Пространство и время в античной натурфилософии

Учебный год

Лекция 4

Развитие представлений о пространстве и времени в естествознании. Основы специальной теории относительности (СТО)

Пространство и время в античной натурфилософии

Пространство и время играют важнейшую роль в человеческом мышлении. Эти понятия настолько фундаментальны, что на опреде­ленной ступени развития культуры в древних мифологических, религиозных и философ­ских системах они рассматривались как ге­нетическое начало мира. Отношение к про­странству и времени в Древней Греции было тесно связано с представлениями о структу­ре материи. Так, атомисты (Левкипп (предпол. 500—440 до н.э.), Демокрит (460 – 370 до н.э.)) при­держивались мнения о пустоте как о необхо­димом условии движения атомов: пустота — это «сцена», на которой «атомы разыгрыва­ют пьесу Бытия». Если бы пустота отсутствовала, то атомы ока­зались бы вплотную прижатыми друг к дру­гу и не могли бы двигаться.

Противоположное мнение о существова­нии пустого пространства высказывали древ­негреческие континуалисты (Анаксагор (ок. 500-428 до н. э.), Аристотель (384-322 до н.э.)). Не отрицая категории пространства как вме­стилища материи, они тем не менее не допускали воз­можности существования пустого пространства, в кото­ром отсутствует материя. Такое пред­ставление о пространстве имело множество сторонников в истории естествознания. Например, древнегреческий философ Зенон (ок. 490 до н. э. — ок. 430 до н. э.) так доказы­вал невозможность существования пустого пространст­ва: «...Если все существующее существует в пространст­ве и само пространство существует, то где существует по­следнее? »

Аналогичное мнение высказывал один из великих предшественников Ньютона Р. Декарт (1596-1650): «Что касается пустого пространства в том смысле, в каком философы понимают это слово, то есть такого пространства, в кото­ром нет никакой субстанции, то очевидно, что в мире нет пространства, которое было бы таковым, потому что про­тяжение пространства как внутреннего места не отлича­ется от протяжения тела... Поэтому относительно про­странства, предполагаемого пустым, должно заключить, что раз в нем есть протяжение, то с необходимостью в нем должна быть и субстанция».

Не меньшее внимание уделяли древнегреческие фило­софы категории времени. В частности, Аристотель утвер­ждал, что время немыслимо, не существует вне движения, но оно не есть и само движение.

Распознать время, метризовать его (то есть принять какую-то шкалу времени) можно, лишь наблюдая какое-либо движение. Континуальный подход к понятию вре­мени проявлялся у Аристотеля в его рассуждениях о де­лимости времени. В отличие от атомистов, считавших, что время, как и пространство, имеет дискретный характер, Аристотель придерживался концепции непрерывного вре­мени.

Абсолютное пространство и абсолютное время в классическом естествознании

Развивая атомистическую доктрину материи, Ньютон (1643-1727) ввел в созданную им механику и непрерывные составляю­щие этой доктрины — абсолютное, не зависящее от мате­рии, пустое пространство и абсолютное, не зависящее от пространства и от материи, время. Абсолютное простран­ство, считал Ньютон, по своей сущности, безотноситель­но к чему бы то ни было внешнему, остается всегда одина­ковым и неподвижным, являясь пустым вместилищем материальных объектов. Важно отметить, что согласно такому представлению абсолютное пространство выступа­ет фактически не как протяженность, а как абсолютное условие существования и движения материальных объ­ектов.

Абсолютное, истинное, математическое время у Нью­тона — это время, которое само по себе и по своей сущно­сти, без всякого отношения к чему-либо внешнему, проте­кает равномерно и иначе называется длительностью. При таком подходе абсолютное время предстает как объект весь­ма парадоксальный. Во-первых, рассмотрение течения вре­мени связано с представлением времени как процесса во времени, что логически неудовлетворительно. Во-вторых, трудно принять утверждение о равномерном течении вре­мени, ибо это предполагает, что существует нечто, кон­тролирующее скорость потока времени. Более того, если время рассматривается «без всякого отношения к чему-либо внешнему», то какой смысл может иметь предполо­жение, что оно течет равномерно?

Следует, однако, отметить, что абсолютное время Ньютон назвал не только истинным, но и математиче­ским. В этом пункте заключено важное отличие его (Нью­тона) представления от воззрений предшественников. До Ньютона истинное время иногда обозначало просто дли­тельность, иногда бесконечное время, а иногда и саму веч­ность. Это время потом получало метризацию (масштаб) либо с помощью периодических природных движений, либо с помощью воспоминаний, ожиданий и прочего, что давало относительное время. У Ньютона появляется математическое время, длительность которого задается линией евклидовой геометрии, а ритм – натуральным рядом чисел. Математическое время, таким образом, есть непрерывная, монотонно возрастающая функция в интервале (-∞, +∞ ).

Постулаты Эйнштейна и вакуумная концепция электромагнитного поля

В основе СТО лежат два постулата.

1. Все инерциальные системы отсчета равноправны
(принцип относительности).

 

2. Скорость света в вакууме постоянна во всех инерциальных
системах отсчета.

