Концепция абсолютного пространства и времени в классической физике.

 

Пространство и время как всеобщие и необходимые формы бытия материи являются фундаментальными категориями в современной физике и других науках.

В доньютоновский период развитие представлений о пространстве и времени носило преимущественно стихийный и противоречивый характер.

С появлением же Ньютона всё изменилось. А именно, появилась новая физическая гравитационная картина мира, в основе которой обосновался закон всемирного тяготения. Согласно этому закону сила тяготения универсальна и проявляется между любыми материальными телами независимо от их конкретных свойств. Она всегда пропорциональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Ньютон различает два типа понятий пространства и времени: абсолютные (истинные, математические) и относительные (кажущиеся, обыденные):

· Абсолютное, истинное, математическое время равномерно протекает без всякого отношения к чему-либо внешнему и иначе называется длительностью.

· Относительное (т.е., кажущееся, или обыденное) время - это постигаемая чувствами внешняя мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни (час, день, месяц, год)

· Абсолютное пространство по своей сущности, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остаётся всегда одинаковым и неподвижным.

· Относительное пространство есть мера, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное.

Из этих определений Ньютона следовало, что разграничение им понятий абсолютного и относительного пространства и времени связано со спецификой теоретического и эмпирического уровней их познания.

На теоретическом уровне классической механики представления об абсолютном пространстве и времени лежали в основе всей причинной структуре описания мира.

На уровне эмпирического познания материального мира понятия пространства и времени ограничены чувствами и свойствами познающей личности, а не объективными признаками реальности.

Итак, подведём итог: в основе картины мира, созданной Ньютоном, лежит закон всемирного тяготения, в основе которого, в свою очередь, лежит абсолютное пространство и время. И поэтому Ньютон говорит об этих понятиях как об истинных.

Ньютоновская концепция пространства и времени, на основе которой строилась физическая картина мира, оказалась господствующей вплоть до конца XIX в.

 

Концепция относительности пространства – времени в релятивистской физике.

Релятивистская физика – раздел физики, изучающий явления, происходящие при движениях со скоростями, сравнимыми со скоростью света.

До 20 века пространство считалось плоским, время понималось абсолютным. Но в начале 20 века данную теорию опровергли опытным путём. Название “теория относительности” возникло из наименования основного принципа (постулата), положенного Эйнштейном в основу всех теоретических построений новой теории пространства и времени.

Специальная теория относительности (СТО): Если тела двигаются со скоростью, близкой к скорости света, то эти тела уменьшаются в объёме, а время замедляется.

Характеристиками пространства считалось однородность – одинаковость свойств во всех направлениях; изотропность – независимость свойств от направления и трёхмерность. Время также считалось однородным, т.е. любой процесс (в принципе) повторим через некоторый промежуток времени; но одномерным и идущим в одном направлении – от прошлого к будущему.

Постулат Эйнштейна: Если из мегамира убрать все объекты, то исчезнет и пространство. То есть всё определяется взаимосвязью материи, времени и пространства.

Из СТО следует, что объём тела и длительность происходящих в нём процессов являются не абсолютными, а относительными величинами.

В СТО свойства пространства и времени рассматриваются без учёта гравитационных полей, которые не являются инерцианальными (т.е. их движение не подчиняется законам инерции). Поэтому была создана общая теория относительности (ОТО), которая распространяет законы природы на все, в том числе на неинерцианальные системы. Эта теория связала тяготение с электромагнетизмом и механикой.

Общая теория относительности: Массы, создающие поле тяготения, искривляют пространство и меняют течение времени.

Чем сильнее поле, тем медленнее течёт время. Изменение гравитационного поля распределяется в вакууме со скоростью света.

Итак, теория относительности показала единство пространства и времени, выражающееся в совместном изменении их характеристик в зависимости от концентрации масс и их движения. Т.е. время и пространство – относительные величины. Они перестали рассматриваться независимо друг от друга, и возникло представление о пространственно-временном четырёхмерном континууме.

 

Четвертым базовым свойством материи (наряду с движением, способностью к самоорганизации, существовании в пространстве и времени ) является отражение.

 

Отражение - способность материальных систем воспроизводить в самих себе свойства взаимодействующих с ними других материальных систем. Доказательством отражения является наличие следов (одного материального объекта на другом материальном объекте) — следы человека на грунте, следы грунта на обуви человека, царапины, эхо, отражение предметов в зеркале, гладкой поверхности водоема.

 

Отражение бывает:

• механическим;
• физическим;
• химическим;
• биологическим;
• Социальным.

Особый вид отражения - биологический, который включает в себя стадии:

• раздраженности;
• чувствительности (допсихическое отражение):
• психического отражения.

Необходимо рассматривать атрибутивистскую и функциональную концепцию информации.

Высшим уровнем (видом) отражением является сознание. Согласно материалистической концепции сознание — это способность высокоорганизованной материи отражать материю.

