Пространство и время

    Пространство  и время как философские категории.

    Философские категории: бытие, материя, пространство, время.

    Бытие - в самом широком смысле есть всеохватывающая реальность, оно  охватывает и материальное, и духовное. Оно есть нечто реально сущее. Антитезой бытия является ничто.

    Материя - фундаментальная исходная категория  философии, обозначает объективную  реальность, единственную субстанцию со всеми ее свойствами, законами строения и функционирования, движения и развития.

    Пространство - означает структуру объекта и  материи в целом, протяженность, структурность, сосуществование, взаимодействие и объемность объектов. Оно является формой бытия материи. При характеристике употребляют понятие бесконечность. Пространство является многомерным.

    Время - форма бытия материи, характеризуемая  такими свойствами изменения и развития систем, как длительность, последовательность смены состояний. Время делят  на три категории: прошлое, настоящее, будущее. При характеристике времени  употребляют понятие вечность.

    Важнейшими  формами бытия являются пространство, время, движение, системность. Рассмотрим пространство и время. 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).

    Пространство  – обычно протяженность, время – длительность. Пространство и время обладают своими свойствами. Пространство обладает трехмерностью, оно симетрично, т е нет не обратимых процессов, пространство однородно (каждая точка пространства м б взята за начало координат), пространство изотропно, т е нет привелигированных направлений (в верх, в низ, в лево, в право). Время – длительность, оно асимметрично, т е не обратимо. Время может пониматься по разному: циклическое время (календари); время может толковаться как некоторая симметрия, т к ряд процессов не является не обратимыми (соединение Н и О2дает Н2О и обратно, возможно распадение); время может пониматься как стрела, т е время не обратимо, нельзя вернуться в прошлое. Время отличается от вечности, вечность не меняется и не имеет времени, вечность это всегда настоящее. Пространство и время долго в истории рассматривались раздельно. Демокрит полагал что есть пустота – время и вместилище – пространство. Эти взгляды поддерживал Ньютон

    Материальный  мир состоит из структурных объектов, которые находятся в движении и развитии, представляющие собой  процессы, которые развертываются по определенным этапам.

    Наиболее  общая характеристика пространства — свойство объекта быть протяженным, занимать место среди других, граничить  с другими объектами.

    Сравнение различных длительностей, выражающих скорость развертывания процессов, их ритм и темп является понятием времени.

    Категории пространства и времени выступают  как формы бытия материи. Существует две концепции пространства и  времени:

    субстанциальная — рассматривает пространство и время как особые сущности, которые существуют сами по себе, независимо от материальных объектов (Демокрит, Эпикур, Ньютон);

    реляционная — рассматривает пространство и время как особые отношения между объектами и процессами и вне их не существуют (Лейбниц).

    Всеобщие  свойства пространства и времени: объективность  и независимость от сознания человека; абсолютность как атрибутов материи; неразрывная связь друг с другом и с движением материи; зависимость  от структурных отношений и процессов  развития в материальных системах; единство прерывного и непрерывного в их структуре; количественная и  качественная бесконечность.

    Всеобщие  свойства пространства: протяженность, означающая рядоположенность и сосуществование различных элементов (точек, отрезков, объемов), возможность прибавления к каждому данному элементу некоторого следующего элемента либо возможность уменьшения числа элементов; связность и непрерывность; трехмерность.

    С протяженностью пространства неразрывно связаны его метрические свойства, выражающие особенности связи пространственных элементов, порядок и количественные законы этих связей.

    Специфические (локальные) свойства пространства: симметрия  и асимметрия, конкретная форма и  размеры, местоположение, расстояние между  телами, пространственное распределение  вещества и поля, границы, определяющие различные системы.

    Всеобщие  свойства времени: объективность; длительность; одномерность и ассиметричность; необратимость и направленность от прошлого к будущему.

    Специфическими  свойствами времени являются конкретные периоды существования тел от возникновения до перехода в качественно  иные формы, одновременность событий, которая всегда относительна, ритм процессов, скорость изменения состояний, темпы развития, временные отношения  между различными циклами в структуре  систем.

    Теория  А. Эйнштейна доказала, что в реальном физическом мире пространственные и  временные интервалы меняются при  переходе от одной системы отсчета  к другой.

    Теория  относительности вывела глубокую связь  между пространством и временем, показав, что в природе существует единое пространство — время, а отдельно пространство и отдельно время выступают  как его своеобразные проекции, на которые оно по-разному расщепляется в зависимости от характера движения тел.

    Есть  две теории относительности:

    1. Специальная. В ней были объединены  понятия движение, пространство  и время. Они как свойства  материальных объектов меняются  от скорости их движения, как  и масса , которая возникает со скоростью движения. Появляются понятия масса покоя и масса движения. Пространство и время меняются в зависимости от скорости движения; ритм времени сокращаетя и линейные размеры тела сокращаются. Следовательно не существует единой системы координат и было введено понятие – пространственно-временной интервал – это величина которая не меняется при переходе от одной системы отсчета к другой. Этот интервал позволяет изменяться пространству и времени в разных напрвлениях, что позволяет ему оставаться постоянным.

    2. Общая теория относительности  связала в едино понятия тяготеющей  массы, пространства и времени. Ритм времени замедляется. Пространство искривляется под действием поля тяготения. Наблюдения во время солнечных затмений показали что пространство искривляется. Из этого были сделаны следствия на основе геометрии Лобачевского (отрицательная кривизна) и Римана (положительная кривизна), что при положительном искривлении пространства вселенная замкнута, а при отрицательном вселенная бесконечна.

    Решая уравнение Энштейна, Фридман сделал вывод, что наша вселенная могла быть стационарной, она или сужается или расширяется. При спектральном анализе света было установлено, что полосы света смещаются в сторону красного – значит объекты удаляются, если же к фиолетовому, то объекты приближаются. Наша же вселенная расширяется. Таким образом 15-20 миллиардов лет назад наша вселенная была сконцентрирована в замкнутой форме пространства. У вселенной есть горизонт, и за пределы какой-то сферы у человека нет возможности выйти. Открыл расширяющуюся систему Хаббл. Становление вселенной связывают с черными дырами сверхплотного состояния, которые отличаются тем что в поле их тяготения все исчезает, даже луч света. Черные дыры это элементарные частицы сжатые пространством и временем. В результате взрыва из черной дыры выделяются элементарные частицы, что приводит к становлению химических соединений и становлению вселенной.

    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.

    В истории философии существовали две точки зрения об отношении  пространства и времени к материи. Первую из них можно условно назвать  субстанциальной концепцией. В ней  пространство и время трактовали как самостоятельные сущности, существующие наряду с материей и независимо от нее. Соответственно отношение между  пространством, временем и материей представлялось как отношение между  двумя видами самостоятельных субстанций. Это вело к выводу о независимости  свойств пространства и времени от характера протекающих в них материальных процессов.

    Вторую  концепцию можно именовать реляционной (от слова relatio — отношение). Ее сторонники понимали пространство и время не как самостоятельные сущности, а как системы отношений, образуемых взаимодействующими материальными объектами. Вне этой системы взаимодействий пространство и время считались несуществующими. В этой концепции пространство и время выступали как общие формы координации материальных объектов и их состояний. Соответственно допускалась и зависимость свойств пространства и времени от характера взаимодействия материальных систем.

    Пространство  и время представляют собой формы, выражающие определенные способы координации  материальных объектов и их состояний. Содержанием этих форм является движущаяся материя, материальные процессы, и именно особенности и характер последних  должны определять их основные свойства. В этом отношении диалектика нацеливала науку на поиски зависимости между  определенными свойствами пространства и времени и сопутствующими материальными  процессами, которые их определяют. Кроме того, наличие у пространства и времени единого содержания — движущейся материи — указывает и на взаимосвязь между самим пространством и временем, на невозможность их существования абсолютно независимо друг от друга.

    В начале XX в. была создана теория относительности, которая заставила пересмотреть традиционные воззрения на пространство и время и отказаться от субстанциальной концепции.

    Теория  относительности включает в себя две генетически связанные теории: специальную теорию относительности (СТО), основные идеи которой были сформулированы А.Эйнштейном в 1905 г., и общую теорию относительности (ОТО), работу над которой А. Эйнштейн закончил в 1916 г.

    СТО возникла как результат попыток А. Эйнштейна распространить действие физического принципа относительности, известного еще со времен Галилея, на законы электродинамики, которые рассматривались как противоречащие последнему. А. Эйнштейн справился с этой задачей, но цена, которую он был вынужден заплатить за обобщение принципа физической относительности и распространение его на все законы физики, заключалась в пересмотре ньютоновских пространственно-временных представлений. СТО показала, что многие пространственно-временные свойства, считавшиеся до сих пор неизменными, абсолютными, фактически являются релятивными. Так, в СТО утратили свой абсолютный характер такие пространственно-временные характеристики, как длина, временной интервал, понятие одновременности. Все эти характеристики оказываются зависящими от взаимного движения материальных объектов.

    Новые подтверждения правильности реляционной  концепции пространства и времени  дала ОТО. Если в СТО принцип относительности был связан только с инерциальными системами отсчета, то общая теория относительности явилась результатом распространения действия принципа относительности и на неинерциальные системы отсчета. Это в свою очередь привело к установлению тесной зависимости метрических свойств пространства-времени от гравитационных взаимодействий между материальными объектами. В СТО было установлено, что геометрические свойства пространства-времени зависят от распределения в них гравитационных масс. Вблизи тяжелых объектов геометрические свойства пространства начинают отклоняться от эвклидовых, а темп течения времени замедляется. ОТО нанесла удар по субстанциальной концепции пространства и времени.

    Основное  философское значение теории относительности  состоит в следующем: 1. Теория относительности  исключала из науки понятия абсолютного  пространства и абсолютного времени, обнаружив тем самым несостоятельность  субстанциальной трактовки пространства и времени как самостоятельных, независимых от материи форм бытия.

    2. Она показала зависимость пространственно-временных  свойств от характера движения  и взаимодействия материальных  систем, подтвердила правильность  трактовки пространства и времени  как основных форм существования  материи, в качестве содержания  которых выступает движущаяся  материя. Сам Эйнштейн, отвечая  на заданный ему вопрос о  сути теории относительности,  сказал: «Суть такова: раньше считали,  что если каким-нибудь чудом  все материальные вещи исчезли  бы вдруг, то пространство и  время остались бы. Согласно же  теории относительности вместе  с вещами исчезли бы пространство  и время».