Тем не
менее ньютоново понимание пространства
и времени было основным в науке вплоть
до создания теории относительности. Ведь
без признания существования абсолютной
пустоты, казалось, нельзя объяснить, в
частности, отсутствие торможения в движении
планет вокруг Солнца. Кроме того, понятия
абсолютного пространства и абсолютного
времени, не связанных с материей, играли
важную роль в концептуальном каркасе
классической механики. Дело в том, что
законы Ньютона справедливы лишь для инерциальных
систем отсчета. Но существуют ли такие
системы? Ясно, что вполне инерциальной
может быть лишь система отсчета, не подверженная
возмущающему влиянию со стороны материальных
объектов, т.е. система отсчета, связанная
с чем-то, что существует независимо от
материи. Функцию строго инерциальной
системы отсчета и выполняли в механике
Ньютона субстанциально понимаемые абсолютное
пространство и абсолютное время.
Исследование
электромагнитных взаимодействий
привело в конечном счете к
созданию теории относительности
(СТО), в рамках которой пространство
и время неразрывно связаны друг с другом,
ибо предельный характер скорости света,
ограничивающей скорость передачи взаимодействий,
указывает на невозможность процессов
в пространстве, не требующих времени;
с движением материи, ибо протяженность
и длительность имеют смысл (определенное
численное значение) лишь при указании
системы отсчета, связываемой с телом
отсчета.
Подчеркнем,
что в СТО поле приобретает
существенно новый статус, становясь
важнейшим компонентом физической
реальности .
Таким образом,
в современной науке нет места абсолютно
пустым пространству и времени, а потому
и С-пониманию их сущности. Отметим также,
что в области явлений, изучаемой СТО,
идеализация абсолютно твердого тела
уже не является оправданной, вследствие
чего СТО отказывается от нее введением
постулата ограниченности скорости передачи
взаимодействий, что находит выражение
во введении четырехмерного пространственно-временного
многообразия (элементом которого является
событие), описывающегося псевдоэвклидовой
геометрией.
В этом
контексте в учебной (и не
только) литературе иногда утверждается:
“Теория относительности... выявила
глубокую связь между пространством
и временем, показав, что в природе
существует единое пространство-время,
а отдельно пространство и
отдельно время выступают как его своеобразные
проекции, на которые оно по-разному расщепляется
в зависимости от характера движения тел”.
Первая часть
этого утверждения бесспорна
лишь в таком виде: на естественнонаучном
уровне СТО “выявила глубокую
связь между пространством и
временем”. Ибо философия эту
связь выявила и глубоко проанализировала
задолго до СТО,- поэтому сводить
дело к философским выводам из СТО
(как в процитированном учебнике) неправомерно.Согласиться
же с тем, что “в природе существует единое
пространство-время, а отдельно пространство
и отдельно время выступают как его своеобразные
проекции”, нельзя. Эта идея Г.Минковского
давно отвергнута современной наукой,
как естествознанием (ее несостоятельность
показал А.Эйнштейн), так и философией.
Дело в том, что четырехмерное пространство-время
- это концептуальное пространство- -время,
на теоретическом уровне отражающее взаимоотношение
реальных пространства и времени как качественно
разных форм бытия материи. Исследование
гравитационных взаимодействий привело
к созданию общей теории относительности
(ОТО), существенно обогатившей научные
представления о движении материи и, соответственно,
о пространстве и времени. ОТО доказала
зависимость кривизны пространства от
материи - источника гравитационного поля.
Развитие космологии, в основе которого
лежит главным образом ОТО, позволило
поставить и в определенной мере решить
ряд вопросов, касающихся структуры пространства
и времени в наблюдаемой части Вселенной.
Установлено, в частности, ее расширение.
При этом для описания движения материальных
объектов, изучаемого ОТО, потребовалось
не только использовать геометрию Римана,
но и учитывать ее изменение во времени.
ОТО выявила также изменение временного
ритма процессов в сильных полях тяготения.
