Время и его свойства

Время и его свойства                                                                                             Колупаева В.Н. гр. ПФ-150

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Южно-Уральский  государственный университет

Кафедра физическая химия

 

 

« Время и его свойства »

 

 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

по дисциплине « Концепция современного естествознания »

 

 

Руководитель работы

Тепляков Ю.Н.

 

Автор работы

студентка  гр. ПФ-150

Колупаева Валерия

 

                                                    

 

 

 

 

Челябинск

2011

 

 

Содержание

Введение......................................................................................2 стр.

Время и его  свойства...................................................................3 стр.

Свойства  времени......................................................................11 стр.

Время и культура.......................................................................17 стр.

Социальное  время.....................................................................18 стр.

Теория относительности  и время.............................................22 стр.

Список литературы....................................................................23 стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

  «Время – это одно из понятий, которое определить невозможно»

                                                                       Р. Фейнман

Выделенная  в эпиграф цитата Р. Фейнмана полностью  имеет следующий вид:

«Разберем сначала, что мы понимаем под словом время. Что же это такое? Неплохо было бы найти подходящее определение  понятия «время».  В толковом словаре  Вебстера, например,  «время» определяется как «период», а сам «период» - как «время». Однако пользы от такого определения мало. Но и в определении  «время – это то, что меняется, когда больше ничего не изменяется»  не больше смысла. Быть может, следует  признать тот факт, что время –  это одно из понятий, которое определить невозможно, и просто сказать, что  это нечто известное нам: это  то, что отделяет два последовательных события!Дело, однако, не в том, чтобы дать определение понятия «время», а в том, как его измерить». 

Многозначительное свидетельство. Попросту означающее, что физики не знают, что  такое время. И соответственно, каковы его возможные или невозможные  свойства. Может ли оно, к примеру, удлиняться или сокращаться или  двигаться вспять (объективно, т.е. независимо от восприятия).

 

ВРЕМЯ И ЕГО СВОЙСТВА

Большинство вещей, явлений и процессов имеют  место, происходят "где-то и когда-то", то есть, локализованы пространством  и временем. Их временный характер означает, что они когда-то возникли и когда-то изменят свою форму  и состояние, перейдут в новое  качество. Это означает, что пространство, время и изменчивость являются всеобщими  атрибутами бытия в мире.

Атрибут (от лат. attributus - приданный, предназначенный) - это необходимое, неотъемлемое свойство объекта, то, без чего он не может быть тем, что он есть. Признаки и свойства, присущие предмету лишь в некоторых состояниях, называются модусами. Пространство, время и движения являются атрибутами бытия, а красный цвет, круглая форма, резкий запах - модусами.

Несмотря  на то, что пространство, время и  изменчивость присущи любому определенному  бытию, их свойства различаются в  зависимости от того, о каком объекте  идет речь. Выявление специфики пространственно-временной  определенности имеет большое значение при изучении конкретного вида бытия.

Время - это определенность бытия, характеризующая  его с точки зрения длительности и последовательности смены состояний

Время - это  одна из самых больших загадок  на свете. Пытаясь дать определение  какому-либо предмету или явлению, мы в первую очередь ищем или нечто  подобное им, или более широкий  класс предметов явлений, в который  они входят как вид. В случае с  определением времени этот привычный  ход мысли наталкивается на следующую  трудность: кажется невозможным  подобрать из известного нам круга  объектов что-то, похожее на время или содержащее время в качестве видовой модификации. Оно кажется самодостаточным и не имеющим аналогов в мире. Поэтому в современном естествознании время рассматривается как исходное и неопределенное понятие. В любой науке есть подобные предпосылки, на которых выстраивается каркас теоретического знания: в космологии - "Большой взрыв", в геометрии - точка; в механике - материальная точка, взаимодействие; в теории множеств - элемент, и т.д.

В отношении  времени парадоксальность ситуации заключается в том, что большинству  людей кажется, будто они знают, что это такое. Средневековый  христианский философ Августин Аврелий, посвятивший изучению природы и строения времени значительную часть своего творчества, писал в главе 11 "Исповеди": "Если меня никто об этом не спрашивает, я знаю, что такое время; если бы я хотел объяснить спрашивающему, - нет, не знаю". Первый президент Международного общества по изучению времени, английский профессор Джеральд Уитроу часто рассказывал историю, случившуюся с российским поэтом Самуилом Маршаком, в 1914 году посетившем Лондон. Маршак был не очень силен в английском, и как-то, захотев узнать точное время, обратился на улице к случайному прохожему с вопросом: "Please, what is time?" На что прохожий с удивлением ответил: "О, это большая проблема, но почему Вы об этом меня спрашиваете?"

