Пространство и время

5 Янв 2015 | Автор: | Комментариев нет »

Понятие пространства является одним из фундаментальных катего­рий науки. Однако в ней существуют по крайней мере три принципи­ально различных способа объяснения этого феномена: субстанцио­нальный, реляционный и субъективистский. Согласно первому, пространство является самостоятельным видом объективной реаль­ности, не зависящим от материи или чего-то другого. Например, Демокрит считал, что все материальные объекты существуют в бес­конечном однородном пространстве, которое выступает в его фило­софии в качестве субстанции, существующей наряду с другой субс­танцией - атомами. Такое представление о пространстве господс­твовало в науке до конца XIX века, получив, благодаря поддержке Ньютона, широкое распространение в физике Нового времени.

Но уже в древнегреческой философии возникло и другое представ­ление о пространстве - реляционное. Сторонник этой концепции пространства Аристотель писал, что «отделенной от вещей пустоты не существует». Он называл пространством понятие для обозначе­ния границ тела. В XVIII веке реляционную концепцию пространства поддержал и развил Лейбниц, а в начале XIX века - Гегель. В диа­лектическом материализме считается, что пространство есть форма существования материи: быть в пространстве, согласно Энгельсу, означает существовать в «форме расположения одного подле друго­го».

В начале ХХ века Эйнштейн внес окончательную ясность в реляци­онную теорию пространства. По его мнению, пространство нельзя рассматривать отдельно от материи. Это связано с тем, что оно есть материальная среда существования материального объекта, ко­торая изменяется в соответствии с изменениями самого этого объ­екта. Особенно удачно такое объяснение пространства изложено в общей теории относительности, где Эйнштейн радикально пересмот­рел теорию тяготения Ньютона. Попробую объяснить идею Эйнштейна с помощью следующего мысленного зксперимента.

Представьте себе сильно натянутое одеяло, по которому разбро­саны маленькие шарики. Незначительность их веса практически не изменяет кривизну поверхности одеяла (такую кривизну называют нулевой). Теперь положим на одеяло десятикилограммовый металли­ческий шар, который изменит поверхность одеяла так, что все маленькие шарики начнут скатываться в ямку,  образованную тяжестью большого шара.  Это и есть тяготение, которое Эйнштейн объясняет как движение объектов в искривленной материальной среде в сторо­ну массы, вызвавшей это искривление.

Таким образом, среда зависит от материального объекта. Но что же такое пространство? Из выводов теории относительности вытека­ет, что оно есть та же материя, только рассматриваемая под дру­гим углом зрения - в качестве среды, фона существования интере­сующего нас объекта. Эта материя-пространство способна изменять­ся (менять свою кривизну) под воздействием тел, которые туда по­падают.

Специальная теория относительности дает возможность рассматри­вать проблему зависимости пространственных характеристик объекта от скорости его движения. В ней нашло подтверждение формула, вы­веденная Лоренцом. Из формулы видно, что чем больше скорость тела, тем меньше его длина. Согласно другой формуле Лоренца, с изменением скорости тела, увеличивает­ся его масса. Таким образом, при очень больших скоростях размеры тел сокращаются, а масса возрастает. При этом вступают в силу другие геометрические (пространственные) законы, кардинально от­личающиеся от обычных. Наиболее наглядно один из них можно про­демонстрировать с помощью геометрии Римана. Например, на поверх­ности шара можно нарисовать треугольник АВС, сумма углов которо­го может быть больше 1800:Можно сделать вывод, что современная наука подтверждает, что метрические свойства среды определяются распределением в ней тяготеющих масс и их движением.  Тем самым, он отдает предпочтение реляционной концепции пространства.В литературе, посвященной анализу общественной жизни, встреча­ется термин социальное пространство. Под ним подразумевается со­циальная (культурная) среда, в которой живет социальный субъект (личность, партия, этнос и т.п.). И этой средой являются другие люди, техника, строительные сооружения, учреждения культуры, книги и т.д. Они представляют собой фон, социальную область су­ществования субъекта. Насколько применимы выводы реляционной концепции к социальному пространству? Оказывается, что полностью. Ведь действительно, от человека зависит и границы его социального пространства и, в оп­ределенной мере, его качество. Например, если объектом нашего анализа является осужденный, то его социальное пространство включает место отбывания наказания вместе с сотрудниками данного учреждения, родственников и знакомых. Если данный осужденный ра­дикально изменит свое поведение, то изменится и его социальное пространство. К примеру, если он совершит новое преступление, то его могут перевести для отбывания наказания в другое учреждение с более жесткими условиями содержания. Как физическая масса, по­явившаяся в определенном месте, изменяет там пространство, так и социальный объект един со своим социальным пространством.

