Основные концепции пространства и времени

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Ноября 2013 в 15:20, контрольная работа

Краткое описание

С точки зрения признания объективности пространства и времени обе эти концепции равноценны. Если говорить об их естественнонаучной обоснованности, то в XVII-XIX веках явное преимущество было на стороне субстанциальной концепции; именно она лежала в основе ньютоновской механики, принимавшейся в то время за образец точной науки. В электродинамике в пользу существования абсолютного пространства свидетельствовала гипотеза светоносного эфира, который заполняет абсолютное пространство и является носителем электромагнитных волн.

Содержание

1. Категорийные концепции - субстанциальная и реляционная.
2. Релятивистская концепция пространства-времени.
3. Пространство-время – искусственно совмещенный континуум.
4. Гипотезы о материальности пространства и времени.
4.1. Вейник о пространстве.
4.2. Вейник о времени.
4.3. Козырев о времени.
5. Тела вне пространства и/или времени.
Послесловие.
Литература.

Вложенные файлы: 1 файл

attach.doc

— 158.00 Кб (Скачать файл)

А вот далеко идущие последствия  математического трюка обеспечил  Эйнштейн, позаимствовавший у Лоренца  и Пуанкаре все (!) разработанные  ими идеи. 1905 год, именно с него началось активно пропагандируемое шествие по науке так называемой специальной теории относительности (СТО), связавшей две совершенно разные категории (пространство и время) в единое целое. Когда Эйнштейну удалось в этот же узел вплести и массу (1915), как олицетворение всей материи, с помощью уравнений, предложенных немецким математиком Д. Гильбертом (1915), в игру вступила общая теория относительности (ОТО). В результате всех манипуляций пространство и время оказались объединенными в единый континуум, форма и свойства которого диктовалась в нем же распределенной массой.

Бессмысленность и никчемность  СТО и ОТО прекрасно разъяснены в монографии А.И. Вейника "Теория движения" (1969; см. параграфы 46 "Уравнения  Максвелла" и 47 "Преобразования Лоренца"), к сожалению так и не вышедшей в печать [Вейник А.И., "Теория движения", Минск: Наука и техника, 1969. Книга прошла набор, две корректуры и цензуру Главлита. Отпечатано 3 пробных экземпляра... Один из них властями случайно не уничтожен]. Известно о находившейся в типографии МВО БССР ещё одной юмористической книги А.И. Вейника "Похвальное слово энтропии" (1969), написанной в стиле "Похвального слова глупости" Эразма Роттердамского и посвященной главным образом теории относительности. Она была в наборе, но уничтожена вместе с рукописью.

 

4. Гипотезы о материальности  пространства и времени.

 

Главным постулатом теории белорусского теплофизика, члена-корреспондента АН БССР, доктора технических наук А.И. Вейника является утверждение о  том, что Вселенная состоит только из вещества и его поведения, которые могут быть найдены лишь опытным путем. "Природа бесконечно изобретательна и невообразимо сложна. Однако этой сложности отвечает гениально простая и вместе с тем изощренно своеобразная однотипность устройства всех ее бесчисленных звеньев" [5, стр.271].

  Оставив в стороне неопределенности категорийных подходов к фундаментальным понятиям философии, Вейник высказал гипотезу о включении времени и пространства в естественные характеристики вещества и его поведения. Причину введения своей неординарной гипотезы он объяснил следующим образом: "мир един и подчиняется единым законам" [6, стр.77], перед которыми все формы движения материи равноправны [4]:

"В современной физической  теории господствуют представления, частично восходящие к Ньютону, а частично – к теории относительности. Эйнштейн побудил рассматривать пространство и время как единое и непрерывное целое – четырехмерный континуум, а Ньютон – как некие абсолютные эталоны, существующие вне зависимости от чего бы то ни было внешнего. До сего момента, следуя Ньютону, принято считать, что материя существует в пространстве и времени.

В противоположность этому в  ОТ пространство – это самостоятельная  простая форма метрического вещества, а время – это количественная мера активности поведения другой самостоятельной простой формы вещества – хрональной. Обе частные формы явлений – метрическая и хрональная – суть конкретные рядовые равноправные формы, каковых во Вселенной великое множество. Поэтому всунуть все существующее, всю необъятную Вселенную, в эти частные формы и меры в принципе невозможно".

Кроме того [5, стр.105]: "Выражение «материя существует в пространстве и времени» в некотором смысле отделяет материю от пространства и времени, как бы противопоставляет одно другому, что по существу неверно. Эта точка зрения перешла к нам от великого Ньютона, который писал в своих знаменитых «Началах»: «Время и пространство составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего»".

И далее [6, стр.230]: "Если время и пространство существуют, то... их нельзя, как за скобки, вынести за пределы Вселенной – в таком вынесении я вижу нарушение элементарных правил логического мышления. Таким образом, время и пространство по необходимости суть некие сугубо частные характеристики вещества и его поведения. Такое понимание включает время и пространство в общий круговорот бесчисленных равноправных явлений природы, этот шаг будет иметь колоссальные последствия для теории и практики".

