КОНЦЕПЦІЯ ВІДНОСНОСТІ ПРОСТОРУ І ЧАСУ

Поняття простору і часу

Дві години, проведені в суспільстві коханої дівчини, здадуться вам хвилиною. Навпаки, якщо вам доведеться хвилину посидіти на розпеченій до червоного печі, то ця хвилина здасться двома годинами. Ось це і є відносність часу.

А. Ейнштейн

Коли говорять, що всі явища природи і процеси відбуваються в просторі і часі, мають на увазі при цьому, що для їх описів виникне потреба у вказівках місця, де вони відбуваються, і часу, коли відбуваються. Те, що відбувається в цій точці і в даний момент часу, називають елементарним подією. Сукупність же всіх можливих подій прийнятий називати світом, де кожному окремому події відповідає мирова точка, а процесу, тобто послідовності елементарних подій, - світова лінія.

Реальне простір приймається тривимірним, а час одномірним. Тому положення довільної точки задається трьома числами або параметрами, а час - одним числом. Спосіб, за допомогою якого кожному події ставиться у відповідність набір чотирьох чисел, називають системо відліку.

При практичному побудові координатної системи відліку вибирають тіло відліку або сукупність тіл відліку і деяку точку - початок відліку, а також три фіксованих напрямки - осі координат До них додають еталонний масштаб довжини, що дозволяє визначать відстані, одиниці кутових вимірювань, а також відповідні прилади та інструменти, за допомогою яких знаходять три параметра, які приймаються в якості координат обраної точки.

Для вимірювання проміжків часу і визначення моментів настання подій задаються початок відліку часу і еталонні годинник, причому передбачається, що годинами забезпечені всі точки простору і годинник синхронізовані між собою. Під годинами розуміють будь-який суворий періодичний процес, тривалість якого приймається за одиницю.

Простір і час традиційно розглядалися в філософії і науці як основні форми існування матерії, відповідальні за розташування, структурність і протяжність окремих елементо матерії один щодо одного і за закономірну координацію змінюваних один одного явищ. Характеристиками простору вважалися однорідність-однаковість властивостей у всьому просторі і изотропность - незалежність властивостей від напрямку. Час також счіталос однорідним, тобто будь-який процес в принципі повторимо через деяк проміжок часу. З цією властивістю пов'язана симетрія світу, котора має велике значення для його пізнання. Простір рассматрівалос як тривимірне, а час як одномірний і йде в одному напрямку -В від минулого до майбутнього. Час необоротно, але у всіх фізичних законах від зміни знака часу на протилежний нічого не меняетс і, отже, фізично майбутнє не відрізняються від минулого.

Таким чином, простір є загальна об'єктивна форма існування матерії, що є необхідною умовою виникнення і руху конкретних матеріальних систем. Поняття просторів висловлює:

  • - взаємне розташування матеріальних систем (об'єктів): попереду позаду, поза, усередині, близько, далеко, близько і т.д .;
  • - здатність їх займати певний обсяг, мати протяжність - довжину, ширину і висоту;
  • - властивість матеріальних об'єктів мати певну форму, струк

туру-

Час є загальна об'єктивна форма існування матерії, що рухається, що є необхідною умовою виникнення і зміни конкретних матеріальних систем і виражає структурність, тим п тривалість матеріальних процесів і об'єктивну послідовність подій.

Отже, поняття «час» висловлює також загальне властивість матеріальних систем і процесів як:

  • - тривалість існування предметів, систем і розвитку їх окремих фаз, сторін, ступенів і т.д .;
  • - порядок проходження і зміну станів, відому послідовність процесів (до, після, одночасно і т.п.).

Простір і час - це не самостійні сутності, а корінні форми буття, існування рухомих матеріальних систем. Простір і час являють собою форми, в яких проявляетс активність матерії. Їм притаманні такі загальні властивості, як об'єктивність, безмежність і нескінченність, єдність абсолютності і відносності, переривчастості і безперервності. Так, наприклад, вони абсолютн в тому сенсі, що становлять загальні умови всякого буття; вони відносні, тому що в своїх конкретних властивостях залежать від стану рухомої матерії.

