Свойства пространства и времени и законы сохранения

Оглавление

Введение………………………………………………………………2

Свойства пространства и времени………………………………..2

Стрела времени………………………………………………………4

Биологическое пространство и время……………………………5

Психологическое пространство и время………………….……..7

Социальное пространство и время………………………………10

Законы сохранения…………………………………………………12

Заключение…………………………………………………………..16

Список использованной литературы…………………………….17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Пространство  и время в современной научной  картине мира

Пространство и время  как всеобщие и необходимые формы  бытия материи  являются фундаментальными категориями в современной физике и других науках. Физические, химические и другие величины непосредственно  и опосредовано связаны с измерением длин и длительностей, т.е.  пространственно – временных характеристик объектов. Поэтому расширение и углубления знаний о мире связано с соответствующими учениями о пространстве и времени.

Свойства пространства и времени

Какие же свойства пространства и времени мы можем указать? Прежде всего, пространство и время объективны и реальны, т.е. существуют независимо от сознания людей и познания ими этой объективной реальности. Человек всё более и более углубляет свои знания о ней. Однако в истории науки и философии существовал и другой взгляд на пространство и время -  только как на субъективные всеобщие формы нашего созерцания.

Согласно этой точке зрения, пространство и время не присущи  самим вещам, а зависят от познающего субъекта. В данном случае преувеличивается относительность нашего знания на каждом историческом этапе его развития. Эта точка зрения отстаивается сторонниками философии И. канта.

Пространство и время  являются также универсальными, всеобщими  формами бытия материи. Нет явлений, событий, предметов, которые существовали бы вне пространства или вне времени. У Г. Гегеля высшей реальностью является абсолютная идея, или абсолютный дух, который существует вне пространства и вне времени. Только производная от абсолютной идеи природа развёртывается в пространстве.

Важным свойством пространства является его трехмерность. Положение любого предмета может быть точно определено только с помощью трёх независимых величин – координат. В прямоугольной декартовой системе координат это X, Y, Z, называемые длиной, шириной и высотой , в сферической системе координат – радиус-вектор r и углы α и β, в цилиндрической системе – высота z, радиус-вектор r и угол α.

В науке используется понятие  многомерного пространства (n-мерного). Это понятие математической абстракции играет важную роль. К реальному пространству оно не имеет никакого отношения. Каждая координата, например, 6-мерного пространства может указывать на какое-то любое свойство рассматриваемой физической реальности: температуру, плотность, скорость, массу и т.д. В последнее время была выдвинута гипотеза о реальности 11 измерений в области микромира в первые моменты рождения нашей Вселенной: 10- пространственных и одно – временное. Затем из них возникает четырёхмерный континуум  (лат. Continuum – непрерывное, сплошное).

В отличие от пространства, в каждую точку которого можно  снова и снова возвращаться (и  в этом отношении оно является как бы обратимым), время необратимо и одномерно. Оно течёт из прошлого через настоящее к будущему. Нельзя возвратиться назад в какую-либо точку времени, но нельзя и перескочить через какой-либо временной промежуток в будущее. Отсюда следует, что время составляет как бы рамки для причинно-следственных связей. Некоторые утверждают, что необратимость времени и его направленность определяются причинной связью, так как причина всегда предшествует следствию. Однако очевидно, что понятие предшествования уже предполагает время. Более прав поэтому немецкий логик и философ Г. Рейхенбах  (1891-1953), который пишет: «Не только временной порядок, но и объединённый пространственно-временной порядок раскрываются как упорядочивающая схема, управляющая причинными цепями, и, таким образом, как выражение каузальной структуры Вселенной».

Стрела времени

Для характеристики однонаправленности и необратимости времени английский астрофизик А. Эддингтон (1882-1944) в 1928 г. ввёл понятие стрелы времени. Оно применимо к описанию таких природных процессов, которые протекают спонтанно, самопроизвольно и только в одном направлении. К ним относится большинство реальных физических процессов (теплопередача, теплообмен, диффузия, вязкость, распад элементарных частиц, процессы трения), а также процессы космической, химической, биологической и психологической эволюции.

