Пространство и время

Оглавление

Введение 2

1.Понятия пространства и времени 4

2. Происхождение понятий пространство и время 5

3 .Развитие представлений о пространстве – времени до начало  20 века 10

4. Концепции пространства и времени 17

5. Свойства пространства и времени 18

6.Пространство и время на уровне микромира 20

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 24

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                       

                                  

 

                       Введение

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.

Диалектический материализм  исходит из того, что "в мире нет  ничего, кроме движущейся материи, и  движущаяся материя не может двигаться  иначе, как в пространстве и во времени". Пространство и время, здесь  выступают в качестве фундаментальных  форм существования материи. Классическая физика рассматривала пространственно - временной континуум как универсальную  арену динамики физических объектов. В прошлом веке представители  неклассической физики (физики элементарных частиц, квантовой физики и др.) выдвинули  новые представления о пространстве и времени, неразрывно связав эти  категории между собой. Возникли самые разные концепции: согласно одним, в мире вообще ничего нет, кроме пустого  искривленного пространства, а физические объекты являются только проявлениями этого пространства. Другие концепции  утверждают, что пространство и время  присущи лишь макроскопическим объектам. Наряду с интерпретацией времени  – пространства философией физики существуют многочисленные теории философов, придерживающихся идеалистических  взглядов. Так Анри Бергсон утверждал, что время может быть познано только нерациональной интуицией, а научные концепции, представляющие время, как имеющее какое-либо направление, неверно интерпретируют реальность.

Начинать исследование целесообразно  с представлений античной натурфилософии, анализируя затем весь процесс развития пространственно - временных представлений  впредь до наших дней.

         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    1.Понятия пространства и времени

Пространство есть форма  бытия материи, характеризующая  порядок сосуществования и рядоположенность материальных образований, их структурность и протяженность. Время - форма бытия материи, характеризующая взаимодействие объектов и смену их состояний, последовательность процессов и их длительность.

Пространство и время  как объективные формы материи  отличаются от тех естественнонаучных представлений о них, которые  с прогрессом естествознания и науки  в целом изменяются. В связи  с этим, кроме реальных пространств  и времени, различают психологическое  и концептуальное пространство и  время.

Под психологическим пространством  и временем понимают формы:

Чувственного созерцания, отражение реальных пространства и времени в чувственном восприятии субъекта, концептуальное пространство и время - это наши знания, представления, которые в итоге оказываются более или менее адекватным отображением пространства и времени путем логического мышления. Психологическое и концептуальное пространство, и время являются формами отражения материальной действительности и вместе с тем формами дальнейшего познания внешнего мира.

 

 

 

 

 

 

 

            2. Происхождение понятий пространство и время

Истоки и конкретное содержание понятий пространство и время  связаны с тем, насколько адекватна  ведущая идея той или иной культурной эпохи, "фоновое культурное знание" способно выразить (или, напротив, исказить) первоначальный смысл, выраженный в  соответствующих словах. К этому  первоначальному "звучанию" по мере развития человеческой практики добавляются  новые смыслы, они уточняются в  рефлексивных изысканиях философов, концепциях естествознания, "мирах сознания" художников. Но тем не менее первоначальное значение присутствует в неявной форме в любой концепции.

С древнейших времен люди, пытаясь  упорядочить свою жизнь, сообразовать ее с ходом природных процессов, измеряли окружающий мир. При этом время  и пространство не противопоставлялись, а взаимо-дополняли друг друга. Так, длина пути измерялась часами и днями. Размер пахотного участка в доколумбовой Америке, и в средневековой Европе определялся тем временем. Которое надо было потратить на его обработку. И, напротив, пространственные соотношения элементов древних календарей (зарубки, ямки и т, п.) обозначали отрезки времени. И сегодня соотношение делений циферблата и стрелок позволяет счислять отрезки времени. Таким образом, практически (но, возможно, не вполне осознанно) люди мыслили организацию времени и пространства в единстве как хронотоп (единство хроноса и топоса), не называя его так.

Во всех культурах человек  боялся или обожествлял время, придавая ему самые разные формы: луча, пронизывающего тьму; стрелы, летящей из прошлого в  будущее; спирали. Чаще всего время  передавалось числом, но иногда, как  у орфиков и кельтов, оно представлялось звуком или музыкой. Так, кельтский бог Дагда своей игрой на живой арфе - дубе вызывал различные времена года.

