Свойства пространства и времени с точки зрения современной науки

Всероссийский Заочный Финансово  – Экономический  Институт 
 
 
 

     Контрольная работа

     По  дисциплине: Концепции Современного Естествознания

     Тема: Свойства пространства и времени с точки зрения современной науки. 
 
 
 
 
 
 

Исполнитель: Питейкина А.Э.

специальность: Бухгалтерский учет,

  анализ и аудит

                                        группа  ФНО (вечер)

                                         зачетная  книжка № 10УБД43393

                                       Преподаватель: Голубева Н. А. 
 
 
 
 
 
 
 

     г. Москва 2010

СОДЕРЖАНИЕ 

      Введение …………………………………………………………………...3

1. Сущностные характеристики пространства и времени с позиции

современного  научного познания………………………………………..5                            

2. Межнаучный характер пространственно-временных представлений

 в  современной науке.……………………………………………………..12

3. Значение понятий пространства и времени для современных

 естественных  и гуманитарных наук……………………………………..16

Заключение…………………………………………………………………18

Список  использованной литературы ……………………………………..19 

 

ВВЕДЕНИЕ 

     Пространство  и время относятся к фундаментальным  понятиям, которыми философы занимались с древних времен. В двадцатом  веке представление об этих понятиях были основательно уточнены. В понимании  пространства и времени существовало первоначальное представление об абсолютном и пустом пространстве, заполненном  неким мировым и неподвижным  эфиром. Эти представления древних  философов по мере накопления научных  знаний о природе вещества, характера  взаимодействия тел, строения и структуры  материального мира постепенно преобразовывались.

     Время - одно из самых знакомых человеку свойств  нашего мира. И вместе с тем оно  имеет репутацию самого загадочного: «Что же такое время?» И вместе с тем, едва ли многие люди считают загадочным пространство. Загадочность времени связана с его течением, с существованием потока времени, знакомого каждому человеку в личном опыте: под течением времени понимают его логическое свойство: настоящий момент, который мы называем “теперь, сейчас”, как бы постоянно движется в направлении будущего, увеличивая объем прошлого, оставляемого за собой.

     Тайна времени увлекала человеческий разум  не одно тысячелетие. Самые глубокие умы человечества стремились проникнуть в нее. До сих пор не преодолены многие тупики, в которые заводила эта проблема. А когда удавалось  освободиться от одних, настигали другие. Искусство и литература, наука, философия  и теология вовлечены в этот нескончаемый процесс. Последние столетия бурно развивающаяся наука пролила некоторый свет на природу времени, изучив специфические для соответствующей области науки проявления временного. В итоге, оптимистические ожидания переросли в осознание того, что ускользает опять целостное проникновение в сущность времени.

     Физика  Нового времени постаралась освободиться от этой загадочности, исключив течение  из своей конструкции времени. Ни одна из физических теорий классического  периода развития науки не обращается к потоку времени.

     Пространство  же никогда не вызывает такого личностного  чувства, и обычно представляется более  ясным, чем время. Но иногда, при особой ситуации в культуре, и пространство приобретает лика загадочности. Иногда человека тревожат вопросы о размерности  пространства: нет ли в других размерностях чего-либо, с чем мы, не подозревая, соприкасаемся. Или его волнуют  “размеры” мира: является Вселенная  конечной или бесконечной, ограниченной или безграничной. Ведь представления человека о пространстве, в котором живет он и существует природа, и с которым, прежде всего, ассоциируется у человека представление о пространстве, есть пространство Вселенной, которое изучается в космологии. Вместе с проблемой начала мира и его судьбы.

     Открытие  электромагнитных явлений, микрочастиц  и переход к пониманию двойной  природы материи – корпускулярной и волновой, а в затем создание специальной и общей теории относительности  позволяет сейчас говорить о том, что пространство и время связаны  между собой, свойства пространства определяются распределением и движением  в нем материи. В начале 20 века стало ясно, что время не едино  для всей Вселенной.

 

     1. Сущностные характеристики  пространства и  времени

     с точки зрения современной  науки  

          Исследования характеристик пространства  и времени целесообразно начать  с их определения.

     Понятие пространства опирается на понятие  протяженности. Протяженность объекта  выражает его структурность, взаимоотношение  его частей. Обнаруживается протяженность  благодаря конечности скорости распространения  взаимодействий – для «движения» с бесконечной скоростью любые  расстояния одинаковы, а именно точечны. Протяженность, следовательно, обусловлена системной природой материи, выражая ее многокачественность и многокомпонентность.

     Понятие времени базируется на понятии длительности. Длительность выражает несотворимость и неуничтожимость системно организованной материи, последовательное пребывание материальных объектов и явлений в определенных состояниях.

     Определения:

     - пространство – это отношения  взаимоположения объектов, сосуществующих  в некоторый момент времени  (при измерении пространственных  размеров, обратим внимание, измеряемый  объект совмещается с эталоном);

     - время – это отношения последовательности  объектов, сосуществующих в некоторой  точке пространства (сравнение временных  параметров разноместных событий,  обратим внимание, требует синхронизации  часов, что связано с комплексов  не столь уж тривиальных допущений  и процедур).

