Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
21-02-2013_19-11-15 / Лекции по КСЕ студентам ГМУ / Лекц2.Физика как наука 2.doc
Скачиваний:
159
Добавлен:
27.05.2015
Размер:
329.73 Кб
Скачать

3.2. Понятие пространства и времени. Свойства пространства и времени.

В современной философии, пространство и время выступают как всеобщие атрибуты материи, её существенные и необходимые свойства, универсальные формы её существования. Материя не существует вне времени и пространства, а пространство и время – вне материальных объектов и процессов. Такова также и позиция современного естествознания.

Однако, такое понимание пространства и времени, во-первых, не исчерпывает их сущности, поскольку охватывает только один срез, аспект пространства и времени; во-вторых, относится только к физическому пространству и времени и «игнорирует» специфику биологического, психологического, социального пространства и времени; в-третьих, не является общепринятым, точнее, не все мыслители, ученые, не только прошлых эпох, но и современности согласны с таким видением пространства и времени.

Попробуем сначала отыскать наиболее расхожие в философских кругах определения понятий «пространства» и «времени», а затем разобраться в том, насколько справедливы найденные нами формулировки.

В «Большой энциклопедии Кирилла и Мефодия» читаем: «Пространствоформа сосуществования материальных объектов и процессов (характеризует структурность и протяженность материальных систем); времяформа и последовательные смены состояний объектов и процессов (характеризует длительность их бытия). Пространство и время имеют объективный характер, неразрывно связаны друг с другом, бесконечны. Универсальные свойства временидлительность, неповторяемость, необратимость; всеобщие свойства пространства — протяженность, единство прерывности и непрерывности».

В «Кратком философском словаре» под редакцией А.П. Алексеева находим примерно то же самое, но в сокращённом варианте: «Пространство и время – философские категории для обозначения во всеобщей форме таких эмпирически проявляющихся качеств, как протяжённость и длительность» (с. 308).

В учебнике «Философия» А.Г. Спиркина встречаем нечто иное, но более туманное: «Пространство есть форма координации сосуществующих объектов, состояний материи», а «время – это форма координации сменяющихся объектов и их состояний» (с. 276).

В «Философском энциклопедическом словаре» в соответствующей статье академик С.Т. Мелюхин пишет: «Пространство есть форма бытия материи, характеризующая её протяженность, структурность, сосуществование и взаимодействие элементов во всех материальных системах. Время – форма бытия материи, выражающая длительность её существования, последовательность смены состояний в изменении и развитии всех материальных систем» (с. 521). Выделим эти определения и возьмём их за основные.

Как видно, все приведённые определения исходят из одной парадигмы, которую можно назвать естественнонаучной и материалистической. По сути же, пространство сводится к протяжённости, время – к длительности. Однако, такое сведение тавтологично, не прибавляет нам новой информации. Если пространство – это протяжённость, то что такое протяжение? Что значит «протягивать», «тянуть»? Куда тянуть, куда протягивать? Ведь тянуть можно и время, например, «тянуть резину». Если время – это длительность, то что такое длительность? Само слово происходит от «длины», которую мы измеряем в сантиметрах, и определяя время как длительность, не сводим ли мы его к пространству, к тому, что имеет длину? Получается парадокс: пространство мы определяем через время, ведь нечто тянем и протягиваем мы всегда во времени и не всегда в пространстве (например, кабель рабочие тянут и в пространстве (под землёй, по земле или над землёй), и во времени, а вот «тянуть резину» можно только во времени), а время, соответственно, через пространство, ибо длину мы измеряем с сантиметрах, метрах, километрах и пр. И вот здесь, сами того не ожидая, мы подходим к пониманию первой важнейшей характеристики пространства и времениих неразрывной взаимосвязи, переплетённости: время мы часто измеряем с помощью пространства (когда, например, видим перемещение стрелок циферблата часов в пространстве), а пространство – иногда с помощью времени (в частности, расстояние между звёздами можно измерять в световых годах, т.е. в отрезках, которые свет проходит за один год).

Эта переплетённость до поры до времени была не видна не только обычным людям, но и многим философам и учёным. Например, Исаак Ньютон полагал, что время и пространство независимы друг от друга, никак не связаны друг с другом. И только с появлением теории относительности стало очевидно всему учёному миру, что пространство и время едины, образуют неразрывный четырёхмерный континуум.

Есть ли ещё какие-то универсальные свойства у пространства и времени? Обычно выделяют три таких свойства присущие и пространству, и времени во всех их проявлениях:

  • неразрывная связь с материей и друг с другом, о чём мы уже сказали;

  • объективность, т.е. независимость от сознания человека;

  • количественная и качественная бесконечность.