При описании этих процессов  в современной научной картине мира принято различать три стрелы времени: 1) термодинамическую, 2) психологическую, 3)космологическую.

Термодинамическая стрела времени характеризует то направление времени, в котором энтропия¹ возрастает. Максимально возможное значение энтропии замкнутой системы достигается в тепловом равновесии.

Психологическая стрела времени связана с особенностями восприятия длительности протекающих в мире процессов органами чувств человека. Она позволяет установить различие между прошлым, настоящим и будущим и характеризует направленность времени от прошлого к будущему. При этом нельзя отождествлять процедуру измерения времени с самим временем.

Космологическая стрела времени определяет направление эволюции нестационарной, неравновесной Вселенной. Согласно современной космологической модели Фридмана – Хаббла, вселенная расширяется, а не сжимается.  По предположению американского физика Р.Дикке, вселенная расширяется не в пустоту, а в среду, уже заполненную элементарными частицами. Они вступают во взаимодействие с нашей Вселенной и в процессе расширения Вселенной оказываются в ней. Так происходит, по мнению Дикке, пополнение нашей Вселенной «новой материей».

Термодинамическая, психологическая  и космологическая стрелы времени  совпадают по направлению, что и  создаёт возможность для существования  и развития разумных индивидов.

Биологическое пространство и время

В современной науке используются понятия биологического, психологического и социального пространства и  времени. Это понятия введены  в связи с особенностями проявления пространственно-временных свойств  нефизических объектов. Метрические (количественные) и топологические (качественные) свойства пространства и времени в таких  объектах могут существенно отличаться.

Так, биологическое пространство и время характеризуют особенности пространственно-временных параметров органической материи: биологическое бытие человеческого индивида, смену видов растительных  и животных организмов, их жизнь и смерть. Одним из первых проблему биологического пространства и времени начал анализировать В.И.Вернадский (1863-1945). Специфику биологического пространства он связывал с важнейшим отличительным признаком живого – наличием асимметричности пространственной структуры органических молекул.²

Впервые свойство асимметрии органических молекул было обнаружено французским учёным, основателем  научной микробиологии Луи Пастером (1822-1895). Развивая идеи Пастера, В.И. Вернадский представил молекулярную асимметрию как  особое свойство пространства, связанное  с жизнью.

Неотъемлемым признаком  живого, по мнению Вернадского , является особая симметрия пространства, занятого живым веществом, а именно, резкое проявление левизны в материальном субстрате живого вещества. Под живым веществом Вернадский подразумевал всю совокупность растительных и животных организмов, в том числе и человека.

Из особенностей биологического пространства Вернадский выводил и  особенности протекания, в том  числе прерывности и непрерывности, биологического времени. Это время  должно отвечать пространству специфического строения живого вещества и не противоречить  ему. Оно является определённым параметром состояния живого вещества и не противоречить ему. Оно является определённым параметром состояния живого вещества. Вернадский объединяет его в единое биологическое пространство-время и связывает с ним процессы смены поколений, старения многоклеточных организмов, а также смерть как разрушение пространства-времени тел организмов.

Действительно, как установила современная биохимия, всё живое, в отличие от неживого, обладает фундаментальным свойством: белки содержат только «левые» аминокислоты, а нуклеиновые кислоты – только «правые» сахара. Главный биологический смысл этой асимметрии живого – в обеспечении молекулярно-пространственной комплектарности (соответствия) при взаимодействии молекул.

Эта особенность пространственной асимметрии живого известна в современной  науке под названием хиральности (от греч. heir – рука).

Возникновение хиральной частоты живого, как подтверждают современные научные исследования, произошло на определённом этапе эволюции природы. На этом этапе под действием пока неизвестной науке причин наступило полное разрушение зеркальной симметрии предбиологической среды. И только затем началось образование в хирально чистой среде коротких нуклеотидных цепочек – простейших нитей будущих ДНК и РНК.