Вот лишь некоторые  из представлений о времени, выработанные различными культурами в течение  тысячелетий человеческой истории:

 

 

* Время  - это мера изменчивости систем;

* Время  - это своеобразные часы, служащие  для синхронизации событий;

* Время  - это субъективные ощущения длительности  процессов;

* Время  - это мера строго повторяемых  процессов, которые протекают  в статичных системах;

* Время  - это объективная реальность, являющаяся  формой бытия материи;

* Время  - это удобный способ описания  движения тел и происходящих  в мире процессов

Для обыденного сознания время - это своего рода шкала, позволяющая установить, когда произошло  то или иное событие по отношению  к другим событиям, то есть определить, на

сколько секунд, минут, часов, дней, месяцев, лет или  столетий одно из них случилось раньше или позже другого. Для того, чтобы  подобная синхронизация была возможна, необходима объективная и универсальная  точка отсчета. Сейчас точное измерение  времени базируется на определениях, принятых в астрономии и отличающихся высокой точностью. Такое понимание  времени необходимо для синхронизации  различных событий посредством  установления общей для всех них  системы отсчета. К примеру, для  того, чтобы человек не опоздал  на работу, необходимы согласованные действия множества городских служб: должен быть исправен лифт в многоэтажном доме, в котором живет человек; трамвай должен подойти к остановке в установленное время; светофоры и регулировщики уличного движения должны обеспечить беспрепятственное движение транспорта и т.д. Все эти события скоординированы, в том числе, с помощью времени.

Не отрицая  возможности и полезности приведенного выше понимания, следует признать, что  сущность времени имеет более  глубокие измерения и недоступна повседневному познанию, которое  базируется на здравом смысле. Философские  и научные исследования времени  установили, что оно в первую очередь  характеризует изменения, происходящие с тем или иным объектом. Время - это то, что связывает начало жизни объекта и его конец, исчезновение. Следовательно, оно интегрировано, "вживлено" в объект, входит в  его субстанциальные параметры. Невозможно говорить о времени, игнорируя  специфику того объекта, для характеристики которого используется временной параметр. И вместе с тем, вездесущесть времени  побуждала и побуждает многих ученых, философов и художников утверждать о том, что существует универсальное  для всех объектов время, что само бытие есть ничто иное, как время. В середине ХХ столетия оформилось специальное междисциплинарное  направление исследований времени, - темпорология, - объединившее философов, богословов, ученых, художников, интересующихся природой времени, его структурой и формами проявления. Преемник Дж.Уитроу на посту президента Международного общества по изучению времени Дж.Т.Фрэзер ставил в качестве основной цели этой организации создание универсальной теории времени. Под его редакцией был издан фундаментальный труд "Голоса времени", содержащий теоретические и эмпирические материалы междисциплинарных исследований времени, а также 6-томная серия "Изучение времени". Однако, несмотря на все усилия по реализации заявленной цели, Фрэзер был вынужден констатировать: "Не существует всеми признанной универсальной конструкции времени, которая смогла бы объединить множество точек зрения на природу времени. Видимо, невозможно рассматривать физические, биологические, психологические, исторические, литературные и философские концепции времени с единой точки зрения".

За последние  три тысячи лет в философии  и науке (физике, прежде всего) выработаны некоторые базисные положения, касающиеся природы времени. Они укладываются в четыре концепции, - реляционную, субстанциальную, статическую и динамическую, - которые различаются трактовкой взаимоотношений между временем и объектом.

В субстанциальной концепции время рассматривается как существующая отдельно от объектов реальность, наряду с физической материей и пространством. Античный философ Демокрит, которого считают родоначальником субстанциального подхода, полагал, что время есть ничто иное, как пустота, в которой помещается все многообразие мира. Время, равно как и пространство, абсолютно, неподвижно, неизменно. И.Ньютон, отстаивающий субстанциальную позицию, давал такое толкование времени: "Абсолютное, истинное математическое время, само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно и иначе называется длительностью". Для Ньютона и его последователей время - это совершенно независимый от физических тел и процессов фон, выступающий по отношению к этим телам и процессам в качестве масштаба длительности. Даже если исчезнут все вещи и процессы, время все равно останется, ибо оно есть чистая длительность, постоянная шкала для измерения изменений тел, явлений и процессов. Время - одно для всех, оно протекает равномерно, необратимо и его течение ни от чего не зависит. Сами объекты, с точки зрения субстанциалистов, не содержат времени; оно привносится извне. Если у Ньютона этим источником времени был Бог, то Кант переместил источник времени во внутренний мир познающего субъекта. Он утверждал, что время существует до всякого опыта и коренится в самом субъекте: "Время есть ничто иное, как форма внутреннего чувства, то есть созерцания нас самих и нашего внутреннего состояния... Оно принадлежит не самим предметам, а только субъекту, который их созерцает".

