филосовские проблемы физикиъ

тема 1. Место физики в системе наук Физика как наука изучает простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства материального мира. Вследствие этой общности физика и ее законы лежат в основе всего естество­знания, она является основой эволюции научных картин мира, способствует синтезу естественно-научного и гуманитарного зна­ния. Философские проблемы физики включают в себя онтологиче­ские, логико-гносеологические и методологические основания. Специфика методов физического познания связана со структур­ностью, системностью и функциональными особенностями реальности. Онтологические проблемы физики включают в себя изучение и выявление общих свойств и законов структурной организации и развития различных типов природно-материальных систем и пред­полагают рассмотрение ряда важнейших понятий и принципов. В философском понимании мира понятие материи является одним из основных, ибо все его мировоззренческое содержание связано с раскрытием всеобщих свойств, законов, структурных отношений, движения и развития материи во всех ее формах — как природных, так и социальных. В физике понятие материи — также центральное, поскольку физика изучает основные свойства вещества и поля, типы фунда­ментальных взаимодействий, законы движения различных систем (простые механические системы, системы с обратной связью, са­моорганизующиеся системы) и т.д. Эти свойства и законы опреде­ленным образом проявляются в технических, биологических и со­циальных системах, в силу чего физика широко используется для объяснения происходящих в них процессов. Все это сближает философское понимание материи и физическое учение о ее строе­нии и свойствах. Физика как фундамент естествознания По общепринятому мнению, физика образует фундамент естествознания. Лингвистическая фундаментальность физики Естественные науки являются эмпирическими в том смысле, что их положения основываются на совокупности эмпирических данных и проверяются путем сопоставления с ними. Следова­тельно, для них фундаментальное значение имеют высказыва­ния, описывающие эти данные. Эта черта характеризует прежде всего и по преимуществу физический эксперимент (причем в сколько-нибудь сложных случаях предполагается использование соответствующих приборов). Большинство наблюдений, как в физике, так и в других науках, Носит «приборный» характер, и поэтому не только осознание экс­периментальных фактов и их связи друг с другом предполагают Наличие соответствующей теории, но и простое описание того, что наблюдается, опирается на теоретические представления об используемых приборах, позволяющее истолковать, например, трек в камере Вильсона как след определенной элементарной частицы. Центральным в развиваемом взгляде является утверждение существенно физического характера любых используемых приборов. Приборов биологических, физиологических, химических и т. д. не бывает. Любой используемый ученым прибор есть всегда в своей основе физический объект и для истолкования своих показаний требует соответствующих физических теорий. Это обстоятельство делает язык физики неотъемлемым элементом языка любой другой естественно-научной дисциплины и может быть названо лингвистической (языковой) фундаментальностью физики. Эпистемологическая фундаментальность физики (доктрина моно – и полифундаментальности) Среди разнообразных значений слова «фундаментальность» можно выделить еще один аспект, связанный с отношением физики к эмпирическим данным. На первых этапах развития естествознания в методологии естественных наук доминировал так называемый индукгивистский подход, согласно которому наиболее общие положения естественных наук непосредственно выводятся из опытных данных путем прямых индуктивных обобщений. По выражению Эйнштейна, наиболее важные фундаментальные законы науки не выводятся из опытных данных, а в лучшем случае лишь «навеваются» ими. Теперь в связи со сказанным можно ввести понятия монофундаментальности и полифундаментальности. Тезис монофундаментальности утверждает, что есть лишь одна фундаментальная дисциплина, положения которой ни из каких других дисцип­лин вывести нельзя — они обречены на фундаментальный (в смысле ниоткуда не выводимый) характер. Концепция полифундаментальности предполагает наличие многих фундаментальных (в указанном смысле) наук. В реальной истории естественных наук на фундаментальный статус претендовали (даже лучше сказать не претендовали, а им реально обладали) физика, химия, биология. Это означает, что основные положения этих наук оправдывались ссылкой на опыт и ниоткуда не могли быть выведены. Явно упрощая реальную историю науки, можно сказать, что первой лишилась фундаментального статуса химия. На сегодня основные особенности хи­мии объясняются на базе квантовой физики. То, что в XIX в. рассматривалось