Второй постулат связан с принципиально новым пред­ставлением о пространстве. Дело в том, что свет, в отли­чие от многих других волновых процессов, может распро­страняться и в пустом пространстве (вакууме). Это на пер­вый взгляд кажется неожиданным, так как волна не может существовать без «субъектов» колебаний — взаи­модействующих друг с другом осцилляторов, образующих среду. Можно сказать, что для света такой средой являет­ся электромагнитное поле. Но тогда возникает вопрос: каким образом это поле оказалось в пустоте? Существова­ло ли поле в пространстве, пока до него не дошла электро­магнитная волна или же волна «принесла» это поле с со­бой? Наиболее радикальный ответ на этот вопрос связан с вакуумной концепцией электромагнитного поля, со­гласно которой это поле (как, впрочем, и другие физиче­ские поля) представляет собой особое, возмущенное со­стояние самого пространства (вакуума). Но, в отличие от эфира, который считался «средой» для электромагнитных волн, вакуум не может быть связан с какой-либо одной определенной ИСО. Другими словами, вакуум «неподви­жен» одновременно во всех ИСО. Таким образом, второй постулат Эйнштейна является следствием вакуумной кон­цепции электромагнитного поля.

Учебный год

Лекция 4

Развитие представлений о пространстве и времени в естествознании. Основы специальной теории относительности (СТО)

Пространство и время в античной натурфилософии

Пространство и время играют важнейшую роль в человеческом мышлении. Эти понятия настолько фундаментальны, что на опреде­ленной ступени развития культуры в древних мифологических, религиозных и философ­ских системах они рассматривались как ге­нетическое начало мира. Отношение к про­странству и времени в Древней Греции было тесно связано с представлениями о структу­ре материи. Так, атомисты (Левкипп (предпол. 500—440 до н.э.), Демокрит (460 – 370 до н.э.)) при­держивались мнения о пустоте как о необхо­димом условии движения атомов: пустота — это «сцена», на которой «атомы разыгрыва­ют пьесу Бытия». Если бы пустота отсутствовала, то атомы ока­зались бы вплотную прижатыми друг к дру­гу и не могли бы двигаться.

Противоположное мнение о существова­нии пустого пространства высказывали древ­негреческие континуалисты (Анаксагор (ок. 500-428 до н. э.), Аристотель (384-322 до н.э.)). Не отрицая категории пространства как вме­стилища материи, они тем не менее не допускали воз­можности существования пустого пространства, в кото­ром отсутствует материя. Такое пред­ставление о пространстве имело множество сторонников в истории естествознания. Например, древнегреческий философ Зенон (ок. 490 до н. э. — ок. 430 до н. э.) так доказы­вал невозможность существования пустого пространст­ва: «...Если все существующее существует в пространст­ве и само пространство существует, то где существует по­следнее? »

Аналогичное мнение высказывал один из великих предшественников Ньютона Р. Декарт (1596-1650): «Что касается пустого пространства в том смысле, в каком философы понимают это слово, то есть такого пространства, в кото­ром нет никакой субстанции, то очевидно, что в мире нет пространства, которое было бы таковым, потому что про­тяжение пространства как внутреннего места не отлича­ется от протяжения тела... Поэтому относительно про­странства, предполагаемого пустым, должно заключить, что раз в нем есть протяжение, то с необходимостью в нем должна быть и субстанция».

Не меньшее внимание уделяли древнегреческие фило­софы категории времени. В частности, Аристотель утвер­ждал, что время немыслимо, не существует вне движения, но оно не есть и само движение.

Распознать время, метризовать его (то есть принять какую-то шкалу времени) можно, лишь наблюдая какое-либо движение. Континуальный подход к понятию вре­мени проявлялся у Аристотеля в его рассуждениях о де­лимости времени. В отличие от атомистов, считавших, что время, как и пространство, имеет дискретный характер, Аристотель придерживался концепции непрерывного вре­мени.

12Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. C4 (высокий уровень, время – 55 мин)
2. II. Откровение, время и чудеса
3. IV. РАБОЧЕЕ ВРЕМЯ И ВРЕМЯ ОТДЫХА
4. IX. ЗНАЧЕНИЕ «УНИВЕРСАЛИЙ» КОСМОС, ВРЕМЯ, ПРОСТРАНСТВО И РЕАЛЬНОСТЬ ДЛЯ ПСИХОДРАМЫ
5. PortaTime (Portamento Time – время портаменто)
6. Scrum во время боевых действий
7. V. Механизм, преобразующий крутящий момент, передающийся от двигателя через сцепление, по величине и направлению, позволяет отключать двигатель от ведущих мостов на длительное время.
8. Авария – это чрезвычайное событие техногенного характера, заключающееся в повреждении, выходе из строя, разрушении тех, нического устройства или сооружения во время его работы.
9. Автор говорит о том, кого мы видим перед собой во время беседы
10. Атлантическое побережье США. Время. 05 ч. 25 мин.
11. Атрибуты бытия. Движение. Пространство-время.
12. В то же время, для динамического подхода было характерным построение вертикальных связей, объединяющих первичное с вторичным (функциональная связь) и высшее с низшим (иерархическая связь).