3. Концепции пространства

Пространство понималось как:

- абсолютная протяженность, пустота, в которую включались все тела, и которая от них не зависела (Демокрит, Эпикур, - Ньютон);

- протяженность материи и эфира (Аристотель, Декарт, Спиноза, Ломоносов) или форма бытия материи (Гольбах, Энгельс);

- порядок сосуществования и взаимного расположения объектов (Лейбниц, Лобачевский);

- комплекс ощущений и опытных данных (Беркли, Мах) или априорная форма - чувственного созерцания (Кант).

Время трактовалось как:

- длительность существования и мера изменений материи (Аристотель, Декарт, Гольбах) или форма бытия материи, выражающая длительность и последовательность изменений (Энгельс, Ленин);

- форма проявления абсолютной вечности, как преходящая длительность (Платон, Августин/Гегель);

- абсолютная длительность, однородная для всей Вселенной (Ньютон);

- относительное свойство вещей, порядок последовательности событий (Лейбниц);

- форма упорядочивания комплексов ощущений (Беркли, Юм, Мах) или априорная форма чувственного созерцания (Кант).

Большинство данных представлений о пространстве и времени можно свести к двум основным концепциям.

3.1 Субстанциальная концепция

В научной модели мира, начиная с Ньютона и Галилея, время и пространство рассматриваются как особого рода сущности, как некоторые не телесные субстанции, которые существуют сами по себе, независимо от других материальных объектов, но оказывают на них существенное влияние. Они представляют собой как бы вместилище тех материальных объектов, процессов и событий, которые происходят в мире.

При этом время рассматривается как абсолютная длительность, а пространство как абсолютная протяженность.

На данную трактовку пространства и времени опирался Ньютон при создании своей механики. Данная концепция превалирует в физике вплоть до создания специальной теории относительности.

3.2 Реляционная концепция

Пространство и время в ней рассматриваются как особого рода отношения между объектами и процессами.

Физика, как и любая иная наука, дает описание мира, опираясь лишь на те знания и представления, которые она может обобщить на данном этапе.

Полнота научной картины мира часто базируется на введении сил и представлений, которые являются не чем иным, как идеальными конструкциями, созданными вследствие недостаточности физического обоснования. Л. Кар утверждал «Так же и времени нет самого по себе, но предметы сами ведут к ощущению того, что происходит теперь и что воспоследствует позже… никем ощущаться не может время само по себе, без движения тел и процесса».

Так, ньютоновская физика вводит понятие эфира в качестве особой универсальной среды. Считалось, что эфир пронизывает все тела, и что им заполнено пространство. С помощью этого понятия, как казалось, удавалось объяснить все известные тогда явления в физическом мире, на нем строились физические теории (например, волновая теория света).

При этом физики долгое время просто игнорировали тот факт, что сам эфир оставался недосягаемым для физического эксперимента. Дабы обосновать реальное существование эфира как особой светоносной среды, возникла идея проверить относительно него скорость Земли. Начиная с 1881 г. Майкельсон, сначала один, а затем, с 1887 г., совместно с Морли, ставит, а этой целью серию опытов («опыты Майкельсона - Морли»). Результат оказался негативным.

Отсюда следовало два вывода, которые выглядели парадоксально, так как и тот и другой противоречил науке того времени:

1. Земля неподвижна.

2. Эфира нет.

В 1905 г. А. Эйнштейн излагает свою специальную теорию относительности, отрицая при этом существование эфира. Из данной теории следовал целый ряд выводов относительно пространства и времени, которые уже существовали в философии в рамках реляционных представлений.

Главный вывод заключался в том, что пространство и время должны трактоваться как взаимосвязанные. Все в мире происходит в пространственно-временном континууме. Следующий вывод: пространство и время относительны и зависят от систем отсчета. И, наконец, что проблема установления одновременности событий решается через конвенцию — соглашение по процессу синхронизации часов с помощью светового сигнала.

Таким образом, в философском плане пространство и время суть важнейшие атрибуты бытия, представляющие собой на конкретном уровне системы физических отношений между объектами.

Позже в общей теории относительности пространство и время связываются также с другими материальными свойствами, например с тяготением, с распределением массы.

В новой физической теории пространство и время трактуются с позиции реляционной модели, как более адекватной современным физическим представлениям. Мы обращаем внимание именно на момент выбора модели для интерпретации, так как в современной физике существуют и представления, базирующиеся на модернизированном понимании субстанциальной концепции.

Итак, с реляционных позиций время — это форма бытия материи, выражающая длительность существования и последовательность смены состояний различных систем.

А пространство — форма бытия материи, выражающая структурность и протяженность различных систем. Пространство и время имеют целый ряд атрибутивных, т.е. неотъемлемых, свойств.

2. Атрибутивные свойства пространства и времени:

а) Атрибутивные свойства пространства:

- протяженность, т.е. рядоположенность и сосуществование различных элементов. Это означает, что к каждому элементу можно добавить или от него отнять другой элемент пространства. Протяженность порождает структурность объектов, которая проявляется в системе внутренних связей, собирающих элементы в единое целое;

- непрерывность, которая проявляется в характере перемещения тел от точки к точке и в распространении воздействий посредством полей как процесс передачи материи, энергии, информации;

- относительная дискретность (прерывность), которая обеспечивает относительно раздельное существование тел в природе;

- трехмерность, которая носит всеобщий характер. Все создаваемые в науке n-мерные пространства есть лишь абстракции, удобные для описания. Реальное пространство трехмерно, и все явления можно отобразить в трех пространственных координатах.

б) Атрибутивные свойства времени:

- длительность, т.е. последовательность сменяющих друг друга состояний. В природе нет ничего застывшего, все движется и длится во времени;

- одномерность времени;

- необратимость, означающая, что время протекает из прошлого через настоящее к будущему.

Прошлое — все те события, которые осуществились. Оно воздействует на настоящее и будущее. Будущее — те события, которые могут произойти, возникнув из настоящего. Настоящее охватывает все события и системы, которые реально существуют. Следовательно, взаимодействие возможно лишь при одновременном существовании объектов.

Объекты, существовавшие в прошлом, недоступны воздействию, так как они перешли в иное состояние. Мы можем лишь менять наши представления о прошлом, что, конечно, может изменить и трактовку некоторых событий дня сегодняшнего.

На будущее же воздействовать, возможно, создав систему причин и предпосылок возникновения какого-то события. Существует и статическая концепция, согласно которой прошлое, настоящее и будущее существуют одновременно, рядоположенно, а, следовательно, между ними возможно и взаимодействие.

В современных концепциях супергравитации, где сильные, электрослабые и гравитационные взаимодействия связываются между собой и рассматриваются как своеобразные расщепления глубинного взаимодействия, в котором они первоначально неразличимы, вводится представление о десятимерном пространстве-времени.

Таким образом, пространство и время-это, всеобщие формы существования, координации объектов.