как сугубо специфическая особенность химии (особая сила «химического сродства», валентность, периодический закон Менделеева), сегодня получает точное квантово-механическое обоснование, если угодно, выводится из квантовой физики. Резюмировать изложенное можно так: химия лишилась фундаментального статуса (разумеется, только в указанном здесь смысле), но приобрела глубокое теоретическое обоснование. В этом смысле можно сказать, что физика обречена на фунда­ментальный статус. Даже если допустить, что в будущем появится некая наука, из которой можно будет теоретически вывести современную физику, то эта гипотетическая наука и будет называться новой физикой. Явно сложнее обстоит дело со статусом биологии. На сегодня судьба биологии становится похожей на судьбу химии. В XX в. произошли радикальные сдвиги в биологии: открытие двойной спирали ДНК, создание молекулярной генетики, развитие неравновесной термодинамики и синергетики — все это позволяет не просто говорить о важнейших жизненных феноменах на языке простого описания, а раскрывать их глубокую физико-химическую основу. Тем не менее вопрос о фундаментальности биологии на сегодня не может считаться решенным на уровне, сопоставимом с химией. Грубо говоря, признание фундаментальности биологии означает признание особого класса биоло­гических законов, в принципе не могущих быть объясненными на базе физико-химических законов. На наш взгляд, признание таких (их иногда называют биотоническими) законов представ­ляется не очень вероятным. Подытоживая изложенное, можно сказать, что физика обладает особой фундаментальностью, которую можно назвать эпистемологической.

Вопрос 2. Физика и синтез естественно-научного и гуманитарного знания. Роль синергетики в этом синтезе Современные тенденции сближения и взаимодействия естественнонаучной и гуманитарной компонент единой культуры человечества созвучны потребности общества в целостном мировидении, что обуславливает актуальность междисциплинарного синтеза естественнонаучного и гуманитарного знания. Этот процесс в современных философских, социально-экологических и культурологических исследованиях принято называть конвергенцией. В настоящее время термин «конвергенция» используется в наиболее общем понимании как позитивный процесс сближения естественнонаучной и гуманитарной сфер современной науки, культуры и образования. Разрыв естественнонаучного и гуманитарного знания в современной науке приводят к фрагментарному видению реальности. Картина мира предстает как бы в отдельных проекциях, мало связанных между собой. Современный человек должен видеть мир в его целостности. Потребность в синтезе научных знаний обусловлена все увеличивающимся количеством комплексных проблем, стоящих перед человеком: проблем, решение которых возможно лишь привлечением знаний из различных отраслей науки. Важной задачей высшего образования становится подготовка специалистов, обладающих целостным мировоззрением, целостным мировосприятием, мироощущением. Для достижения целостного образования, создания в сознании человека целостного образа мира необходим синтез естественнонаучного и гуманитарного знания, поэтому в образовательном процессе естественные и гуманитарные науки не должны быть жестко разделены. Необходимость единства и взаимодействия естественнонаучного и гуманитарного знания определяется на формально-абстрактном уровне в первую очередь тем, что в естественнонаучном знании осуществляется объектное отношение, а в гуманитарном – ценностно-смысловое. Взаимодействие естественнонаучной и гуманитарной систем научного знания на современном этапе развития науки становится возможным благодаря тому, что аппарат современного научного знания фактически приспособлен для реализации интегративных представлений, которые обусловлены внутренней логикой формирования науки, универсальностью структур и приемов научного мышления. Основой синтеза естественнонаучного образования внутри себя и с другими сферами культуры, производства является материальное единство мира, общность в качественном многообразии структур, всеобщая связь явлений и процессов, устойчивые, повторяющиеся, инвариантные связи и отношения предметов и процессов реального мира, изоморфизм в структуре различных по природе явлений, общие закономерности их существования и развития. В существовании современного общества имеется целый ряд пограничных проблем, которые возможно изучить только при комплексном использовании методов естественнонаучного и гуманитарного знания. В настоящее время появились реальные основания для решения этой проблемы. Одной из граней синтеза является синтез естественнонаучных и гуманитарных наук. Необходимость привнесения в сферу науки нравственных, этических и даже эстетических категорий, а с другой стороны, необходимость переосмысления в гуманитарной