Исследование
движения микрообъектов (квантовая
механика) привело к представлению
о дискретности пространства
и времени. Дело в том, что
при понимании последних как непрерывных
ряд наиболее содержательных физических
величин (масса, заряд, энергия и др.), описывающих
изучаемые квантовой механикой объекты,
в ее уравнениях теряют физический смысл
ввиду своей расходимости (бесконечности
значений). Разрешить проблему удалось
лишь введением “фундаментальной длины”
- некоего минимального расстояния (Rmin),
чем исключаются из рассмотрения взаимодействия
на бесконечно малых расстояниях,- теория
соответствует опыту лишь тогда, когда
взаимодействия элементарных частиц учитываются
в ней на расстояниях, не превышающих Rmin97.
Дискретность пространства, ввиду существования
предельной скорости передачи взаимодействий,
влечет и дискретность времени.
Даже столь
краткое рассмотрение показывает:
развитие пространственно-временных
представлений - результат углубления
понимания движения, взаимодействия материальных
объектов. Это свидетельствует в пользу
тезиса “движение есть сущность времени
и пространства”.
Другим направлением
исследования пространства и
времени является выяснение характера
их бытия, т.е. имеют ли они объективный
характер или же проистекают из особенностей
нашего сознания и по своей природе субъективны.
В этой связи можно в определенной степени
говорить о материалистическом и идеалистическом
их понимании.
Идеалистические
взгляды на пространство и
время связаны с отрицанием
их объективной природы и признанием
их зависимости от различных
форм сознания, которые так или
иначе выступают первопричиной
их существования. Например, представители
субъективного идеализма (Беркли, Юм,
Мах) рассматривают пространство и время
как формы индивидуального сознания. Для
Юма они существуют только в восприятии,
а для Канта они выступают как априорные,
данные до опыта формы чувственного созерцания.
У Маха «пространство и время суть упорядоченные
… системы рядов ощущений».
Объективные
идеалисты, которые исходят из
догмы о творении мира духовной
силой, считают пространство и
время также порождением бога.
В философии Гегеля пространство
появляется только на определенной
ступени развития абсолютной идеи, при
переходе ее в свое инобытие, при порождении
ею природы.
Материалисты
считают, что пространство и
время – это объективные и
всеобщие формы существования
материи. Однако в рамках материализма
мы должны различать взгляды
метафизического и диалектического материализма.
Ряд философов-материалистов и естествоиспытателей
(Демокрит, Ньютон), признавая объективное
существование пространства и времени,
считали, что они существуют сами по себе,
независимо от материи.
Пространство,
по их мнению - это чистая протяженность,
а время - чистая длительность, в которые
как бы «погружены», «помещены» материальные
объекты. Этот взгляд одним из первых высказал
Демокрит: «в действительности же существуют
только атомы и пустота». Здесь пустота,
т.е. «чистое» пространство, наделяется
субстанциальностью и мыслится наряду
с атомами как единственно существующее
в действительности.
Абсолютное
пространство и время существуют,
по Ньютону, не только самостоятельно,
независимо от материальных процессов,
но и независимо друг от друга.
Виднейшие
материалисты XYIII в. отвергли представление
о пустом пространстве. И тем не менее
это воззрение Ньютона оказало немалое
влияние на развитие науки. Только в ХХ
в. в связи с созданием теории относительности
этим представлениям пришел конец
и в физике победила диалектическая идея
о неразрывной связи пространства и времени
с материей.
Однако задолго
до того, как эта глубокая и
плодотворная идея получила свое
обоснование в развитии физической
науки, она была сформулирована
в общей форме Ф.Энгельсом. «Основные формы
всякого бытия, - писал он, - суть пространство
и время, бытие вне времени есть такая
же величайшая бессмыслица, как бытие
вне пространства».
В настоящее
время пространство и время
признаются формами существования
движущейся материи. Под пространством
понимается протяженность, порядок расположения
сосуществующих материальных объектов.
Основными свойствами пространства являются:
объективность, протяженность, трехмерность.
Время – это последовательность развития
материальных объектов, обладание длительность.
К основным свойствам времени относятся:
объективность, длительность, одномерность
и необратимость.
Важнейшее
значение для развития философских
взглядов на пространство и
время имеет теория относительности.