Таким образом, возникновению  биологических объектов и связанного с ними биологического пространства-времени  предшествовали определённые этапы  эволюции пространственно-временных  свойств неорганических объектов.

Психологическое пространство и время

Наиболее явно отличия пространственно-временных свойств проступают на следующем этапе эволюции, когда под действием поисковой и трудовой деятельности, перестройки физиологических механизмов деятельности мозга происходит становление человеческой психики. Одновременно идёт формирование нового феномена – психологического пространства и времени. Психологическая регуляция движений индивида и его предметных действий происходит не только на уровне отражения внешнего физического пространства, но и на основе собственной телесной биомеханики и собственного пространства.

Наиболее интересным в  связи с этим является разработка советским психофизиологом Н.А. Бернштейном (1896-1966) теории моторного поля.

Моторное поле психики  индивида создается посредством  поисковых движений, зондирующих  внешнее пространство во всех направлениях.

На основе этих движений в психике индивида и его психомоторике  формируется полимодальный (обобщённый) образ пространства. Этот образ включает совокупность особых метрических и топологических свойств: криволинейность, отсутствие жесткой привязки координат к координатам внешнего физического пространства, относительное безразличие к положению, преобладание топологии над метрикой, отсутствие право-левосторонней симметрии.

При этом поиск и опробование  будущих предметных действий индивид  осуществляет посредством идеальных  образов, которые строятся на основе речевого общения с помощью таких  психологических процессов, как  ощущение, восприятие, память, мышление.

Благодаря идеальным образам  индивид обретает способность выходить за рамки данного мгновения, перемещаться в прошлое и будущее, во времени и пространстве как на осознаваемом уровне («в уме»), так в особенности и на бессознательном – в сновидениях и галлюцинациях. Предметные действия над объектами могут заменяться идеальными психологическими образами и операциями над значениями этих объектов.

В наибольшей степени особенности  психологического пространства и времени  проявляются в сновидениях – на бессознательном уровне. Результаты многочисленных исследований показали, что одной из функций сновидения является эмоциональная стабилизация функции индивида. Индивид, лишённый способности видеть сновидения, может впасть в безумие. В его психологическом пространстве произойдёт кумулятивное накопление обрывочных мыслей, образов, впечатлений, способных подавлять осознаваемые мысли и память. Впервые систематическое исследование сновидений как основной содержательной структуры психологического пространства предпринял основоположник психоанализа З.Фрейд (1856-1939). Он считал, что сновидения являются «устранением нарушающих сон (психических) раздражений путём галлюцинаторного удовлетворения».

Фрейд выявил неоднородность психологического пространства сновидений, его асимметрию, символизм, смещение. Одна из особенностей психологического времени, на которую указывает Фрейд, - пропуск, модификация, перегруппировка материала сновидения, создающие эффект обратимости времени. Бессознательное не знает жизни и смерти, оно живёт всевременно., одновременно прошлым, настоящим и будущим. В процессе экспериментального изучения сновидений современной психофизиологией было обнаружено существование стадий быстрого сна и его связи со сновидениями. Оказалось, что каждый человек видит сны несколько раз за ночь, а субъективная длительность сновидений соответствует объективной длительности быстрого сна. Индивид, разбуженный в начале фазы быстрого сна, отчитывается о коротком сновидении, а разбуженный в конце – о длинном.

Психологическое пространство сновидений, степень его эмоциональной  окрашенности связаны также с  частотой сердечных сокращений и  дыхания, электрической активности кожи в последние минуты быстрого сна.

Особенности психологического пространства и времени проявляются  и на уровне коллективного бессознательного, разработку которого осуществил швейцарский  психолог К.Г. Юнг (1875-1961). Он показал длительность формирования непроизвольных и спонтанны продуктов бессознательной психики в процессе психической эволюции, его коллективную, универсальную и безличную природу, идентичную у всех индивидов.