сфере наколенных ранее истин с точки зрения законов самоорганизации требует синтеза знаний современной науки, образных представлений культуры, целостного видения эволюционизирующего мира. Только таким путем – путем синтеза гуманитарных и естественных наук – образование приведет нас к новому пониманию природы, человека и общества. Основой синтеза естественнонаучного образования внутри себя и с другими сферами культуры, производства является: материальное единство мира; общность в качественном многообразии структур; всеобщая связь явлений и процессов; устойчивые, повторяющиеся, инвариантные связи и отношения предметов и процессов реального мира; изоморфизм в структуре различных по природе явлений; общие закономерности их существования и развития. Синтез по горизонтали предстает как объединение частей, элементов системы на одном поле, на одном иерархическом уровне системы, оно не исключает дробления на других уровнях системы. Синтез по вертикали предполагает объединение, холизм на высшем уровне, не отрицающий дробление, сведение, редукционизм на нижних уровнях системы. Синергетика, наука о процессах самоорганизации, вносит ряд новых экспликаций течения времени, самое парадоксальное из которых – разветвление путей развития системы в точках бифуркации или полифуркации. В этих точках количественное линейное изменение системы меняется на качественное нелинейно скачком. Современный этап развития мировой науки называют интегративной революцией в познании. Он ориентирован на осознание и раскрытие общности, целостности изучаемых объектов и явлений. Исследования почти всех проблем современности нацелены на синтез, носят объединяющий характер. За триста лет развития естествознания от Ньютона до Пригожина, от классической механики до синергетики произошли глубокие качественные изменения, связанные с поиском всеобъемлющих схем, универсальных объединяющих основ, обосновывающих взаимосвязь и единство всего сущего. Современные представления о синтезе и его поиски обнаруживают, что становление целостности происходит не только за счет процесса синтеза, интеграции, как утверждают многие исследователи, но и за счет осуществления процессов разделения, дифференциации. Меньше работ посвящено процессам дробления, разделения, дифференциации, дивергенции. Есть несколько точек зрения на соотношение этих процессов. Первая точка зрения – их раздельное рассмотрение и противопоставление. Второй взгляд – превалирование одного из процессов над другим. История даёт нам примеры периодов развития естествознания, в которых господствовало то разделительные, то объединительные тенденции. Античная наука представляла собой единое целостное поле натурфилософии. Классический период ее развития разделяет единое поле на отдельные науки. Причем размежевание происходит внутри естествознания – науке о природе, а также происходит гигантский разрыв между науками о природе и науками о человеке. Последующие этапы развития науки пытаются преодолеть этот разрыв, внести объединительные устремления. Вторая половина XX века внесла интеграционный императив во все мировые процессы, включая и образование. Это объединение можно назвать объединением по горизонтали, когда отдельные части, научные области объединяются на одном уровне, едином (горизонтальном) поле в единое целое. Н.Н. Моисеев в своей последней, посмертно опубликованной книге "Универсум. Информация. Общество" отмечает преобладание разделения, специализации, что препятствует созданию целостности: "В науке всегда существовали две тенденции. Одна – это стремление к специализации: понять "все больше о все меньшем". Она отвечает сиюминутным потребностям практики… Другая тенденция – "увидеть большее, пренебрегая меньшим". Она отвечает стремлениям человека увидеть целостность того мира, в котором мы живем. И, значит, заглянуть в будущее, опуская некоторые детали, заменяя микроскоп телескопом. Сегодня происходит гипертрофированное развитие первой тенденции, что препятствует формированию целостного видения образа современного мира. В данной работе делается попытка развития второй тенденции, что отвечает моему замыслу обсуждать мировоззренческие универсалии". Становление образования должно происходить так, чтобы преодолеть противоречия, возникающие в результате разделения и разграничения научного знания. Современный подход к новому синтезу знаний требует учитывать глобальное, сложное, многомерное, контекст. Что мешает новому синтезу? Глобальное разделяет на части сверхспециализация дисциплин, что делает невозможным его целостное представление. У Канта Единый мир познается науками, разделенными на отдельные дисциплины. Специализация и дисциплинарное разделение единого поля на дисциплины привело к прогрессу познания в течение XX века, и они же создали препятствия для познания.

