Пространство и время

Содержание  

1. Введение………………………………………………………………………...2
2. Пространство и время - формы существования движущейся материи……..4
3. Основные свойства пространства и времени………………………………....7
4. История развития представлений о пространстве – времени
1. Понятие пространства и времени в античной философии……………..12
2. От Исаака до Альберта……………………………………………………16
5. Развитие представлений о пространстве и времени в классической физике………………………………………………………………………….24
6. Основные концепции
1. Субстанциальная и реляционная…………………………………………27
2. Релятивистская (теория относительности)………………………………28 
7. Пространство и время на уровне микромира………………………………..33
8. Заключение…………………………………………………………………….37
9. Список использованной литературы………………………………………...39

ВВЕДЕНИЕ

«Продолжительность времени определяется нашим восприятием.

Размеры пространства обусловлены  нашим сознанием.

Поэтому, коли дух покоен, один день сравнится  с тысячей веков,

а коли помыслы широки, крохотная хижина вместит в себя целый мир».  

Хун Цзычен 

   Прошло  более 2500 лет с той поры, как было положено начало осмыслению времени и пространства, тем не менее, и интерес к проблеме и споры философов, физиков и представителей других наук вокруг определения природы пространства и времени нисколько не снижаются. Значительный интерес к проблеме пространства и времени естественен и закономерен, влияния данных факторов на все аспекты деятельности человека нельзя переоценить. Понятие пространства - времени является важнейшим и самым загадочным свойством Природы или, по крайней мере, человеческой природы. Представление о пространстве времени подавляет наше воображение. Недаром попытки философов античности, схоластов средневековья и современных ученых, владеющих знанием наук и опытом их истории, понять сущность времени – пространства не дали однозначных ответов на поставленные вопросы.

  Кроме того проблема времени и пространства всегда интересовала человека не только в рациональном, но и на эмоциональном уровне. Люди не только сожалеют о прошлом, но и боятся будущего, не в последнюю очередь потому, что неотвратимый поток времени влечет к их смерти.

  Сегодня, когда мир вокруг нас изменяется с непостижимой скоростью, а человек  затянут в круговорот сменяющих  друг друга событий, человеку необходимо пересмотреть свое отношение ко времени  и к пространству, как понятию тесно связанному с ним и ответить на вопросы: что же такое время, что есть пространство, откуда оно взялись эти загадочные понятия  и как они влияют на меня?

  Люди  часто сравнивают время с рекой. Известно, что река несет свои воды в море, а куда же движется время, в каком направлении, или если уж до конца следовать сравнению, то идем ли по течению или против него?

  Пространство, хотя ученые и философы часто связывают  со временем, все же достойно отдельного упоминания. Тенденция развития жизни человечества такова, что с каждым новым витком своего развития, оно занимает все больше и больше места. Так когда же как не сейчас, в век бурного развития науки и техники, необходимо задуматься об этом понятии. Конечно ли пространство, есть ли у него границы, если есть, то что находиться за ними?

  В своем реферате я попыталась рассмотреть  эти  и другие вопросы с различных  точек зрения. Для этого я рассмотрела  основные свойства двух этих понятий,  проанализировала развитие отношения  к пространству и времени великих умов человечества в различные периоды, познакомилась с основными на сегодняшний день концепциями и сделала соответствующие выводы, хотя бы на уровне студентки второго курса высшего учебного заведения.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Пространство  и время - формы существования движущейся материи.  

  Сначала рассмотрим понятие пространства и  понятие времени. 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.

  Опираясь на сказанное и материалистически интерпретируя известные положения Г.Лейбница, можно дать следующие 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 комплексом не столь уж тривиальных допущений и процедур).

  Для пояснения определения пространства рассмотрим вопрос: о каких свойствах  запечатленных на ней объектов позволяет  судить фотография? Ответ очевиден: она отражает структуру, а потому и протяженность (относительные размеры) этих объектов, их расположение относительно друг друга. Фотография, следовательно, фиксирует пространственные свойства объектов, причем объектов (в данном случае это важно), сосуществующих в некоторый момент времени.

  Для пояснения определения времени  рассмотрим вопрос: почему мы имеем  возможность, глядя на киноэкран, судить о временных характеристиках  запечатленных на киноленте событий? Ответ очевиден: потому, что кадры  сменяют друг друга на одном и  том же экране, сосуществуя в этой “точке” пространства. Если же каждый кадр поместить на свой экран, то мы получим просто совокупность фотографий...

  Пространство  и время определены, отметим, через  противопоставление, соотнесение с  противоположным: момент времени, фигурирующий в определении пространства, не обладает длительностью, будучи отрицанием времени; точка пространства, фигурирующая в определении времени, не обладает протяженностью, будучи отрицанием пространства.

  Выделим два следствия из определений  пространства и времени.

  Во-первых, пространство и время объективны.

  Во-вторых, 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. Это и дало основание Ф.Энгельсу утверждать: “...Основные формы всякого бытия суть пространство и время...”. Данный тезис, однако, еще нуждается в обосновании, как это станет ясным после рассмотрения основных подходов к пониманию природы пространства и времени, сложившихся в ходе развития науки.

  Пространство  и время являются важнейшими формами бытия. Обсуждение вопроса о сущности пространства и времени в истории философии распадалось на три группы проблем:

  1. Каков гносеологический статус  этих понятий? Являются ли они  характеристиками материального  бытия или характеризуют устройство  нашего сознания?

  2. Каково отношение пространства  и времени к субстанции?

  3. Каковы основные свойства пространства  и времени? (Эта проблема оказывалась  связанной с развитием естественнонаучных  представлений о пространственно-временных  характеристиках вещей, ее решение в значительной степени обусловливалось решением первых двух групп проблем).

  Вопрос  о познавательном статусе категорий  пространства и времени решался  по-разному. Одни философы считали пространство и время объективными характеристиками бытия, другие — чисто субъективными понятиями, характеризующими наш способ восприятия мира. Были и философы, которые, признавая объективность пространства, приписывали чисто субъективный статус категории времени, и наоборот. Но пространство и время являются столь же объективными характеристиками бытия, как его материальность и движение. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Основные  свойства пространства и времени.  

  При анализе этих вопросов необходимо учитывать  не только то, что пространство и  время неразрывно связаны с движением  материи, но и наличие субординации между ними: “Движение есть сущность времени и пространства”. Приведем два соображения в пользу этого тезиса.

  Во-первых, пространство и время - это стороны  движения материи.

  То, что свойства пространства (и времени) в определенных пределах не зависят от отдельных объектов (явлений) еще не означает, подчеркнем, что эти свойства вообще не зависят от материи.

  Во-вторых, если бы частицы вещества, образующие тело, обладали только притяжением  или только отталкиванием, тело не могло  бы иметь конечной протяженности (в одном случае имея нулевые размеры, в другом - бесконечные) (На это указал И.Кант в “докритический” период своего творчества. Это еще раз подтверждает правильность положения, согласно которому ни один объект не может рассматриваться как носитель лишь какого-либо одного вида движения, взаимодействия.). Таким образом, протяженность (основной момент пространства) обусловлена характером движения, взаимодействия частиц материи, именно - единством присущих им отталкивания и притяжения. Ситуация с временем аналогична.

  Поскольку сущность пространства и времени - это  движение, постольку 

  (а)  наиболее существенные свойства  пространства и времени - это  проявление свойств движущейся  материи; 

  (в)  понимание пространства и времени  в главном определяется пониманием движения, взаимодействия.

  Общие свойства, характеризующие пространство и время, вытекают из их характеристик  как основных, коренных форм существования  материи. К свойствам пространства относятся протяженность, однородность, изотропность, трехмерность. Время обычно характеризуется такими свойствами, как длительность, однородность, необратимость, одномерность.

  Что касается таких свойств, как длительность времени и протяженность пространства, то их трудно называть свойствами, поскольку  они совпадают с самой сущностью пространства и времени. Ведь протяженность и проявляется в способности тел существовать одно подле другого, а длительность в способности существовать одно после другого, что и выражает сущность пространства и времени как форм существования материи.

  К наиболее характерным свойствам  пространства относится его трехмерность. Положение любого объекта может быть определено с помощью трех независимых величин. Время одномерно, ибо для фиксации положения события во времени достаточно одной величины. Под заданием положения события, объекта в пространстве или времени имеется в виду определение его координат по отношению к другим событиям и объектам. Факт трехмерности реального физического пространства не противоречит существованию в науке понятия многомерного пространства с любым числом измерений. Понятие многомерного пространства является чисто математическим понятием, которое может быть использовано для описания взаимосвязи различного рода физических величин, характеризующих реальные процессы. Если же речь идет о фиксации события в реальном физическом пространстве, то при использовании любой системы координат трех измерений всегда будет достаточно. И хотя до сих пор вопрос об обосновании трехмерности пространства является открытым вопросом, решение его должно лежать в установлении связи трехмерности с фундаментальными физическими процессами.

  К специфическим свойством пространства относятся однородность и изотропность. Однородность пространства означает отсутствие в нем каких-либо выделенных точек, а изотропность - равноправность всех возможных направлений. В отличие от пространства время обладает только свойством однородности, заключающимся в равноправии всех его моментов. Свойства однородности пространства и времени и изотропности пространства теснейшим образом связаны с фундаментальными физическими законами, и прежде всего с законами сохранения. Они и лежат в основании самого принципа физической относительности.