Полная версия

Главная arrow Философия

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Философские и физические проблемы теории пространства и времени

Философия определяет пространство и время как важнейшие формы бытия.

Пространство выражает сосуществование, протяженность и структурность любых взаимодействующих объектов.

Время характеризует последовательность смены состояний и длительность бытия любых объектов и процессов, внутреннюю связь сохраняющихся и изменяющихся состояний.

Естественно-научные представления о пространстве и времени прошли длинный путь развития [1]. Современное понимание пространства и времени сформулировал в теории относительности А. Эйнштейн [2].

Специальная теория относительности утверждает, что пространственно-временные свойства тел зависят от скорости их движения: пространственные размеры сокращаются в направлении движения при приближении скорости тела к скорости света в вакууме (300 000 км/с), а время как бы замедляет свой ход в быст- родвижущихся системах; кроме того, абсолютной одновременности событий, происходящих в разных системах, т.е. в разных условиях движения, не может быть, ибо не существует единого всегда и везде равномерного потока времени, и эта одновременность носит относительный характер.

Специальная теория относительности имеет дело с инерциальными системами координат, и принцип относительности рассматривается применительно к прямолинейному и равномерному движению. В условиях непрямолинейного или ускоренного движения принцип относительности в его прежней формулировке оказывается несправедливым, ибо в движущейся ускоренной системе координат механические, оптические и электромагнитные явления протекают не так, как в инерциальных системах отсчета. Правильное описание этих физических явлений, учитывающее влияние на них ускорения, оказалось возможным на основе использования криволинейных координат в четырехмерном пространстве. В специальной теории относительности четырехмерный пространственно-временной континуум является евклидовым (плоским). Если четырехмерное пространство неевклидово, т.е. обладает переменной кривизной, то определение тела в пространстве возможно лишь с помощью криволинейной системы координат.

Таким образом, под действием сил тяготения тела изменяют свои размеры и время течет в зависимости от этих сил, т.е. поле тяготения меняет свойства пространства и времени. В соответствии с общей теорией относительности геометрия Евклида применима лишь к пустым пространствам, где нет тяжелых тел. Вблизи тяжелых тел пространство изогнуто.

В общей теории относительности раскрыты новые стороны зависимости пространственно-временных отношений от материальных процессов. Эта теория подвела физические основания под неевклидовы геометрии и связала кривизну пространства и отступление его метрики от евклидовой с действием гравитационных полей, создаваемых массами тел.

В общей теории относительности на основе принципа эквивалентности инерциальной и гравитационной масс (количественное равенство которых установлено в классической физике) обобщен принцип относительности. Если классический принцип относительности утверждает инвариантность (неизменность) законов механики во всех инерциальных системах отчета, а в специальной теории относительности данный принцип был распространен также на законы электродинамики, то общая теория относительности утверждает инвариантность законов природы в любых системах отсчета, как инерциальных, так и неинерциальных — движущихся с замедлением или ускорением.

Согласно принципу относительности, все процессы в инерциальных системах отсчета протекают одинаково. В неинерциальной системе релятивистские эффекты можно заметить и измерить. Так, если воображаемый космический корабль типа фотонной ракеты отправится к далеким звездам, то после возвращения его на Землю времени в системе корабля пройдет существенно меньше, чем на Земле. Это различие будет тем больше, чем дольше совершается полет и чем ближе к скорости света скорость корабля (скорость света — это верхний предел скорости перемещения любых тел в природе, скорости распространения любых волн, любых сигналов). Различие во времени может измеряться даже сотнями и тысячами лет, в результате чего экипаж сразу перенесется в близкое или отдаленное будущее, минуя промежуточное время, поскольку ракета вместе с экипажем «выпала» из хода развития на Земле.

Таким образом, согласно общей теории относительности, отклонение реальных свойств пространства от евклидовых («кривизна» пространства), а также изменение ритма течения времени обусловливаются материальными массами, полями тяготения. При наличии сильных полей тяготения искривление пространства увеличивается, а ход времени замедляется [ 1 ].

Теория относительности показала единство пространства и времени, выражающееся в совместном изменении их характеристик в зависимости от концентрации масс и их движения. Время и пространство перестали рассматриваться независимо друг от друга, и возникло представление о пространственно-временном четырехмерном континууме.

Специальная и общая теории относительности первыми ознаменовали переход от классической физики к неклассической, от веками установившихся представлений о веществе, движении, пространстве и времени к принципиально новым теоретико-методологическим положениям и новой структуре всей физики.

Итак, пространство и время дают описание структуры бытия как взаимодействие объектов и процессов, их сменяемость, наличие этапов и состояний. Современные физики выдвигают идеи о едином пространстве-времени с особой системностью и способом измерения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  • 1. Чудинов Э.М. Философские проблемы современной физики: теория относительности и космология. М., 2010.
  • 2. Эйнштейн Л., ИнфелъдЛ. Эволюция физики. М., 1965.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>