В науке и в обыденной жизни принято выделять пространственные характеристики объекта, измеряемые количественно в виде его дли­ны, ширины и высоты. Они указывают границы объекта, то есть точ­ки, где кончается объект и начинается фон, среда его существова­ния. Наличие трех измерений объекта принято называть его сущест­вованием в трехмерном пространстве. Но в науке существуют поня­тия четырехмерного, шестимерного пространства и т.п. Когда гово­рят о таких пространствах, нужно иметь в виду, что речь идет о дополнительных характеристиках объекта, выходящих за пределы трех его измерений. Например, кроме границ, нас может заинтере­совать цвет, влажность и упругость объекта. Тогда в описание по­ведения объекта вводят и эти характеристики, позволяющие расс­матривать его в так называемом шестимерном пространстве. Э.Мах и А.Эйнштейн писали о четырехмерном пространстве, подразумевая под четвертой  координатой время.  Действительно,  ведь объект может менять не только свое место (пространственные изменения),  но он и «стареет» (изменения во времени).

Кроме описанных выше субстанциональной и реляционной концепций пространства, в философии и науке существует еще одна точка зре­ния, которую можно назвать субъективистским взглядом на него. Впервые эта точка зрения была логически обоснована Д.Юмом. Он считал пространство свойством субъективной реальности (сознания) и полагал, что оно позволяет располагать в нашей психике образы предметов в определенном порядке друг около друга.

Развивая эту концепцию, И.Кант пишет, что в возникающей в на­шем сознании картине мира ощущения и восприятия (образы) упоря­дочены в определенном порядке, но это вовсе не означает, что объективная реальность упорядочена точно так же. Он полагал, что сознание обладает способностью структурировать информацию. Эта его способность воспринимается нами в виде пространства. Соглас­но Канту, если полностью удалить из сознания образы конкретных предметов, то в нем обнаружится остаток в виде структурной мат­рицы, который он называл чистой формой созерцания, то есть пространством.

В ХХ веке субъективистскую концепцию пространства наиболее последовательно отстаивает Б.Рассел. Следуя позитивистской тра­диции, он пишет, что о мире можно говорить лишь как о потоке ин­формации, данной человеку при его восприятии. Если речь идет об одновременном сосуществовании в ткани сознания разных единиц ин­формации о мире (например, нескольких образов), то мы имеем дело с пространственным восприятием (с пространственными связями), рассуждает Рассел.

В механической картине мира время рассматривалось как ни от чего не зависящая мера для измерения длительности событий. Так, Ньютон понимал под временем меру продолжительности какого-либо движения, выражаемую годами, сутками, часами. Время здесь пони­мается как абсолютный, объективный процесс, протекающий равно­мерно, независимо ни от чего и без всякого отношения к чему-либо внешнему. Оно совершенно не зависит от характера материальных систем, длительность процессов которых выражает. Такое представ­ление времени называют субстанциональным. На первый взгляд, оно верное. Ведь, действительно, мы постоянно измеряем длительность событий какой-либо стабильной мерой длительности - числом коле­баний маятника или кристалла часов, периодом вращения Земли и т.п. Но более глубокие размышления о природе времени неизбежно порождают следующий вопрос, «Существуют ли абсолютные часы, ход которых ни от чего не зависит?». Ведь если предмет (например, сами часы) взаимодействуют с другим предметом, то они оба в оп­ределенной мере изменяются. Такое изменение тогда должно отра­зиться и на процессах, протекающих в часах. Таким образом, во Вселенной, где все находится во взаимодействии, абсолютного вре­мени не должно быть.