Вопрос 3. Онтологические проблемы физики Онтологические проблемы физики включают в себя изучение и выявление общих свойств и законов структурной организации и развития различных типов природно-материальных систем и пред­полагают рассмотрение ряда важнейших понятий и принципов. В философском понимании мира понятие материи является одним из основных, ибо все его мировоззренческое содержание связано с раскрытием всеобщих свойств, законов, структурных отношений, движения и развития материи во всех ее формах — как природных, так и социальных. В физике понятие материи — также центральное, поскольку физика изучает основные свойства вещества и поля, типы фунда­ментальных взаимодействий, законы движения различных систем (простые механические системы, системы с обратной связью, са­моорганизующиеся системы) и т.д. Эти свойства и законы опреде­ленным образом проявляются в технических, биологических и со­циальных системах, в силу чего физика широко используется для объяснения происходящих в них процессов. Все это сближает философское понимание материи и физическое учение о ее строе­нии и свойствах. Всеобщими атрибутами материи выступают: движение, пр странство, время, структурность, системная организация и способность к саморазвитию, единство прерывности и непрерывно­сти, а также ряд других свойств, находящих выражение в действии универсальных диалектических законов изменения и развития. Материя и ее атрибуты несотворимы и неуничтожимы, существу ют вечно и бесконечно многообразны по формам своих проявлений. Все явления в мире детерминированы естественными мате­риальными связями и взаимодействиями, причинными отноше­ниями и объективными законами природы. Физика также исходит из признания неразрывного единства материи, движения, пространства и времени. Все пространствен­но-временные свойства систем зависят от скорости их движения и структурных отношений в более общих системах, их масс и грави­тационных потенциалов. Материя неисчерпаема по своей структуре, но на разных структурных уровнях проявляются различные формы движения и законы взаимодействия. Они отражаются в дифференцирующих­ся физических теориях, каждая из которых несводима к другим теориям и имеет определенные границы применимости. Вместе с тем между различными структурными уровнями существует тес­ная взаимосвязь и обусловленность, проявляющаяся во взаимной превращаемости различных форм материи и движения, наличии общих атрибутов, законов сохранения и движения. Это единство физика пытается отразить через разработку единой теории раз­личных элементарных частиц и полей [2]. Сегодня известно несколько сотен элементарных частиц. Не­которые из них «живут» очень короткое время, быстро превраща­ясь в другие частицы. Часть элементарных частиц оказались не­ожиданно тяжелыми - даже тяжелее отдельных атомов. У боль­шинства элементарных частиц есть античастицы, отличающиеся противоположными знаками электрического заряда и магнитного момента: для электронов — позитроны, для протонов - антипро­тоны, для нейтронов — антинейтроны и т.д. Многообразие микромира предполагает его единство через взаимопревращаемость частиц и полей. При этом частицам при­суща масса покоя, тогда как электромагнитные и гравитационные поля и их кванты не имеют массы покоя, хотя обладают энергией, импульсом и другими свойствами. Поле и вещество нельзя проти­вопоставлять друг другу. Если рассматривать структуру вещества, то во всех системах внутреннее пространство будет «занято» поля­ми, точнее пространство будет выражать протяженность этих по­лей и частиц. Но на долю собственно частиц вещества приходится ничтожная часть объема системы. Вместе с тем частицы вещества нельзя представлять в виде каких-то микроскопических шариков с абсолютно резкими границами. Частицы неотделимы от различ­ных полей и не существует абсолютно резкой границы, где конча­ется собственно частица и начинается ее внешнее поле. В погра­ничной области существует непрерывный взаимопереход полей и частиц. Так, протоны и нейтроны постоянно окружены облаком виртуальных пи-мезонов, входящих в их структуру; электроны, позитроны и другие заряженные частицы неразрывно связаны с электромагнитным полем. Единство прерывного и непрерывного в структуре материи выра­жается через единство корпускулярных и волновых свойств всех частиц, т.