 

Теория отражения

Всеобщее свойство материи, обеспечивающее передачу информации на всех стадиях ее организации, называется отражение (reflection) и заключается “в воспроизведении, фиксировании того, что принадлежит отражаемому предмету. "... Логично предположить, что вся материя обладает свойством, по существу родственным с ощущением, свойством отражения..." (Ленин В. И).

Любое отражение несёт в себе информацию об отражаемом объекте. Способность к отражению зависит от уровня организации материи. Взаимодействиям объектов неорганической природы присущи пассивные формы отражения:

· простая механическая деформация (отпечаток тела на песке);

· сокращение или расширение в зависимости от колебаний окружающей температуры (термометр);

· отражение световых электромагнитных волн (фотография);

· отражение звуковых электромагнитных волн (эхо);

· химические изменения (цвет лакмусовой бумаги);

· и т. д.

Хотя и у неорганических форм материи мы наблюдаем определенные признаки чувствительности – притяжение и отталкивание частиц, атомная валентность, молекулярная связь, неорганические тела не способны активно использовать результаты взаимодействия как средство самосохранения. Но этот пассивный “зачаточный” вид отражения, носящий форму лишь физического взаимодействия тел, является генетической предпосылкой для возникновения более высоких форм отражения в живой природе и человеческом обществе, когда отражение превращается в информационную модель, в образ и используется в процессах познания и управления.

Активные формы отражения:

· раздражимость клетки;

· чувствительность, т. е. способности иметь ощущения;

· восприятие - способности отражать вещи в некоторой совокупности их свойств;

· мышление - отражение существенных связей в окружающем мире;

· сознание и самосознание.

Становление человека и человеческого общества в процессе трудовой деятельности и общения с помощью речи обусловило возникновение формы отражения в виде сознания и самосознания. Сознание – высшая форма отражения на современном этапе эволюции материи.

Чем больше внутреннее разнообразие системы, тем больше ее элементов реагируют на внешнее воздействие изменением своих свойств, тем адекватнее отражение системой внешнего мира, а чем больше возможностей отражения, тем система может быстрее совершенствоваться, увеличивая свое разнообразие.

Не масса и не энергия, а развитие у систем способности к адекватному отражению характеризует уровень их организации.

На простом примере для нас это означает следующее: если вы знаете только русский язык, и не знаете, скажем, английского языка, то вы не способны отражать в своем сознании англоязычную речь и письмо, не способны извлекать из нее информацию и ориентироваться при помощи этой информации. Те, кто знают оба этих языка, бесспорно, имеют больше возможностей для ориентации в окружающем мире и для дальнейшего расширения своих знаний.

Таким образом, если, согласно ленинской теории отражения, процесс распространения информации есть процесс отражения, то воспринятая информация есть результат отражения - воспринятый образ. При отражении в материальных структурах этот образ материален, при отражении в идеальном сознании - идеален.

Вот небольшой список однокоренных слов:

· Формация (лат. Formatio) – вид, видимость, внешность, наружность, поверхность, облик, образ, форма.

· Реформация – преобразование исходной формы в новую форму.

· Деформация - искажение исходной формы.

· Информация – внедрение в исходную форму, то есть след, отпечаток, впечатление, вкрапление, образ, память о чужой форме.

Так на этом фоне может буквально пониматься слово «информация».

“Информация” превратилась в необычайно широкое понятие и встала в один ряд с такими философскими категориями, как материя, энергия, пространство и время. Однако единого общепризнанного определения информации не существует до сих пор, более того, это понятие остается одним их самых дискуссионных в современной науке. Все мы имеем представление о том, что такое материя, энергия, пространство, время, информация, мы можем описать их свойства, мы можем их измерять, но мы так и не можем пока дать их четкого научного определения.

Давайте познакомимся с определениями информации, данными выдающимися учеными:

· Информация – это обозначение содержания, полученного от внешнего мира в процессе приспособления к нему (Н. Винер).

· Информация – отрицательная энтропия (негэнтропия) (Л. Бриллюэн).

· Информация – вероятность выбора (А. М. Яглом, И. М. Яглом).

· Информация – снятая неопределенность (К. Шеннон).

· Информация – мера сложности структур, мера упорядоченности материальных систем (А. Моль).

· Информация - снятая неразличимость, передача разнообразия (У.Р. Эшби).

· Информация – отраженное разнообразие (А. Д. Урсул).

Информация – мера неоднородности распределения материи и энергии в пространстве и времени (В. М. Глушков).

Подведем итоги.

Материя – это философская категория, для обозначения объективной реальности, которая дана человеку в его ощущениях, существуя независимо от них (В.И.Ленин).

Характерными чертами материи, ее атрибутами являются движение, пространство, время, отражение, взаимодействие, самоорганизация.

Среди всеобщих свойств, атрибутов материи важнейшим является движение как способ существования материи.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: