Пространство, время и материя в контексте естественнонаучных и гуманитарных культур.

Содержание:


Введение……………………………………………………………………..…….3
1. Глава I………………………………………………………………….…….….4
1.1.Понятие материи в философии и его значение…………..…………………4
1.2.Понятие материи в естествознании…………………………………….……6
2. Глава II………………………………………………………..……….………10
2.1. Пространство и время как атрибуты материи…………………………….10
2.2. Пространство и время – как физическое явление………………………...12
Заключение…………………………………………………….………………..16
Список литературы ………………………………………...………...………….18

Пространство, время и материя в контексте естественнонаучных и гуманитарных культур.

1.2. Понятие материи в естествознании.
В классическом представлении в есте­ствознании различают два вида материи: вещество и поле. В современном представлении к ним следует добавить третий вид материи – физический вакуум. Некоторые ученые в духе концепции корпускулярно-волнового дуа­лизма объединяют вещество и поле в единую материю, которая действует на наши органы чувств и проявляется в одних условиях как вещество (физичес­кие тела, молекулы, атомы, частицы), а в других — как поле (свет, радиация, гравитация, радиоволны). Однако такое объединение в большей степени ка­сается не макро-, а микромира, многие свойства которого носят квантово- механический характер.
В классической механике Ньютона в качестве вещественных образова­ний выступают материальная частица малых размеров — корпускула,часто называемая материальной точкой, и физическое тело, или просто тело как единая система корпускул, каким-то образом связанных между собой. Вряд ли вызывает сомнение существование этих вещественных образований в раз­личных конкретных формах: песчинка, камень, капля воды и т.п. Что касает­ся проблемы делимости вещества или дилеммы "атомизм — безграничная делимость", то она в значительной степени решена физиками и химиками только в начале нашего столетия, когда было экспериментально подтверж­дено существование атомов и молекул - мельчайших частиц химического элемента и химических соединений.2
Идеальными и предельно абстрактными физическими образами реально существующих частиц и тел в классической механике служат материальная точка и абсолютно твердое тело как система материальных точек.
Повседневный опыт показывает, что тела действуют друг на друга, по­рождая всевозможные изменения и движения. Взаимодействие тел в макро-мире происходит под действием силы тяготения или электромагнитных сил. В классической механике понятие силы считается фундаментальным.
Сила — физическая мера взаимодействия тел и причина изменения их механи­ческого движения, т.е. их перемещения относительно друг друга.
Источником силы в соответствии с законом всемирного тяготения являет- ся масса тел. Таким образом, понятие массы, введенное впервые Ньюто­ном более фундаментально, чем понятие силы.
Согласно квантовой теории поля частицы, обладающие массой, могут рождаться из физического вакуума, представляющего собой совокупность частиц с соответствующими им античастицами, при достаточно высокой концентрации энергии, которая тем самым выступает как еще более фунда­ментальная и общая концепция, чем масса, поскольку энергия присуща не только веществу, но и безмассовым полям.
Развитие физики в XIX в. показало, что источником другой разновид­ности сил, действующих в макромире, — электрических и магнитных — яв­ляется электрический заряд, что хорошо подтверждается законом Кулона, формулой для силы Лоренца и уравнениями электромагнитной теории Мак­свелла. Хотя реальное существование электрического заряда доказано и тео­ретически, и экспериментально, многие вопросы, связанные с его происхож­дением, знаком, квантованностью и т.п., предстоит еще выяснить.
Возвращаясь к концепции массы, отметим, что в отличие от электричес­кого заряда масса не квантируется. Однако, возможно, данное утверждение соответствует только современному представлению о микромире.
Масса выступает не только как мера гравитационного взаимодействия, но и как мера инертности тел, т.е. способности тел сопротивляться воздейст­вию сил, стремящихся изменить скорость их движения. В этой связи часто говорят о массе тяжелой как мере гравитационного взаимодействия и о массе инертной как мере инертности.
Согласно закону Ньютона о противодействующих силах такое утвержде­ние означает, что сила тяготения должна быть прямо пропорциональной не только массе притягиваемого тела m1, но и массе притягивающего тела m2, т.е. произведению масс обоих взаимодействующих тел.
Относительно точные измерения показывают, что массы тяжелая и инертная равны между собой. Этот факт, никак не объяснимый классичес­кой механикой, фигурирует в общей теории относительности, в которой по­нятие силы оказывается лишним: в поле тяготения тела движутся как бы "сами по себе" по кратчайшим путям — геодезическим линиям — в искрив­ленном пространстве — времени. При этом поле тяготения и есть по существу искривленное физическое пространство, создаваемое массами вещества. В математическом смысле искривленность — это то, чем данное пространство отличается от хорошо нами представляемого Евклидова пространства.
Сегодня современная наука ведет речь о существовании 3-х систем материи (неживая, живая, социальная). Каждая система имеет свою структурную организацию.
Уровни неживой материи: уровень электронных частиц и полей, уровень атомно-молекулярный, макро и мегатела.
Уровни живой материи: молекулы ДНК и РНК, клетки, ткани, органы как систематика живых организмов.3
Самым низшим структурным уровнем материи считается уровень лептонов и кварков (гипотетических элементарных частиц с дробным зарядом). Впервые идеи об их существовании были выдвинуты в 1963 Гелл-Манном. Кварк – частица со спином ½ и дробным электрическим зарядом, составной элемент адронов. Это название было заимствовано М.Гелл-Маном в одном из фантастических романов и означает нечто пустяковое и странное.
Помимо спина кварки имеют еще две внутренние степени свободы – «аромат» и «цвет» (степень свободы – независимое возможное изменение состояния физической системы, обусловленное вариациями ее параметров). Каждый кварк может находится в одном из трех цветовых состояний, которые условно называются красным, синим, желтым (только для удобства – никакого отношения к оптическим свойствам это не имеет). В наблюдаемых адронах кварки скомбинированы таким образом, что возникающие состояния не несут цвета – являются «бесцветными».
В настоящее время физики ведут речь о существовании 6 типов кварков. Сегодня наука выделяет 3 вида материи (известных): Вещество, антивещество, поле. Вещество - все то, что имеет массу покоя. Антивещество состоит из античастиц (позитроны и т.д.) и существует реально. Поля - гравитационные и электромагнитные. Особым состоянием вещества все считают плазму (частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов одинаковы).
ГЛАВА II
2.1. Пространство и время как атрибуты материи.
Пространство и время также как и движение есть атрибуты материи. В мире нет ничего кроме движущейся материи и движущаяся материя не может двигаться иначе как в пространстве и во времени. В наиболее отчетливой форме представления о пространстве и о времени сложились в виде 2-х противоположных концепций:
- Концепция Демокрита-Ньютона (субстанционная);
- Концепция Аристотеля - Лейбница (релятивистская).
В дальнейшем эти концепции послужили основанием современных научных представлений о пространстве и о времени. ( в том числе и в теории относительности Эйнштейна) Первые утверждали, что существует абсолютное пространство, т.е пространство как «Чистая» протяженность, так же как существует абсолютное время, типа чистая длительность, протекающая сама по себе. Ньютон: «Пространство - есть вместилище для тел». 4
С точки зрения вторых, пространство и время проявляется лишь в отношении к другим телам и их характеристика зависит от состояния материальных тел.
Пространство - это совокупность отношений, выражающих координацию материальных объектов, их расположение друг относительно друга и относительную величину.