Концепции пространства и времени в современной науке.

Введение 3
1.Развитие пространственно-временных представлений в классической механике 4
2. Пространство и время в теории относительности А.Эйнштейна 10
3. Единство и многообразие свойств пространства и время 15
Заключение 19
Список использованной литературы 20

Но при познании пространства и времени ученые часто отходят от их материального содержания, рассматривая их как самостоятельные формы бытия. Принято выделять всеобщие и специфические свойства пространства и времени, а также исследовать особенности пространства и времени в микромире и мегамире. К всеобщим относятся такие пространственно-временные характеристики, которые и неразрывно связаны с другими ее атрибутами. Специфические, или локальные, свойства проявляются лишь на определенных структурных уровнях, присущи только некоторым классам материальных систем.
Всеобщие свойства пространства и времени:
- объективность и независимость от человеческого сознания и сознания всех других разумных существ в мире (если такие есть);
- абсолютность - они выступают как универсальные формы бытия материи, проявляющиеся в структурных уровнях ее существования;
- неразрывная связь друг с другом и с движущейся материей;
- единство прерывности и непрерывности в их структуре - присутствие отдельных тел, закрепленных в пространстве без каких-либо «разрывов» в самом пространстве;
- количественная и качественная бесконечность, неотделимая от структурной бесконечности материи - невозможность найти место, где отсутствовали бы пространство и время, а так же неисчерпаемость их свойств.
Везде, где присутствует любое взаимодействие и движение материи, сосуществование и связь ее элементов, обязательно наличествует пространство и время; везде, где имеет место сохранение материи, длительность ее бытия и последовательность смены состояний, будет и время, включающее в свое содержание все эти процессы.
К общим свойствам пространства относят:
- протяженность - расположение и связь разных компонентов (точек, отрезков, объемов и др.), возможность прибавления к каждому данному элементу некоторого следующего элемента либо возможность уменьшения числа элементов. Протяженность связывают со структурностью материальных объектов;
- связность и непрерывность - выражаются в способах передвижения тел от точки к точке, в распространении воздействий через различные материальные поля в виде близкодействия в передаче материи и энергии;
- трехмерность - общее свойство пространства, которое обнаруживается на всех структурных уровнях, органически связывается со структурностью систем и их движением. Три измерения выступают в качестве необходимого и достаточного минимума, в рамках которого могут осуществляться все типы взаимодействий материальных объектов;
- единство метрических и топологических свойств. Метрические свойства проявляются в протяженности и характере связи элементов тел. Метрика может быть различной - евклидовой и неевклидовой, причем возможно много разновидностей неевклидовых пространств с различными значениями кривизны. Топологические свойства характеризуют связность, трехмерность, непрерывность, неоднородность, бесконечность пространства, его единство со временем и движением.
Общие свойства времени:
- длительность - выступает как последовательность сменяющих друг друга моментов или состояний, возникновение за каждым данным интервалом времени последующих. Длительность предполагает возможность прибавления к каждому данному моменту времени другого, а также возможность деления любого отрезка времени на меньшие интервалы. Длительность обусловлена сохранением материи и ее атрибутов, единством устойчивости и изменчивости в мире. Никакой процесс в природе не может происходить сразу, мгновенно, он обязательно длится во времени, что обусловлено конечной скоростью распространения взаимодействий и изменения состояний. Аналогично протяженности пространства длительность относиться к метрическим свойствам;
- длительность бытия объектов во времени выступает как единство прерывного и непрерывного. Сохраняемость материи и непрерывная последовательность ее изменений, близкодействие в причинных отношениях определяют и общую непрерывность времени, проявляющуюся в непрерывном переходе предшествующих состояний в последующие. Прежде чем произойдет какое-либо явление в будущем, должны осуществиться все предшествующие ему изменения, которые его вызывают. Но время как форма бытия материи складывается из множества последовательностей и длительностей существования конкретных объектов, каждый их которых существует конечный период. Поэтому время характеризуется прерывностью бытия конкретных качественных состояний. Но эта прерывность относительна, так как между всеми сменяющими друг друга качествами имеется внутренняя связь и непрерывный переход;
- всеобщим свойством времени является необратимость, означающая однонаправленное изменение от прошлого к будущему. Прошлое порождает настоящее и будущее, переходит в них. К прошлому относятся все те события, которые уже осуществились и превратились в последующие. Будущие события - это те, которые возникают из настоящих и непосредственно предшествующих им событий. Настоящее охватывает все те объекты, системы и процессы, которые реально существуют и способны к взаимоотношению между собой. Взаимодействие возможно лишь при одновременном сосуществовании объектов;
- одновременность времени проявляется и в линейной, генетически связанной между собой, системе измерений. Если для определения положения тела в пространстве необходимо задать три координаты, то для определения времени достаточно одной. Если бы время имело не одно, а два, три и больше измерений, то это означало бы, что параллельно нашему миру существуют аналогичные и никак не связанные с ним миры - двойники, в которых те же самые события разворачивались бы в одинаковой последовательности.