Однако необходимо отчетливо понимать, что пространство и время имеют существенно различный ранг. Это легко видеть из правила аддитивности (сложения): пространство способно суммироваться, следовательно, оно является веществом (в некоторых случаях, массой), а не поведением, причем простым веществом, ибо его не удается разложить на более простые составляющие. Время же является характеристикой поведения (т.е. величиной, обратной хрональному потенциалу) так называемого "хронального" вещества, о чем будет подробнее рассказано ниже.

Различие в рангах поясню на бытовом примере. Предположим, неделю назад Вы купили кирпичи для строительства дома. Сложив два кирпича, Вы получите блок двойного объема. Следовательно, кирпич – это вещество. Если сложите два "возраста" (по одной неделе) этих кирпичей, то у Вас не получится блока, которому от роду две недели! Если бы так было, то к концу строительства дома его возраст исчислялся бы множеством лет и его пришлось бы ломать из-за ветхости. Следовательно, время имеет свойства потенциала. А если учесть, что за спиной любого потенциала абсолютно в любом случае стоит вещество (материя), то станет понятным, почему за спиной времени Вейник увидел особое хрональное вещество, элементарную частицу которого он назвал хрононом (Впервые этот термин появился в 1968 году, когда ему удалось опубликовать свою знаменитую "Термодинамику" [7, стр.54], за научную крамолу изъятую из торгов и библиотек Белоруссии и по приказу председателя Госкомитета СМ БССР уничтоженную "посредством сожжения").

 

4.1. Вейник о пространстве.

 

Установив факт существования метрического вещества - пространства, Вейник закономерно придал ему все те общие свойства, которыми обладает любое вещество, тем самым подчеркнув, что пространство есть объективная реальность, оно абсолютно.

Главным свойством пространства служит протяженность. Этим свойством пространство наделяет все тела, в состав которых входит. Благодаря наличию этого свойства мы не можем сказать, что метрическое вещество заполняет некое вместилище, например некое пустое пространство, наподобие пустого ящика без стенок, ибо пустого пространства в природе нет и не может быть. Пустое пространство равносильно пустому веществу, то есть отсутствию вещества, а отсутствие пространственного вещества есть отсутствие самого пространства. Следовательно, имеется только вещественное пространство, вне этого вещества не может быть и свойства протяженности. Все остальные вещества природы, включая хрональное, существуют внутри пространства, как бы "размазаны" в нем. Специфическим свойством протяженности они не обладают, ибо это свойство есть прерогатива одного лишь пространства.

Другое важнейшее специфическое  свойство метрического вещества, являющееся следствием протяженности, заключается  в том, что в пространстве всё  располагается "в смысле порядка положения" (Ньютон). Это значит, что в данной точке пространства не могут одновременно находиться две порции метрического вещества. Одна порция может попасть в эту точку только путем вытеснения из нее второй порции. В противоположность этому в данной точке пространства может находиться любое число порций всех остальных простых веществ, ибо они не обладают свойством протяженности.

Наконец, отсюда непосредственно вытекает еще третье важнейшее специфическое  свойство. Суть его сводится к тому, что взаимное вытеснение, замещение различных порций возможно только в том случае, если тела, содержащие метрическое вещество, обладают способностью перемещаться, двигаться друг относительно друга.

Теперь рассмотрим конкретный физический смысл, вложенный в понятие метрического вещества и метрического потенциала.

Поскольку главное специфическое  свойство пространства – это протяженность  и поскольку мы живем в трехмерном мире, постольку сразу же возникает  идея о том, чтобы в качестве меры количества метрического вещества выбрать  некий объем. Однако объем мы привыкли измерять с помощью линейного размера, взятого в третьей степени. Очевидно, что такая сложная конструкция, не удовлетворяющая важнейшему требованию специфичности, не может служить метрическим веществом.

Для определения физического смысла метрического вещества придется обратиться к третьему важнейшему специфическому свойству пространственного (метрического) вещества, оно вытекает из второго, заключающегося в существовании порядка положения. Чтобы соблюдать порядок положения, тела должны перемещаться, двигаться, только таким способом они могут вытеснять друг друга со своих мест. Благодаря этому в рассмотрение естественно вовлекается классическая механика с её обширным кругом блестяще отшлифованных понятий и законов. Среди этих понятий нас в первую очередь должно интересовать то, что является мерой количества вещества применительно к перемещению, движению. Известно, что такой мерой служит масса m, измеряемая в килограммах.

Это понятие сложилось не сразу. Оно формировалось в течение  нескольких поколений, начиная с Аристотеля и Герона и вплоть до Коперника, Гильберта, Кеплера. Непосредственные предшественники Ньютона (Декарт и Гюйгенс) ещё путали понятия количества вещества и веса. В 1638 году итальянский ученый Дж.Б. Бальяни впервые четко разграничил понятие веса и массы тела и указал на пропорциональность веса массе. Но дальше всех пошел Ньютон в своих "Началах", он массу определил как меру "количества материи" и успешно применил её в своих законах механики. 
 Масса хорошо описывает третье важнейшее свойство метрического вещества – перемещение, движение. Она пригодна также для полного определения двух первых главных свойств этого вещества – протяженности и порядка положения. Масса удовлетворяет и требованию специфичности. Следовательно, её вполне можно избрать на роль метрического вещества истинно простого метрического явления. Разумеется, будучи мерой количества метрического вещества (метрической формы материи), масса не в состоянии охарактеризовать всю материю в целом, все её разнородные формы.