Все культуры мира ставили  в первоочередную заслугу своим  богам, культурным героям именно организацию  жизни, превращение хаоса в космос, упорядоченность. Идея времени и идея пространства были единой идеей, выражающей меру этой упорядоченности. В дальнейшем эти идеи становились все более самостоятельными. И все же образ времени представлялся более важным, что подтверждается наличием особого бога-Хроноса, олицетворяющего изменчивое время. Миф о том, что этот бог, пытаясь избежать предсказанной ему судьбы, пожирает своих детей, дает нам первое выражение рефлексии по поводу порождения и уничтожения объектов, процессуальности мира. Но еще более важным в рождающихся образах времени является различение бренности чувственного мира и вечности, над временности "истинного", совершенного бытия.

Переход к новому времени  знаменовался замещением религиозной  картины мира естественнонаучными  представлениями. Образы времени конкретизируются в рождающихся моделях и концепциях времени. Под моделью времени  мы понимаем такую систему абстракций о свойствах времени, изменение  которой ведет к новому миропредставлению.

Анализ времени в физике породил как минимум три модели. Первая модель рассматривает время  одновременно и как меру, и как  измеряемое количество. Такой взгляд на время лежит в основе законов  ньютоновсвой механики. Во второй модели анализируются направленные процессы и события, отраженные в законах термодинамики или в теории диссипативных структур. Квантовая теория предлагает третью модель физического времени, считая последнюю реальность фундаментально временной. Особую группу составляют модели биологического и геологического времени. Наибольшую роль в современных представлениях о времени играет модель, построенная в связи с переходом к изучению необратимых процессов (рождение и смерть микрочастиц, радиоактивный распад, теплоотдача, трение, диффузия и т.д.) Этот переход вызвал крушение линейно-причинной парадигмы и становление новой парадигмы (нелинейной, цикло-причинной, синергетической). В книге "От существующего к возникающему: время и сложность в физических науках" И. Пригожин последовательно развил концепцию внутреннего времени для классических динамических систем с сильной неустойчивостью (это может быть Вселенная, в которой распространяются  диспергирующие световые волны, либо химический реактор, либо какая-то другая система).

Во всех основных моделях  мы видим одно общее: время одного процесса соотносится с событиями  другого процесса и измеряется через  них. Но если мы действительно хотим  понять время процесса самого по себе, его необходимо определить через  события его же самого. А событие - это то, что ограничено двумя  перерывами (с начала и конца). Время  с этой точки зрения есть рисунок  перерывов непрерывной линии  длящихся процессов. Подобно тому, как  на чистом листе бумаги проведенная  линия разделяет его на правую и левую половины. Разве возможен рисунок без линий, разделяющих  одну часть изображения от другой? Разве возможно время без четко  определенных моментов, мгновений, отделяющих одну часть события от другой, не относящихся ни к одной из них  и в этом смысле "пустых"? Разве  возможна музыка без длящихся звучаний и пауз, создающих музыкальный  рисунок наряду со звуками? В теории музыки это было понято достаточно давно, когда в 3 веке был введен в  музыковедении термин "атом времени": Аристид Квинтилиан, определяет единицу времени в ритмике атомов, поскольку он является наименьшей различимой в восприятии длиной времени. В 5 веке эту идею развивает Марциан Капелла. В 7 веке Исидор Севильский говорит об атомах времени уже без ссылок на музыку. Бэда Достопочтенный в 8 веке и Гонорий Августодунский в 12 веке рассматривают атомы времени в качестве абсолютной меры длительности, в часе они насчитывают 22560 атомов времени.

Следует отметить, что понимание  времени как рисунка интервалов не отменяет так называемого событийного  определения времени. Сравнение  событийного (время есть совокупность моментов) и процессуального (время  есть совокупность интервалов) проведено  еще в статье З. Аугустынека "Два определения времени". Эти два определения времени, однако, выполняют разные функции: событийное определение времени фиксирует время как континуум, который представляет собой математическое описание реального времени, обеспечивающего в физике гносеологическую функцию идеализации, а процессуальное определение времени относится к миру реальных явлений. Кажется, что такие определения не совсем удачны: процесс можно представить как событие, а событие может развертываться как процесс. Поэтому точнее выделять атомистическую и континуальную концепции времени.