Согласно реляционной (от лат. relativus - относительный, выражающий отношение) концепции, не существует времени самого по себе, отдельно от объектов. Время - это специфическое проявление свойств объектов и происходящих с ними изменений. У истоков реляционной концепции стоит Аристотель, который, рассматривая движение физических тел, пришел к выводу, что это движение не может быть понято без анализа времени. Он дал такое определение: "... время есть ничто иное, как число движения по отношению к предыдущему и последующему".20 То есть, время рассматривается как внутренний индикатор изменений различных тел, характеристика его качественных трансформаций. Оно выражается через качественные моменты в жизни объекта: стадии, циклы, эпохи, эры и т.д. Лейбниц полагал пространство, так же как и время, чем-то чисто относительным: пространство - порядком сосуществований, а время - порядком последовательностей. Ибо пространство, с точки зрения возможности, обозначает порядок "одновременных вещей, поскольку они существуют совместно". Не считая время отдельной сущностью, он видел в нем закон изменений на множестве состояний.

Современная реляционная концепция времени  находит опору в специальной  теории относительности, рассматривающей  время как систему отношений  между физическими событиями  и телами. Пространство-время определяется как множество всех событий в  мире, связанных общей структурой отношений воздействия одних  событий на другие и ничем иным. В этой структуре фундаментальную  роль играет предельная скорость передачи сигналов. Вопрос о следовании событий  во времени теряет смысл, если между  ними нет возможности взаимодействовать. В "Физической энциклопедии" утверждается, что пространство и время в  физике определяются в общем виде как фундаментальные структуры  координации материальных объектов и их состояний.

В статической модели времени все события рассматриваются как существующие. Ничего само по себе не возникает и не исчезает; сознание встречается с различными событиями и фиксирует их как моменты настоящего. Временные отношения этой концепцией не отрицаются, но сводятся к отношению "раньше-позже", заданному на универсальном пространственно-временном многообразии. В статической модели стрелы времени не существует. Американский физик и писатель Алан Лайтман, опираясь на статистическую модель времени, продемонстрировал возможность конструирования бесконечного множества вселенных, - на любой вкус.

Динамическая концепция времени распределяет все события на временной шкале как прошлые, настоящие и будущие. События приходят из будущего в настоящее, обретая подлинное событие, и уходят в прошлое, но не бесследно. Динамическая концепция позволяет говорить об общем направлении развития мироздания от более вероятных состояний к все менее вероятным: от "Большого Взрыва" до наших дней. Развитие предполагает образование нового и преемственное влияние прошлого на будущее, сохранение цельности, неизменной идентичности при наличии изменений. Принцип становления предполагает тенденцию считать процесс более фундаментальными, чем материя и пространство. Динамическая концепция помещает время в жесткие рамки линейной структуры.

 

Свойства времени

Время обладает набором свойств, обладающих различной  степенью общности - от универсальных  до специфичных. Это следующие свойства:

* Вечность;

* Длительность;

* Направленность;

* Непрерывность;

* Специфичность  проявления;

Проблема  начала является самой сложной в  науке и в философии. Как правило, начало принимается "на веру", в  качестве гипотезы и служит фундаментом  различных теоретических построений. До тех пор, пока эти построения удаются, не противоречат друг другу и являются практически реализуемыми, проблему начала оставляют в покое. Конечно, интересно знать, когда появились  Вселенная, наша Земля, человек. Но не более  того. Знать окончательно этого мы все равно не можем. На сегодняшний  день начало Вселенной связывают  с "Большим взрывом", в результате которого появились физические объекты, законы, которым подчиняется их бытие, а также время. Что было до "Большого взрыва" - об этом можно только строить  гипотезы. Очевидно, что "что-то" было. Поэтому принято говорить о вечности бытия: в той или иной форме  мир существовал всегда, и будет  существовать всегда. То же самое можно  сказать о времени: нет объектов, которые были бы вне времени, по отношению  к которым невозможно было бы применить  координату времени. Любой объект существует "когда-то". Говорить о начале времени  уместно и допустимо лишь применительно  к определенному бытию, то есть к бытию конкретных объектов. Они когда-то возникают и когда-то исчезают, переходя в новое качественное состояние.