Согласно теории Вейника, пустоты в природе не существует. Всё, в целом непрерывное, пространство образовано метрическим веществом, обладающим свойством протяженности и состоящим из большого множества отдельных его порций, или квантов. Это вещество может находиться либо в пассивном состоянии, либо в активном, возбужденном состоянии. В реальных условиях кванты активного пространства чередуются в каком-то порядке с квантами пассивного. При сжатии поршнем, например, газа в цилиндре пассивное метрическое вещество беспрепятственно проходит сквозь поршень, а активное сжимается, поднимая тем самым давление в цилиндре (в данном случае речь идет только о пространственном веществе, остальные свойства газа не рассматриваются).

"Как и всякое истинно простое  вещество, метрическое на уровне наномира излучает соответствующее нанополе, представляющее собой вещество взаимодействия и имеющее силовые свойства. Именно метрическое нанополе ответственно за взаимодействия, которые ныне именуются гравитационными и инерционными...

На уровне микромира метрическое, подобно всем другим веществам, имеет дискретную, зернистую, порционную, квантовую структуру. Мера количества метрического вещества, содержащегося в одной порции, или метриант, сейчас пока неизвестна. О конфигурации и сопряжении между собой отдельных метрических порций (квантов) вещества, обусловленном их конфигурацией, говорить бессмысленно, ибо вне кванта пространства свойство протяженности отсутствует вовсе.

В макромире метрическое вещество обладает континуальными свойствами и наделяет макроскопические тела, в состав которых входит, свойствами протяженности и порядка положения, способностью перемещаться и т.д. Многие другие свойства метрического явления, особенно в его связи с хрональным, обсуждаются ниже. Здесь целесообразно сделать несколько кратких замечаний, касающихся сравнительных свойств пространства и времени" [6, стр.250].

 

4.2. Вейник о времени.

 

Время являлось и является одной  из самых жгучих загадок бытия. Обсуждению понятия времени посвящено неисчислимое множество страниц древних и более поздних авторов, однако понятнее оно от этого не стало. И только в последние десятилетия удалось подобраться к рубежу, когда, наконец, появилась реальная возможность перейти от общих рассуждений к качественному и количественному анализу свойств этого интереснейшего понятия - времени. Вспомним В.И. Вернадского [8, стр.81]: "Наука ХХ столетия находится в такой стадии, когда наступил момент изучения времени, так же как изучается материя и энергия, заполняющие пространство".

Вейник высказал предположение о существовании в природе некого истинно простого хронального явления (от греческого chronos – время), которое распадается на составляющие хрональное вещество и его поведение. 

Хрональное, как и все прочие явления, обладает всеми теми главными свойствами, о которых уже говорилось: объективностью, абсолютностью и т.д. Главным специфическим свойством хронального явления служит длительность, или протяженность во времени. Присутствуя в теле, оно наделяет его этим свойством и вытекающим из него порядком последовательности – в точном соответствии с формулировками Ньютона. Простота хронального явления следует из невозможности расчленить его на более простые явления.

Хрональное вещество, как и любое  другое, способно двигаться под воздействием разности хрональных потенциалов (хроналов). Как соотносятся между собой хронал и время? Цитирую Вейника [6, стр.231]: "Хронал должен определять хрональную активность тела, в состав которого входит хрональное вещество, то есть темп всех процессов, и с ростом хронала эта активность (темп) должна возрастать. Но с увеличением длительности все процессы замедляются, затухают, хрональная активность системы снижается, значит, длительность как таковая не может непосредственно служить и хроналом. Поэтому в качестве хронала по необходимости надо выбрать величину, обратную длительности, тогда с ростом хронала хрональная активность системы будет возрастать, темп (скорость) всех процессов в ней будет увеличиваться".

Отсюда напрашивается вывод: время (длительность) есть величина, обратная хрональному потенциалу. Все простые явления подчиняются единым термодинамическим законам, поэтому мы можем управлять хроналом, а следовательно, и реальным физическим временем так же просто, как мы управляем, например, температурой.

Для правильного понимания проблемы времени к сказанному необходимо ещё добавить, что передаваемое по радио время - это совсем другое, условное, социальное, эталонное время, природа его не знает, оно придумано человеком с целью рациональной организации жизни общества. Точное условное время определяется астрономическими методами и "хранится" кварцевыми, молекулярными и другими часами. Оно всегда "течет", "идет" из прошлого через настоящее в будущее строго равномерно, с постоянной скоростью, изменение которой не допустят специальные службы времени. Не напоминает ли Вам это известное выражение "стрела времени", введенное в 1928 г. А. Эддингтоном? Отсюда понятно, что "Стрела времени" – это ход условного времени, которого в природе нет, оно выдумано для удобства жизни человеческого общества.

Информация о работе Основные концепции пространства и времени