е. все микрочастицы материи обладают и корпускуляр­ными, и волновыми свойствами. В зависимости от конкретных условий они проявляют себя либо как частица, либо как волна. Идея корпускулярно-волнового дуализма, выдвинутая Луи де Бройлем (1892-1987) в 1924 г., позволила построить теорию, охва­тывающую свойства материи и света в их единстве. Кванты света становились при этом особым моментом всеобщего строения микромира. Развитие физики микромира в последние десятилетия показа­ло неисчерпаемость свойств элементарных частиц и их взаимо­действий. Все частицы, имеющие достаточно большую энергию, способны при взаимодействиях друг с другом к различным взаи­мопревращениям. Универсальная взаимопревращаемость частиц при больших энергиях взаимодействия свидетельствует о некоторой общности их структур, а также о возможности единых законов фундамен­тальных взаимодействий. Исследования в этом направлении при­вели к развитию кварковой модели структуры андронов (прото­нов, нейтронов, гиперонов, резонансов и мезонов). Кварки - это частицы, обладающие сложными свойствами - зарядом, «очаро­ванием», «цветом». Кварки считаются «самыми элементарными» и могут соединяться друг с другом либо тройками, либо парами, ли­бо кварк-антикварк. Из трех кварков состоят сравнительно тяже­лые частицы - барионы. Более легкие пары кварк-антикварк об­разуют частицы, получившие название мезоны. Кварки скреп­ляются между собой сильным взаимодействием, переносчиками которого являются глюоны (они «склеивают» кварки в адроны) [ 1 ]. Кварки до сих пор не удалось выделить в свободном состоя­нии, и есть даже предположение, согласно которому это вообще невозможно, так как с увеличением расстояний между кварками сила взаимодействия между ними не убывает, а, напротив, неогра­ниченно возрастает, что исключает их существование вне элемен­тарных частиц. В экспериментальных исследованиях столкнове­ний частиц во встречных пучках в ускорителях, где общая энергия столкновений достигает сотен миллиардов электрон-вольт, вме­сто кварков наблюдается рождение мощных струй элементарных частиц. При этом число частиц возрастает с увеличением энергии столкновений. Последнее говорит о том, что структура элемен­тарных частиц выражает не только их внутренние связи, но и яв­ляется функцией энергии их внешних взаимодействий. На основе кварковой модели были предсказаны новые частицы. Связь, взаимодействие и движение — важнейшие атрибуты ма­терии, без которых невозможно ее существование. Взаимодейст­вие обусловливает объединение различных материальных эле­ментов в системы, системную организацию материи. Все свойства тел производны от их взаимодействий, являются результатом их структурных связей между собой и отношений с внешней средой. Для всякого объекта существовать - значит взаимодействовать, как-то проявлять себя по отношению к другим телам. Наше по­знание материального мира осуществляется через раскрытие раз­личных форм взаимодействия и движения тел. К настоящему времени известны четыре вида фундаменталь­ных взаимодействий: о гравитационное — имеет универсальный характер и проявляется всегда как притяжение между всеми известными видами материи; является самым слабым из всех взаимодействий. В классической физике оно описывается известным законом тяготения Ньютона. В общей теории относительности гравитационное поле, создава­емое массами, связывается с кривизной пространственно-вре­менного континуума. Гравитация вызывает «искривление» про­странства и замедление хода времени, что сказывается на всех происходящих в системах процессах; электромагнитное - имеет также универсальный характер и сущест­вует между любыми телами. В отличие от гравитационного взаимо­действия, которое всегда выступает в виде притяжения, электромаг­нитное взаимодействие