АН СССР, 1936. –С.30.)
В материалистической картине мира
Понятие пространства возникло на основе наблюдения и практического
использования объектов, их объема и протяженности.
Понятие времени возникло на основе восприятия человеком смены событии,
последовательной 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. Здесь 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 развито 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
типа этих понятий абсолютные (истинные, математические) и относительные
(кажущиеся, обыденные) и дает им следующую типологическую характеристику
-Абсолютное, истинное, математическое 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 продолжительное и,
употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как
то час, день, месяц, год
-Абсолютное пространство по своей сущности, 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. Эта концепция «черного ящика», о которой уже говорилось выше. 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
важнейшим качеством субстанции - способностью порождать различные тела,
сохраняться в их основе 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
внепространственным 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 создает 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 прекратится, а вместе с миром исчезнут пространство и время. И
снова будет только вечность как атрибут Бога и его бесконечная вездесущность.
Подобные взгляды выражались в общем виде еще Платоном, Аврелием Августином,
Фомой Аквинским и ид последователями, Ньютон также разделял эти взгляды.
В этих воззрениях, даже с теологической точки зрения, содержатся глубокие
противоречия. Ведь однократный акт сотворения мира и обреченность его на
грядущую гибель не соответствует бесконечному могуществу, совершенству и
мудрости Бога. Этим божественным атрибутом более соответствовало бы
бесконечное множество актов творения самых различных миров, последовательно
сменяющих друг друга в пространстве и времени. В каждом из низ
реализовывалась бы определенная идея, данная этому миру Богом, а все
множество этих идеи создавало бы бесконечное пространство и время. Подобные
идеи, высказанные в общем виде еще александрийский теологом Оригеном (Ш в.
н.э.) и объявленные вскоре ересью, в новое время развивались в философии
Лейбница, выдвинувшего идею о предустановленной гармони в каждом из
потенциально возможных миров. Лейбниц рассматривал пространство как порядок
сосуществования 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 не зависящих
ни от чего реальностей, подвластных только Богу.
Есть концепции (Беркли, 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 подле 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.
Проблема пространства и времени была тесно связана с концепциями
близкодействия и дальнодействия. Дальнодействие мыслилось как мгновенное
распространение гравитационных и электрических сил через пустое абсолютное
пространств во, в котором силы находят свою конечную цель благодаря
божественному провидению. Концепция же близкодействия (Декарт, Гюйгенс,
Френель, Фарадей) была связана с пониманием пространства как протяженности
вещества и эфира, в котором свет распространялся 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 физики, 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 давшей ей естественнонаучное обоснование.
ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ.
Исходным пунктом этой теории стал принцип относительности классический
принцип относительности был сформулирован еще Г. Галилеем: во всех инерциальных
системах отсчета движение тел происходит по одинаковым законам. Инерциальными
называются системы отсчета, движущиеся друг относительно друга равномерно и
прямолинейно.
Галилей разъяснял это положение различными наглядными примерами. Представим
путешественника в закрытой каюте спокойно плывущего корабля Он не замечает
никаких признаков движения. Если в каюте летают мухи, они отнюдь не
скапливаются у задней ее стенки, а спокойно летают по всему объему. Если
подбросить мячик прямо вверх, он упадет прямо вниз, а не отстанет от корабля,
не упадет ближе к корме.
Из принципа относительности следует, что между покоем и движением - если оно
Страницы: 1, 2, 3
|