Как уже говорилось, справедливость первого свойства обосновала общая теория относительности. Второе свойство признаётся далеко не всеми. Например, были мыслители, отрицавшие объективность как пространства, так и времени. Наиболее яркий пример – Иммануил Кант (1724 – 1804), который определял пространство и время как априорные формы чувственности, присущие не внешнему миру, а только нашему сознанию. С их помощью мы упорядочиваем наши ощущения, наш опыт: пространство служит для упорядочения внешнего опыта (прежде всего, зрительных, осязательных ощущений), а время – для упорядочения опыта внутреннего, состояний нашей души в нашей памяти. Сами же по себе, вне субъекта, пространство и время не существуют. Таким образом, можно сказать, что в истории философии представлены две основные позиции по вопросу о природе пространства и времениобъективистская, которой придерживалось большинство учёных и мыслителей (Лукреций Кар, И. Ньютон, К. Маркс, А. Эйнштейн), и субъективисткая, поддерживаемая значительным меньшинством (А. Августин, Дж. Беркли, Д. Юм, И. Кант, Э. Мах).

Что касается третьего свойства, то оно как было дискуссионным в древности, так осталось таковым и поныне. Действительно, в одних философских концепциях пространство и время трактовались как сотворённые, в частности, созданные Богом вместе со всем миром. Такова, прежде всего, позиция ортодоксального христианства и его апологетов, от Августина до современных теологов. Для христианина вечностью и бесконечностью обладает только Бог, но он чаще всего (по крайней мере, в ортодоксальной католической и православной теологии) трактуется как трансцендентная сущность, находящаяся над миром, вне времени и пространства, в Вечности, природа которой не совсем ясна. Однако в древности было немало и таких, которые защищали бесконечность и вечность пространства и времени. Например, тот же Гераклит (540-480), называя мир «вечно живым огнём, мерами возгорающимся и мерами затухающим», тут же добавляет, что таковым он «всегда был, есть и будет». В эпоху Возрождения эту идею в новом обличье возродил Джордано Бруно (1548 – 1600), развивавший пантеистическое учение о бесконечной во времени и пространстве Вселенной, совечной и равной Богу.

Идеи Бруно, хотя и были отвергнуты католической церковью, тем не менее очень быстро стали господствующими в науке, и в 19-ом - начале 20-го века уже никто не сомневался в бесконечности пространства и времени, особенно после того, как Уильям Гершель (1738 – 1822) открыл иные Галактики. Но правота сторонников идеи бесконечности пространства и времени была поставлена под сомнение советским математиком и геофизиком Александром Фридманом (1888 – 1925), который в 1922 году установил, что уравнения тяготения Эйнштейна имеют нестационарные решения, через семь лет американский астроном Эдвин Хаббл (1889 – 1953) обнаружил «красное смещение» в спектрах звёзд далёких галактик, а в 1946 году американский физик российского происхождения Георгий Гамов (1904-68) выдвинул гипотезу «горячей Вселенной» как первый вариант гипотезы «Большого взрыва». Все эти открытия однозначно свидетельствовали в пользу возникновения Вселенной, что означало наличие «начала отсчёта времени» и «рождения пространства почти что из ничего» (точнее, из вакуума). Поскольку о наличии других Вселенных мы ничего не знаем, то вопрос о конечности или бесконечности пространства и времени остаётся пока открытым: наша Вселенная конечна в пространстве и имеет начало во времени, а о пространствах и временах других Вселенных мы можем пока только гадать, равно как и о существовании самих этих иных миров.

Что касается будущего Метагалактики, то оно также пока неизвестно доподлинно. Если наша Вселенная открыта (а открытой она будет в том случае, если средняя плотность космической материи меньше 10-29 г/см3), то расширение Вселенной будет вечно, она будет неуклонно увеличиваться в размерах (но никогда не станет бесконечной), превращаясь в мертвую холодную и пустую пустыню. Если же Вселенная закрыта (а таковой она будет при средней плотности материи Вселенной больше 10-29 г/см3), то расширение сменится сжатием и Вселенная снова сожмётся в точку, из которой она взорвалась, а вместе с ней исчезнут и «наши» пространство и время. Последние астрономические данные подтверждают открытость нашей Вселенной, мало того, установлена, что Вселенная не просто расширяется, а расширяется с ускорением, источник которого пока не ясен.

Больше, кроме трёх указанных, общих, универсальных свойств, присущих как пространству, так и времени во всех их разновидностях, пожалуй, и нет5. Прежде чем мы рассмотрим специфические свойства различных видов пространства и времени, поговорим об основных концепциях пространства и времени.