Материя, пространство, время

Основным понятием естествознания является понятие материи. Современное естествознание выделяет три структурных уровня организации материи по критерию масштабности: микромир, макромир и мегамир.

Микромир – мир малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная размерность которых исчисляется от 10^-10 до 10^-15 м, а время жизни от бесконечности до 10^-24 с. Это мир молекул, атомов и элементарных частиц.

Макромир – мир макрообъектов, размеры которых сопоставимы с масштабами человеческого опыта. Пространственные величины выражаются в макромире в метрах, миллиметрах и километрах, а время в секундах, часах и годах.

Мегамир – мир огромных космических масштабов, расстояние в котором измеряется астрономическими единицами (астрономическая единица – это расстояние от Земли до Солнца, 1 а.е.≈150 млн. км), световыми годами, парсеками и мегапарсеками.

На различных уровнях организации материи действуют специфические законы, но, тем не менее, микро-, макро- и мегамиры теснейшим образом взаимосвязаны.

В материалистической картине мира понятие пространства возникло на основе наблюдения и практического использования объектов, их объема и протяженности. Понятие времени возникло на основе восприятия человеком смены событий, последовательной смены состояний предметов и круговорота различных процессов.

Концепцию абсолютного пространства и абсолютного времени наиболее отчетливо сформулировал И. Ньютон в работе ”Математические начала натуральной философии”. По Ньютону пространство и время составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего, представляют собой самодовлеющие элементы бытия, существующие вне и независимо от любых материальных процессов, это некоторые универсальные условия, в которые помещена материя.

По современным представлениям пространство и время – формы существования материи, не существующие вне материи, эти атрибуты материи определяются ее связями и взаимодействиями. Современное понимание пространства и времени сформулировано в теории относительности А. Эйнштейна.

Всеобщими свойствами пространства и времени являются их объективность и независимость от человеческого сознания, абсолютность, неразрывная связь друг с другом и с движущейся материей.

Основные свойства пространства:

1 Однородность – все точки пространства обладают одинаковыми свойствами, нет выделенных точек пространства, параллельный перенос системы координат не изменяет законов природы.

2 Изотропность – все направления в пространстве обладают одинаковыми свойствами, нет выделенных направлений; поворот системы координат на любой угол сохраняет неизменными законы природы.

3 Непрерывность – между двумя различными точками в пространстве, как бы близко они не находились, всегда есть третья.

4 Трехмерность – каждая точка пространства однозначно определяется набором трех действительных чисел (координат).

5 Евклидовость - свойства пространства описываются геометрией Евклида.

Основные свойства времени:

1 Однородность – любые явления, происходящие в одних и тех же условиях, но в разное время, протекают одинаково.

2 Непрерывность – между двумя различными моментами времени, как бы близко они не находились, всегда можно выделить третий.

3 Одномерностьвремени проявляется в линейной последовательности событий, генетически связанных между собой. Если для определения положения точки в пространстве необходимо задать три координаты (пространство трехмерно), то для определения времени достаточно одной.

4 Необратимость – однонаправленное изменение от прошлого к настоящему и от настоящего к будущему, но никогда наоборот.