Частная теория относительности доказывает
взаимосвязь пространства и времени, а
общая теория относительности – связь
пространства и времени с материей.
В общей теории относительности пространствено-временной
континуум лишается абсолютности. Суть
теории относительности, писал А.Эйнштейн
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 и пространство
и время».
Философское
значение общей теории относительности
состоит в доказательстве положения
о наличии глубокой внутренней
связи между материей и такими
ее основными формами существования,
как пространство, время, движение.
Следует
иметь в виду, что каждой форме
движения материи присущи свои специфические
пространство и время. Говорят, например,
о физическом, химическом, биологическом,
социальном пространстве и времени, а
также геологическом и географическом.
3.1 Единство материи,
движения, пространства
и времени.
Идея абсолютного
пространства и времени соответствовала
определенной физической картине
мира, а именно: системе взглядов
на материю как на совокупность
отграниченных друг от друга
атомов, обладающих неизменными
объемом и инертностью (массой)
и действующих друг на друга мгновенно
либо на расстоянии, либо при соприкосновении.
Изменение физической картины мира изменило
и воззрения на пространство и время. Открытие
электромагнитного поля и выяснение несводимости
поля к состояниям механической среды
— мирового эфира — вскрыли несостоятельность
классической картины мира. Оказалось,
что материя не может быть представлена
как совокупность отдельных, строго отграниченных
друг от друга элементов. В действительности
частицы вещества связаны друг с другом
в единые системы полем, действие которого
передается с конечной скоростью, одинаковой
в любой замкнутой системе (в вакууме —
со скоростью света).
Огромный
вклад в разработку научных
представлений о связи пространства
и времени с движущейся материей
внес Н.И. Лобачевский. Им была выдвинута
идея, согласно которой закономерности
геометрии могут быть различными в разных
масштабах. Лобачевский пришел к очень
важному не только для геометрии, но и
для философии выводу: свойства пространства
не являются всегда и везде одинаковыми
и неизменными. Он создал неевклидову
геометрию, которая является более общей
и включает в себя евклидову геометрию
как частный случай, отражающий пространственные
отношения, воспринимаемые нами в повседневном
опыте. В ней через точку, взятую вне прямой,
можно провести не одну (как в геометрии
Евклида), а бесчисленное множество прямых,
не пересекающихся с данной. Сумма углов
треугольника в этой геометрии не остается
постоянной и равной 180°, а меняется в зависимости
от изменения длины его сторон и при этом
всегда оказывается меньше 180°. Б. Риман
создал еще одну неевклидову геометрию.
В ней через точку, взятую вне прямой, нельзя
провести ни одной прямой, не пересекающей
данную. Идеи Лобачевского получили свое
дальнейшее развитие и конкретизацию
в современной физике. Великое научное
открытие XX в. — теория относительности,
созданная А. Эйнштейном, — вскрыло конкретные
связи пространства и времени с движущейся
материей и друг с другом, выразив эти
связи строго математически в определенных
законах[3].
Одним из
выражений связи пространства
и времени с движением материи
является тот факт, обнаруженный
теорией относительности, что
одновременность событий не абсолютна,
а относительна[4]. Оказывается, что
и расстояние между какими-либо
телами, находящимися в пространстве на
конечном удалении друг от друга, неодинаково
в различных движущихся инерциальных
системах. С возрастанием скорости длина
тела сокращается. В мире нет единственной
длины тела: она меняется в зависимости
от системы отсчета. Подобно этому промежуток
времени между какими-либо событиями различен
в различных движущихся материальных
системах — с возрастанием скорости он
уменьшается. Такая зависимость протяженности
тел и временных промежутков от скорости
движения свидетельствует о внутреннем
единстве пространства и времени. Итак,
в мире все пространственно и временно.
Пространство
и время абсолютны. Но поскольку
это формы движущейся материи,
они обусловлены ею, как форма
своим содержанием, и каждый
уровень движения материи характеризуется
своей пространственно-временной структурой.
Движение
Мир находится
в постоянном движении: у него нет
«выходных дней» для покоя.