Заключение
Теория относительности показала единство пространства и времени, выражающееся в совместном изменении их характеристик в зависимости от концентрации масс и их движения. Время и пространство перестали рассматриваться независимо друг от друга и возникло представление о пространственно-временном четырехмерном континууме.
Направленность времени, связанная с эволюцией систем, в физических картинах мира следует из второго начала термодинамики. Направленность времени, определяющая принцип причинности, отличает временные координаты от пространственных, причем для одновременных событий нет симметрии между
«правым» и «левым». В современной картине мира в основу положены необратимые процессы, и поэтому возможно единообразное описание живого и неживого миров.
Можно сделать вывод об основных результатах к которым приходит теория относительности:
- относительность свойств пространства-времени;
- относительность массы и энергии;
- эквивалентность тяжелой и инертной масс.
Список использованной литературы
Борн М. Эйнштейновская теория относительности. – М.: Мир, 1972.
Гейзенберг, В. Философские проблемы атомной физики : пер. с англ. / В. Гейзенберг.
Головко Н.В., Симанов А.Л., Сторожук А.Ю. Специальная теория относительности: основные предпосылки и идеи // Философия науки. – 2003. – № 2 (17).
Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М.: Центр, 1998.
Гоффман, Б. Корни теории относительности: пер. с англ. / Б. Гоффман. – М. : Знание, 1987.
Дубнищева Т.Я. Концепция современного естествознания. – Новосибирск: ЮКЭА , 1997.
Еремеева А.И. Астрономическая картина мира и ее творцы. -М.: Наука, 1984.
Концепция современного естествознания / под ред. Лавриненко В.Н. -М. 1997.
Моисеев Н.Н. Время в нас и вне нас. –Л.: Лениздат, 1994.
Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. – М.: Наука, 1989.
Рейхенбах Г. Философия пространства и времени. -М.: Наука, 1985.
Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. -М., 1965.
Эйнштейн А. Сборник научных трудов. Т. II -М., 1966.
Гейзенберг, В. Философские проблемы атомной физики : пер. с англ. / В. Гейзенберг. – с.44.
Гейзенберг, В. Философские проблемы атомной физики : пер. с англ. / В. Гейзенберг. – с.98.
Гоффман, Б. Корни теории относительности : пер. с англ. / Б. Гоффман. – М. : Знание, 1987. – с.75.
Гейзенберг, В. Философские проблемы атомной физики : пер. с англ. / В. Гейзенберг. – с.35.
Гоффман, Б. Корни теории относительности : пер. с англ. / Б. Гоффман. – М. : Знание, 1987. – 256 с.
Козырев, Н. А. Пространство и время / Н. А. Козырев. – Ленинград : Пулковская астрономическая обсерватория, 1976. - с.24.
Еремеева А. И. Астрономическая картина мира и ее творцы. - М.: Наука, 1984. С. 157
Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. –М..1965.- С. 130.
Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. –М.,1965.- С. 126.
Головко Н.В., Симанов А.Л., Сторожук А.Ю. Специальная теория относительности: основные предпосылки и идеи // Философия науки. – 2003. – № 2 (17)
Борн М. Эйнштейновская теория относительности. – М.: Мир, 1972. – С. 299.
Эйнштейн А. Собр. науч. трудов в 4-х т. Т. I. – М.: Наука, 1965. – С. 105.
Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. – М.: Наука, 1989. – С. 170.
Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. – М.: Наука, 1989. – С. 170.
2