Решая поставленный выше вопрос средствами физики, Эйнштейн пришел к выводу, что чем мощнее гравитационное поле (поле тяго­тения), в котором находится объект, тем медленнее в нем происхо­дят изменения. Мощность же гравитационного поля зависит от массы тела. Поэтому в системах с большей массой процессы протекают го­раздо медленнее, чем в системах с меньшей массой. Следовательно, можно говорить о замедлении времени в них, заключает Эйнштейн, сделав один из фундаментальных выводов своей релятивистской тео­рии времени. Этот вывод позже был проверен экспериментально: од­ни атомные часы поместили в сильное гравитационное поле, другие же оставили в обычных условиях. Через некоторое время оказалось, что первые часы отстали от вторых.

Таким образом, наука располагает данными, подтверждающими за­висимость времени от состояния материи. Такой взгляд на время называют реляционным. В соответствии с ним, время есть относи­тельная величина для характеристики смены состояний в объекте. По-другому говоря, понятие времени фиксирует изменчивость мате­риальных систем. Если пространственная характеристика предмета сводится к определению его места среди других предметов, то вре­менная характеристика есть представление его истории в виде пос­ледовательной связи состояний. При этом история может быть и сравнительной, если скорость смены событий в одном объекте срав­нивают со скоростью процессов в другом. Такое сравнение и лежит в основании сверки протекания интересующих нас событий с ходом процессов, протекающих в часах.

Описанное выше понимание природы времени на первый взгляд про­тиворечит обычной практике пользования часами. Ведь получается, что все часы идут по-разному: помещенные среди больших масс - медленнее, отдаленные от таких масс - быстрее. Но это действи­тельно так. Только из-за того, что часто речь идет о миллиардных долях секунды, такие отклонения в макромире не учитываются. Но при исследовании микромира, где жизнь элементарных частиц исчис­ляется долями секунды, подобные отклонения в измерительных при­борах представляются существенными. Поэтому физика элементарных частиц, квантовая механика рассматривают реляционную концепцию времени как необходимый компонент современной научной картины мира.

Реляционная концепция времени применима и для характеристики социальных систем. Оказывается, что социальное время зависит от характера социального объекта примерно так же, как физическое время зависит от массы тела. Замечено, что чем крупнее социаль­ный объект, тем медленнее он изменяется. Например, если социаль­ным объектом является общество в целом, то переход его в иное качественное состояние исчисляется сотнями, тысячами лет. К при­меру, переход от рабовладельческого общества к феодальному длил­ся несколько столетий. Но если социальный объект обладает мень­шими масштабами, то радикальные изменения в нем могут произойти за гораздо меньшее время. Так, партия коммунистов в нашей стране за несколько десятков лет существования не только меняла свое название, но и радикально изменяла свою программу, стратегию и тактику действий.

Ряд современных ученых придерживается субъективистской точки зрения на время, исходящей из философий Юма и Канта. Например, Б.Рассел пишет, что время есть последовательная связь одной еди­ницы информации о мире, существующей в нашем сознании, с другой ее единицей. Это способ упорядочивания информации в виде расста­новки одних ее единиц после других, присущий человеческой психи­ке. Это все, что мы можем сказать о времени, рассуждает Рассел. Что же касается его объективного существования, то это открытый вопрос, недоступный для решения средствами человеческого разума, заключает он.

Здесь вы можете написать комментарий

* Обязательные для заполнения поля
Все отзывы проходят модерацию.
Навигация
Связаться с нами
Наши контакты

vadimmax1976@mail.ru

8-908-07-32-118

8-902-89-18-220

О сайте

Magref.ru - один из немногих образовательных сайтов рунета, поставивший перед собой цель не только продавать, но делиться информацией. Мы готовы к активному сотрудничеству!