     Следствия из определений пространства и времени:

     1. пространство и время объективны;

     2. пространство и время неразрывно связаны друг с другом  и с движением материи.

     Более того, пространство и время –  это стороны движения. В самом  деле: поскольку пространство –  это отношения сосуществующих в  некоторый момент времени объектов, постольку оно есть то, что остается от движения, когда мы отвлекаемся  от времени; поскольку время –  это отношения объектов, сосуществующих в некоторой точке пространства, постольку оно есть то, что остается от движения, когда мы отвлекаемся от пространства. Таким образом, пространство и время не существуют вне движения материи, как и оно – вне пространства и времени.

     Данный  подход к определению пространства и времени именуется реляционным. Сторонники этой концепции понимают пространство и время не как самостоятельные сущности, а как системы отношений, образуемых взаимодействующими материальными объектами. Вне этой системы взаимодействий пространство и время считаются несуществующими. В этой концепции пространство и время выступают как общие формы координации материальных объектов и их состояний. Соответственно допускается и зависимость свойств пространства и времени от характера взаимодействия материальных систем.

     Но  этот подход был не единственным. Согласно широко ранее распространенной субстанциальной концепции пространство и время трактуются как самостоятельные сущности, существующие наряду с материей и независимо от нее. Соответственно отношение между пространством, временем и материей представлялось как отношение между двумя видами самостоятельных субстанций. Это вело к выводу о независимости свойств пространства и времени от характера протекающих в них материальных процессов.

     В начале XX в. была создана теория относительности, которая заставила пересмотреть традиционные воззрения на пространство и время и отказаться от субстанциальной концепции. Теорию относительности можно рассматривать как концепцию, нацеленную на раскрытие диалектических связей в природе.

     Теория  относительности включает в себя две генетически связанные теории: специальную теорию относительности (СТО), основные идеи которой были сформулированы А.Эйнштейном в 1905 г., и общую теорию относительности (ОТО), работу над которой А. Эйнштейн закончил в 1916 г.

     СТО возникла как результат попыток А. Эйнштейна распространить действие физического принципа относительности, известного еще со времен Галилея, на законы электродинамики, которые рассматривались как противоречащие последнему. А. Эйнштейн справился с этой задачей, но цена, которую он был вынужден заплатить за обобщение принципа физической относительности и распространение его на все законы физики, заключалась в пересмотре ньютоновских пространственно-временных представлений. СТО показала, что многие пространственно-временные свойства, считавшиеся до сих пор неизменными, абсолютными, фактически являются релятивными. Так, в СТО утратили свой абсолютный характер такие пространственно-временные характеристики, как длина, временной интервал, понятие одновременности. Все эти характеристики оказываются зависящими от взаимного движения материальных объектов.

     Новые подтверждения правильности реляционной  концепции пространства и времени  дала ОТО. Если в СТО принцип относительности был связан только с инерциальными системами отсчета, то общая теория относительности явилась результатом распространения действия принципа относительности и на неинерциальные системы отсчета. Это в свою очередь привело к установлению тесной зависимости метрических свойств пространства-времени от гравитационных взаимодействий между материальными объектами. В СТО было установлено, что геометрические свойства пространства-времени зависят от распределения в них гравитационных масс. Вблизи тяжелых объектов геометрические свойства пространства начинают отклоняться от эвклидовых, а темп течения времени замедляется. ОТО нанесла удар по субстанциальной концепции пространства и времени.

     Поскольку пространство и время неотделимы от материи, правильнее было бы говорить о пространственно-временных свойствах  и отношениях материальных систем. Но при познании пространства и времени ученые часто абстрагируются от их материального содержания, рассматривая их как самостоятельные формы бытия. Обычно выделяют всеобщие и специфические свойства пространства и времени. К всеобщим относятся такие пространственно-временные характеристики, которые и неразрывно связаны и с другими ее атрибутами. Специфические, или локальные, свойства проявляются лишь на определенных структурных уровнях, присущи только некоторым классам материальных систем.

     Прежде  всего пространство и время объективны и реальны, т. е. существуют независимо от сознания людей и познания ими этой объективной реальности. Человек все более и более углубляет свои знания о ней. Однако в истории науки и философии существовал и другой взгляд на пространство и время — как только субъективных всеобщих форм нашего созерцания.

     Согласно  этой точке зрения, пространство и  время не присущи самим вещам, а зависят от познающего субъекта. В данном случае преувеличивается относительность нашего знания на каждом историческом этапе его развития. Эта точка зрения отстаивается сторонниками философии И. Канта.

     Пространство  и время являются также универсальными, всеобщими формами бытия материи. Нет явлений, событий, предметов, которые существовали бы вне пространства или вне времени. У Гегеля высшей реальностью является абсолютная идея, или абсолютный дух, который существует вне пространства и вне времени. Только производная от абсолютной идеи природа развертывается в пространстве.