Значение теории относительности для философского понимания пространства и времени

Реляционная концепция пространства и времени оформилась как учение, имеющее строгое математическое обоснование в теории относительности А. Эйнштейна. Пространство и время рассматриваются им не только в неразрывной связи между собой, но и в соотношении с системой материальных тел. Идея эта зрела подспудно в математике уже давно. Лобачевский, Больяй, Риман убедительно показали возможности построения непротиворечивой геометрии, существенно отличной от геометрии Евклида. Эти геометрии содержали в себе утверждение о зависимости метрических отношений от характера материальных систем. Различие в геометриях можно проиллюстрировать путем изображения треугольника на разных поверхностях (плоской - Еквлидова, сферической - Римана, псевдосферической, седлообразной - Лобачевского). Однако эти представления не вышли за рамки математической теории, не распространились на понятие реального пространства.

Эйнштейн вышел за рамки абстрактных теоретических построений. Согласно Эйнштейну, материальная система сама формирует свои пространственно-временные отношения. В соответствии со специальной теорией относительности (СТО) пространственно-временные свойства тел зависят от скорости их движения. Пространственные размеры сокращаются в направлении движения при приближении скорости тела к скорости света в вакууме, а временные процессы в быстродвижущихся системах замедляются. Пространство и время представляются в СТО как взаимосвязанные свойства физических систем и процессов, единство которых реализуется в понятии пространство-время" и описывается с помощью четырехмерной геометрии. Неизменным в инерциальных системах отсчета оказывается пространственно-временной интервал:

dS² = c²dt² - dx² - dy²

Выводы СТО подтверждаются, в частности, изменением длины пробега мезонов, возникающих при столкновении частиц первичного космического излучения с ядрами атомов на Земле. Мезоны существуют в течение 10-⁶-10-¹⁵ с (в зависимости от типа частиц) и поел своего возникновения распадаются на небольшом расстоянии от места рождения. Но если мезон движется околосветовой скоростью, то временные процессы в не замедляются, период распада увеличивается и соответст венно возрастает длина пробега от рождения до распада.

В общей теории относительности (ОТО) выявлен новые моменты зависимости пространственно-временных отношений от материальных процессов. ОТО установил что под действием полей тяготения происходит искривление пространства, когда евклидова метрика уступает место неевклидовой геометрии. Об этом свидетельствует зафиксированный факт искривления траектории светового луча в поле сильного тяготения. В сильных гравитационных полях также наблюдается замедление времени.

Идеи теории относительности, хотя о ней в наши дни ведутся острые споры, вышли далеко за рамки физического описания мира. Они оказали влияние на различные сферы науки и культуры, внесли существенные коррективы в стиль мышления, изменили характер мировоззрения. Выдвижение в качестве неотъемлемого мировоззренческого основания принципа единства материи, движения, пространства и времени привело к сознательному включению пространственно-временных отношений в изучение вещей и процессов всех уровней: в современном научном познании наряду с физическим рассматривается химическое,' биологическое, психофизическое, социальное и другие виды пространства и времени.