может проявляться и как притяжение, и как отталкивание. Благодаря электромагнитным связям возникают ато­мы, молекулы и макроскопические тела. Электромагнитное взаимо­действие в 100-1000 раз слабее сильного взаимодействия. Его пере­носчиками считаются фотоны (их масса покоя равна нулю); слабое взаимодействие - всевозможные микропроцессы с излуче­нием нейтрино и антинейтрино. Оно менее универсально, чем гра­витационное и электромагнитное, и распространяется на очень не­значительных расстояниях. Слабые взаимодействия ответственны за многие микропроцессы, характеризуют все виды бета-превра­щений, являются необходимой стороной термоядерных реакций в звездах; сильное взаимодействие — обеспечивает связь протонов и нейтро­нов в ядрах атомов, кварков в нуклонах. Переносчиками сильного взаимодействия являются глюоны. Эти четыре типа фундаментальных взаимодействий лежат в основе всех других известных форм движения материи, в том чис­ле возникающих, например, в космических системах и макроте­лах при сверхвысоких давлениях и температурах. Любые сложные формы движения при их разложении на структурные составля­ющие обнаруживаются как сложные модификации данных фун­даментальных взаимодействий [2. С. 183-198]. Во второй половине XX в. внимание физиков сосредоточено на создании теории Великого объединения, раскрывающей с по­зиций квантово-релятивистских представлений сущность и ос­нования единства четырех фундаментальных взаимодействий -электромагнитного, сильного, слабого и гравитационного. Эта за­дача одновременно является и задачей создания единой теории элементарных частиц (теории структуры материи). Итак, понимание материи актуализирует обсуждение вопро­са в плане: субстанциальном — возникновения вещей и процес­сов; субстратном — строения различных уровней мироздания и че­ловека. Современная физика исследует различные типы мате­риальных систем и их структурные уровни.

Вопрос 4. Проблемы пространства и времени в физике Любой физический процесс разворачивается в пространстве и времени, любое тело имеет пространственные характеристики. Поэтому категории «пространство» и «время» играют важную роль в построении физической картины мира. И это сближает физику с философией. В философии выделяются два подхода к определению онтологического статуса пространства и времени, к определению характера связи между материей, пространством и временем. Субстанциальная концепция исходит из того, что П-В являются самостоятельными субстанциями, существующими независимо от материи. Следовательно, все свойства П-В носят абсолютный характер. Реляционная концепция утверждает, что П-В являются характеристиками материальных тел и процессов и не существуют без них. Следовательно, свойства П-В носят относительный характер и зависят от выбора системы отсчёта. В истории философии обе концепции находили своих сторонников. В истории физики до начала ХХ века господствовала субстанциальная концепция, лежавшая в основе классической механики. Основные принципы и законы классической механики получили обоснование в работах Галилея и Ньютона. Галилей сформулировал принцип инерции, ввёл понятие инерциальной системы отсчёта, предложил механический принцип относительности. Ньютон придал законченный вид классическим представлениям о П-В, дав определения этим понятиям. «Абсолютное пространство безотносительно к чему бы то ни было внешнему остаётся всегда одинаковым и неподвижным. Абсолютное, истинное математическое время безо всякого отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно. Время и пространство представляют собой как бы вместилища самих себя и всего существующего». Свойства П-В в классической механике наиболее точно описываются преобразованиями Галилея, согласно которым пространственно-временные характеристики тел и процессов являются абсолютными и не зависят от выбора системы отсчёта. Длина тела, временной интервал, понятие одновременности оказываются инвариантными относительно любых инерциальных систем. Инвариантность становится возможной, потому что полагается наличие универсальной, общей для всего мира системы отсчёта, единого П-В Вселенной. Что бы ни происходило с материальными телами, это никак не влияет на свойства П-В. Во второй половине XIX века фундаментальные изменения в естествознании нашли отражение в диалектико-материалистической философии. Принципы диалектического материализма подтверждались всё новыми и новыми открытиями. Согласно принципу материального единства мира единственной субстанцией является материя. Ничто не может существовать отдельно и независимо от неё. Следовательно, П-В не могут быть самостоятельными субстанциями, а являются характеристиками материи, всеобщими формами существования материи. Форма – это способ существования содержания. П-В, являясь всеобщими формами, характеризуют упорядоченность материи. Пространство – это порядок одновременного сосуществования материальных объектов. Время – порядок смены событий, последовательность состояний. Следовательно, свойства П-В могут быть разными, в зависимости от характера материальных процессов. Физическим обоснованием диалектико-материалистических представлений о П-В стала теория относительности А. Эйнштейна. К концу XIX века появляется всё больше сомнений в абсолютности принципов классической механики. В частности, экспериментальное подтверждение постоянства скорости света противоречило классическому закону сложения скоростей. Распространив принцип относительности на все физические явления и постулируя постоянство скорости света, Эйнштейн сформулировал СТО (Специальная теория относительности ). Для инерциальных систем отсчёта, движущихся с большими скоростями предсказывались релятивистские эффекты сокращения длин, замедления времени и относительность понятия одновременности. Метрические свойства П-В оказывались не абсолютными, а зависящими от взаимного движения материальных тел. Возрастала роль наблюдателя, т.е. выбора системы отсчёта, т.к. менялись не собственные пространственно-временные характеристики тела, а их восприятие наблюдателями в разных системах отсчёта. Некоторые эффекты, предсказываемые СТО, позднее были подтверждены экспериментально (время жизни мюонов). В СТО П-В перестают восприниматься не только отдельно от материи, но и отдельно друг от друга. В преобразованиях Лоренца пространственные и временные характеристики связаны едиными формулами. На основе этого Г. Минковский предложил понятие единого четырёхмерного пространственно-временного континуума, в котором время эквивалентно трём пространственным координатам. Реляционная концепция П-В получила развитие и в ОТО. Эйнштейн попытался распространить физический принцип относительности и на неинерциальные системы. Простым и одновременно революционным открытием стал принцип эквивалентности инерционной и гравитационной масс. Поэтому, создавая теорию для неинерциальных систем отсчёта, Эйнштейн пришёл к созданию общей теории гравитации. Задолго до Эйнштейна в математике появились представления о кривизне пространства. Например, в геометриях Лобачевского, Римана. Эйнштейн наполнил эти математические абстракции физическим смыслом. Объекты, создающие сильные гравитационные поля, искривляют пространство, делают его неэвклидовым и замедляют течение времени. Чем сильнее гравитационное поле, тем медленнее в нём течёт время, по сравнению с временем вне поля. Эти эффекты позднее были экспериментально подтверждены (искривление луча света вблизи солнца, уменьшение частоты излучения атомов в белых карликах). Таким образом, в 20 веке победил диалектико-материалистический подход к П-В. Исчезает представление об абсолютных П-В, единых для всей Вселенной. Взамен появляется представление о бесконечном множестве материальных тел, с каждым из которых связано собственное П-В. Это значит, что П-В не существуют отдельно от материи, а являются характеристиками материальных процессов, формами существования материи. Это также значит, что не существует пустого пространства, без материи. Эйнштейн писал: «…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 и пространство и время».