Пространство и время как формы существования материи

Начиная с древности человек пользовался такими понятиями как пространство и время. И до сих пор они неразрывно связаны с повседневной практикой и жизнью людей, являются неотъемлемой частью нашего бытия.

Представления о прошлом, настоящем и будущем, необходимость измерять определенные интервалы процессов, измерение длины, ширины, объема тела, определение расстояний, чувство перспективы, фиксация изменения размеров животных и растений и многое другое определяют непрерывное присутствие в человеческой практике временных и пространственных отношений.

Универсальность этих древних понятий при их осмыслении приводит, с одной стороны, к кажущейся простоте в ответе на вопрос, что такое пространство и время, с позиций здравого смысла. С другой стороны, научное рассмотрение проблемы раскрывает глубину, необъятность и сложность ее решения.

В представлениях о пространстве и времени имеется еще много неясного, порождающего многочисленные дискуссии ученых. Почему наше пространство имеет три измерения? Могут ли существовать многомерные миры? Может ли время течь в обратном направлении? Реально ли четырехмерное пространственно-временное многообразие теории относительности? Могут ли существовать материальные объекты вне пространства и времени? Эти и многие другие вопросы стоят в повестке дня современного естествознания и философии.

В истории философии существовали две точки зрения на пространство и время.

Субстанциальная концепция развивалась в трудах древних атомистов (Демокрит) и нашла свое завершение в учении Ньютона, опиравшегося на евклидову геометрию и классическую механику. По Ньютону, пространство и время суть особые начала, существующие независимо от материи и друг от друга. Пространство само по себе (абсолютное пространство) есть «пустое вместилище тел», абсолютно неподвижное, непрерывное, однородное, изотропное и проницаемое – не воздействующие на материю и не подвергающееся е воздействию. Оно бесконечно и обладает тремя измерениями. Время так же само по себе есть нечто абсолютное и ни от чего не зависящее; это чистая длительность как таковая, равномерно текущая от прошлого к будущему. Оно является «пустым вместилищем событий», которые могут его заполнять, но могут и не заполнять: ход событий не влияет на течение времени. Время универсально, однородно, непрерывно, бесконечно.

В ХХ в. ведущее значение приобретает другая концепция пространства и времени – реляционная (относительная). Ее основные идеи высказывались Платоном и Аристотелем, а позднее были развиты Лейбницем (XVIII в.). Реляционная концепция вошла в науку в связи с созданием теории относительно (специальной и общей) А.Эйнштейном. Пространство и время понимаются не как самостоятельные сущности, а как системы отношений, образуемых взаимодействующими материальными объектами. Вне этой системы отношений и взаимодействий пространство и время не существуют. Пространство и время выступают как формы координации материальных объектов Ии их состояний. Соответственно допускается и зависимость свойств пространства и времени от характера взаимодействующих материальных объектов (от движущейся материи).

В теории относительности пространство и время соединяются в единую систему — пространство-время,которое описывается математически как четырехмерное пространство особого типа, имеющее три пространственных и одну временную координату. Это разрушает прежние представления об отсутствии связи между пространством и временем: время предстает как одно из измере­ний четырехмерного пространства. «Расщепление» последнего на трехмерное пространство и одномерное время в движущихся раз­личным образом системах отсчета происходит по-разному, что опять-таки говорит об обусловленности пространственно-времен­ного описания вещей и процессов самими этими вещами и про­цессами.

Таким образом, с появлением теории относительности кончи­лась эра господства «субстанциального» понимания пространства и времени в науке и философии. В современном научно-философ­ском мышлении они рассматриваются с «реляционных» позиций — как формы координации объектов (вещей и процессов).

Один из главных выводов науки ХХ столетия состоит в том, что существует глубокая, неразрывная связь материи, движения, пространства и времени, что и определяет торжество реляционной концепции.

Пространство– это совокупность отношений, выражающих координацию сосуществующих материальных систем – порядка их сосуществования, структурности и протяженности.

Время – это совокупность отношений, выражающих координацию состояний взаимодействующих систем – смену состояний, их последовательность и длительность.

Согласно современным представлениям, пространство и время абсолютны в том смысле, что являясь атрибутами материи, они присутствуют всегда и везде в окружающем мире. Они относительны в том плане, что могут быть изучены и замерены в отдельных своих участках лишь относительно чего-либо (относительно других тел, событий и пр.).

В зависимости от сферы действия и проявления различают реальное, перцептуальноеиконцептуальное пространствоивремя.Первое связано с объектом (объективной реальностью, познаваемой человеком). Перцептуальное представляет собой пространство-время ощущений, восприятий и представлений субъекта, т.е. чувственного познания. Концептуальное же имеет свом субстратом абстрактные образы, появляющиеся в мозгу человека, и связано с рациональным познанием.

Реальные пространство и время могут быть классифицированы в связи с основными областями материального мира, формами движения материи: на космическое (в том числе физическое), биотическое и социальное.

При исследовании характеристик пространства и времени выделяют их метрические и топологические свойства. Метрические свойства определяют в основном количественные характеристики данных атрибутов (моменты протяженности, длительности и пр.).

Топологические свойства характеризуют данные сущности в основном целостно, с содержательной, качественной стороны (мерность пространства и времени, их изотропия, направление времени и т.п.).

По отношению к пространству его топологическими свойствами (т.е. свойствами, которые не меняются при однозначных и непрерывных преобразованиях материальных систем) будут

1) трехмерность (возможность определения любого объекта с помощью трех измерений),

2) однородность (равноправность всех точек, отсутствие каких-либо выделенных точек) и

3) изотропность (равноценность и равноправность всех направлений).

Топологическими свойствами времени будут

1) одномерность (события определяются одной координатой, а временные отношения выражены линейной функцией),

2) однородность (равноправие всех моментов),

3) направление (время течет из прошлого через настоящее в будущее),

4) временной порядок (отношения «раньше – позже»),

5) необратимость (невозможность возврата в прошлое).

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Понятие онтологии и аспекты ее рассмотрения.
2. Основные формы бытия.
3. Природа как форма бытия.
4. Эволюция понятия материи в естествознании и в философии.
5. Современные взгляды на строение материи.
6. Движение и его основные формы.
7. Пространство и время как формы существования материи

Лекция девятая. КУЛЬТУРА КАК ФИЛОСОФСКАЯ КАТЕГОРИЯ. ФИЛОСОФИЯ КУЛЬТУРЫ