Как известно, Аристотель формулирует  парадокс времени: "Одна часть его  была, и ее уже нет, другая - будет, и ее еще нет. Из этих частей складывается и бесконечное время, и каждый раз выделяемый промежуток времени. А то, что складывается из несуществующего, не может, как кажется, быть причастным существованию". Именно в этом месте  Аристотель и формулирует "двойственность" времени: каждая часть времени складывается и из непрерывной длительности, и  из тех промежутков, пустот, которые  образуются на границе с уже и  еще не существующими частями  времени. Но Аристотель оценивает пустоту  как несуществующее и поэтому задает вопрос: как теперь может быть частью несуществующего времени? Если "теперь" - точки во временном континууме, то невозможно существование двух соседних точек, так как между ними можно вводить еще другие точки – "теперь".

Сам Аристотель нашел выход  в том, чтобы мыслить время  непрерывным потоком, связанным  с движением в чувственном  мире.

Такой ответ соответствовал очевидностям обыденного опыта. Но эта  позиция была уязвимой для критики: например, идея о бесконечной делимости  континуума времени ввела к тому, что оно лишалось реальности. Критика  со стороны стоицизма основывалась на том, что сам Аристотель игнорировал: на понимании "неточечного" характера "теперь". Так, согласно Хрисиппу, "настоящее", "теперь" - не фиксированная точка, а предел, к которому стремится угасающее в настоящем прошлое и грань, за которой зарождается будущее: настоящее находится частично в прошлом и частично в будущем. Другими словами, "теперь" рассматривается у ранних стоиков как предел, к которому приближаются уменьшающиеся временные интервалы. С. Лурье отмечает, что концепция первых отношений зарождающихся и последних отношений исчезающих величин, развитая Ньютоном в "Методе флюксий" и нашедшая отражение в "Началах", основывается на концепции ранних стоиков.

Представить время как  рисунок интервалов - не значит свести время к форме деления, но представить  форму связи одного качественного  состояния с другим, одного этапа  процесса со следующим и предыдущим.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 .Развитие представлений о пространстве – времени до начало 20 века

• Понятие пространства и времени в античной философии

Понятие времени возникло на основе восприятия человеком смены  событий, предоставленной смены  состояний предметов и круговорота  различных процессов. Естественнонаучные представления о пространстве и  времени прошли длинный путь становления  и развития. Самые первые из них  возникли из очевидного существования  в природе и в первую очередь  в макромире твердых физических тел, занимающих определенный объем. Рациональные идеи, согласующиеся с сегодняшними представлениями о времени –  пространстве можно найти в учениях  почти всех античных мыслителей. Так  уже в учении Гераклита центральное  место занимает идея всеобщего изменения  – в ту же реку вступаем и не вступаем. В анализе античных доктрин о  пространстве и времени остановимся  на двух наиболее полно исследовавших  данный вопрос: атомизме Демокрита и системе Аристотеля.

Атомистическая  доктрина  была развита материалистами Древней  Греции Левкиппом и Демокритом и во многом предвосхитила фундаментальные открытия ученных прошлого века. Согласно, этой доктрины, всё природное многообразие  состоит из мельчайших частичек материи (атомов), которые двигаются,   сталкиваются  и сочетаются в пустом пространстве. Атомы (бытие) и пустота (небытие) являются первоначалами мира. Атомы не возникают и не уничтожаются,  их вечность проистекает из отсутствия начала у времени. Атомы двигаются в пустоте   бесконечное время, которому соответствует бесконечное время. По Демокриту атомы физически неделимы в силу плотности и отсутствия в них пустоты. Сама  же  концепция была  основана  на атомах, которые в сочетании с пустотой образуют всё содержание реального мира. В основе этих атомов лежат амеры (пространственный  минимум материи). Отсутствие у амеров частей служит критерием математической неделимости. Атомы не распадаются на амеры, а последние не существуют в свободном состоянии. Это совпадает с представлениями современной физики о кварках. Характеризуя систему Демокрита как теорию структурных уровней материи -  физического (атомы и пустота) и математического (амеры),  мы сталкиваемся с   двумя пространствами:  непрерывное физическое пространство как вместилище и математическое пространство, основанное на амерах как масштабных единицах протяжения материи. В соответствии с атомистической концепцией пространства у Демокрита сложились представления о природе времени и движения. В дальнейшем   они были развиты Эпикуром в стройную систему. Эпикур рассматривал свойства  механического движения исходя из дискретного характера пространства и времени.  Например, свойство изотахии заключается в том, что все атомы движутся с одинаковой скоростью. На  математическом уровне  суть  изотахии состоит в том, что в процессе перемещения атомы проходят один атом пространства за один атом времени.