Незважаючи па наявність загальних властивостей, простір і час мають свою специфіку, а в ряді істотних властивостей вони різні. Просторів трехмерно і має властивість симетрії, а час - одновимірно і одне направлено, тече від минулого до сьогодення і від нього до майбутнього. В одновимірному часу, його незворотності виражені безпосередні характер зв'язку між змінними станами матеріальних об'єктів а також загальна тенденція слідування одних матеріальних явищ за іншими, перехід від нижчих форм до вищих, від простих до більш складні системним утворенням.

Простір і час є єдність нескінченного і кінцевого. Нескінченність простору проявляється абсолютним характером рухомої матерії, відсутністю будь-яких кінцевих, застиглих станів, невичерпність в структурному відношенні і якісних перетворень матерії. Нескінченність часу полягає в тому, що матерія вічна в минуло й майбутньому, що час - це загальна форма існування нескінченно матерії.

Кінцівка простору виражається в переривчастості руху, дискретності і диференційованості матеріальних систем. Точно так же час складається з нескінченної кількості тривалості існування окремих матеріальних систем, де протікають незворотні процеси.

У фізиці теорія простору і часу з метафізичних позицій була обгрунтована Ньютоном. Він розрізняв абсолютні і відносні простір і час. Відносні простір і час - це чуттєвосприймаються залежності між матеріальними тілами, абсолютні - це математичні простір і час, які незалежний від матерії, один від одного і складають порожні вмістилища для матерії Тіла, перебуваючи в просторі і рухаючись в ньому, не взаємодіють з ним Простір , але Ньютону, є абсолютною системою відліку і залишається завжди нерухомим, однорідним, має всюди, у всіх точка і напрямках однаковими геометричними властивостями. Час Ньют визначав як чисту тривалість і вважав, що воно так само, як простір, служить абсолютної системою відліку, завдяки чому нібито стає можливим вимір у часі тих чи інших реальних процесів, що відбуваються в порожньому просторі. Але ці реальні процеси, що відбуваються в часі, не взаємодіють з абсолютним часом. Це б метафізичний погляд на простір і час, стосовно до механічних процесів. При цьому основою просторових понять в механіці Ньютона служила геометрія Евкліда з її уявленням про однорідність і дійсності властивостей всього нескінченного простору.

Створення в першій половині XIX ст. Н. Лобачевским, а потім Б. Ріманом неевклідової геометрії усунуло один з основних аргументів на користей ньютоновой концепції простору і часу - наявність тільки одне евклідової геометрії. Так, геометрія, створена Н. Лобачевским, відображає нові, невідомі раніше, властивості простору. Вона Виходь з матеріалістичного принципу залежності геометричних свойст простору від матерії, від відбуваються матеріальних процесів Ідеї Лобачевського значно підірвали метафізичне уявлення про однорідність і абсолютність простору. Разом з тим ці нові ідеї з'явилися найсильнішим ударом по апріоризму Канта, який розглядав простір і час як апріорні форми людського споглядання, що передують всякому досвіду. Тим самим Лобачевський показав, що просторові форми притаманні самому об'єктивного світу і чт геометричні положення відображають властивості реального простору мають дослідне походження.

Ідеї Лобачевського отримали свій подальший розвиток в теорії відносності А. Ейнштейна. Відповідно до теорії відносності Ейнштейна час і простір існують самі по собі і знаходяться в прямій нерозривному зв'язку з рухомою матерією. Теорія відносності, котора включає в себе приватну і загальну теорію відносності, розкрила конкретні форми органічною взаємозв'язку простору і часу. Встановила їх залежність від розподілу і руху матерії, показавши ті самим, що простір і час не існують окремо один від один і від матерії і що вони не є абсолютними в сенсі класично фізики.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >