Пространство и время (классическая механика И. Ньютона и теория относительности А. Эйнштейна). Абсолютные пространство и время Согласно представлениям ньютона абсолютное пространство и время

ЛЕКЦИЯ 5 СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

План лекции:

1. Ньютоновская концепция абсолютного пространства и времени. Законы движения

2. Законы сохранения

3. Начала термодинамики. Представления об энтропии

Вопросы пространства и времени всегда интересовали человеческое общество. Одна из концепций этих понятий идет от древних атоми­стов - Демокрита, Эпикура и др. Они ввели в научный оборот поня­тие пустого пространства и рассматривали его как однородное и бес­конечное.

В процессе создания общей картины мироздания Исаак Ньютон (1642-1726), конечно, также не мог обойти вопрос понятия простран­ства и времени.

По Ньютону, мир состоит из материи, пространства и времени. Эти три категории независимы друг от друга. Материя размещается в бес­конечном пространстве. Движение материи происходит в пространст­ве и времени. Ньютон разделял пространство на абсолютное и относи­тельное. Абсолютное пространство неподвижно, бесконечно. Относи­тельное - это часть абсолютного. Так же он классифицировал и время. Под абсолютным, истинным (математическим) временем он понимал время, которое течет всегда и везде равномерно, а относительное вре­мя, по Ньютону, есть мера продолжительности, которая существует в реальной жизни: секунда, минута, час, сутки, месяц, год. У Ньютона абсолютное время существует и длится равномерно само по себе, без­относительно к каким-либо событиям. Абсолютное пространство и аб­солютное время представляют собой вместилище всех материальных тел и пространств и не зависят ни от этих тел, ни от этих процессов, ни друг от друга.

Массу Ньютон определяет как количество материи и вводит поня­тие «пассивной силы» (силы инерции) и «активной силы», создающей движение тел.

Изучив и выявив закономерности движения, Ньютон таким обра­зом сформулировал его законы:

1-й закон. Всякому телу продолжать свое состояние покоя или равно­мерного прямолинейного движения, поскольку оно не принуждается приложенными силами изменять это состояние.

2-й закон. Изменению движения быть пропорциональным приложен­ной движущей силе и происходить по направлению той прямой, по ко­торой эта сила действует.

3-й закон. Действию всегда встречать равное противодействие, или воздействию двух тел друг на друга быть между собой равными и на­правленными в противоположные стороны.

В наше время знаменитые законы формулируются в более удобной форме:

1. Всякое материальное тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние. Стремление тела сохранить состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью. Поэтому первый закон называют также законом инерции.

2. Ускорение, приобретаемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на тело, и обратно пропорционально массе тела.

3. Силы, с которыми действуют друг на друга взаимодействующие тела, равны по величине и противоположны по направлению.

Второй закон Ньютона нам известен в виде

F= т а, или а = F/m ,

где ускорение а, получаемое телом под действием силы F, обратно про­порционально массе тела т. Величина т называется инертной массой тела, она характеризует способность тела оказывать сопротивление действующей («активной») силе, то есть сохранять состояние покоя. Второй закон Ньютона справедлив только в инерциальных системах отсчета.

Первый закон можно получить из второго, так как в случае отсут­ствия воздействия на тело со стороны других сил ускорение также рав­но нулю. Однако первый закон рассматривается как самостоятельный закон, поскольку он утверждает существование инерциальных систем отсчета.

Инерциальные системы отсчета - это такие системы, в которых справедлив закон инерции: материальная точка, когда на нее не действуют никакие силы (или действуют силы, взаимно уравнове­шенные), находится в состоянии покоя или равномерного прямо­линейного движения .

Теоретически может существовать сколь угодно равноправных инерциальных систем отсчета, и во всех таких системах законы физи­ки одинаковы. Это утверждает принцип относительности Галилея (1636 г.).

Научное доказательство существования всемирного тяготения и ма­тематическое выражение описывающего его закона стало возможным только па основе открытых И. Ньютоном законов механики. Закон всемирного тяготения был сформулирован Ньютоном в труде «Мате­матические начала натуральной философии» (1687 г.).

Закон всемирного тяготения Ньютон формулирует в следующих тезисах: «тяготение существует для всех тел вообще и пропорциональ­но массе каждого из них», «тяготение к отдельным равным частицам тел обратно пропорционально квадратам расстояний мест к частицам». Этот закон известен в виде:

F =

где m 1 , m 2 - массы двух частиц, r - расстояние между ними, G - гра­витационная постоянная (в системе СИ G = 6,672 10 -11 м 2 /кг 2). Физический смысл гравитационной постоянной заключается в том, что она характеризует силу притяжения двух масс весом в 1 кг па расстоянии в 1 м.

Открыв закон всемирного тяготения, Ньютон смог дать ответ на вопрос, почему Луна обращается вокруг Земли и почему планеты дви­жутся вокруг Солнца. В каждом отдельном случае он мог рассчитать силу тяготения. Но как передается взаимодействие между массами, притягивающимися друг к другу, какова природа этой силы, Ньютон объяснить не мог.

В трудах Ньютона тяготение - это сила, которая действует на боль­ших расстояниях икак бы без какого-то материального посредника.

Это привело к понятию «дальнодействие». Природу «дальнодействия» Ньютон объяснить не мог. Он думал о каком-то материальном «агенте», с помощью которого осуществляется гравитационное взаи­модействие, но в решении этой проблемы он потерпел неудачу. Осно­вываясь на законе всемирного тяготения Ньютона, небесная механика допускает принципиальную возможность мгновенной передачи сигна­лов, что противоречит современной физике (общей теории относи­тельности). Поэтому буквальное понимание закона тяготения Ньюто­на с современной точки зрения недопустимо.

Ньютоновская механистическая парадигма в естествознании гос­подствовала более 200 лет, хотя и подвергалась критике по ряду пози­ций, в том числе и в понимании пространства и времени (Лейбниц, Гегель, Беркли и др.). В конце XIX и в начале XX в. возникли прин­ципиально новые научные представления об окружающей природе. Появились новые парадигмы: сначала релятивистская, а затем кванто­вая (см. ранее). В физическую картину мира полноправно вошла кон­цепция поля как материальной среды, связывающей частицы вещест­ва, все физические объекты материальногомира. В современной фи­зике известны четыре вида взаимодействия материальных объектов: электромагнитное, гравитационное, сильное и слабое (см. выше). Они ответственны за все процессы взаимодействия.

100 р бонус за первый заказ

Выберите тип работы Дипломная работа Курсовая работа Реферат Магистерская диссертация Отчёт по практике Статья Доклад Рецензия Контрольная работа Монография Решение задач Бизнес-план Ответы на вопросы Творческая работа Эссе Чертёж Сочинения Перевод Презентации Набор текста Другое Повышение уникальности текста Кандидатская диссертация Лабораторная работа Помощь on-line

Узнать цену

Как отмечалось выше, для построения механики необходимо было ввести понятие системы отсчета, ибо о движении можно говорить лишь тогда, когда есть система отсчета. Ньютон исходил из того, что природе присуща абсолютно неподвижная система отсчета в виде абсолютного (однородного и неподвижного) пространства, выступающего как вместилище всех тел, а также абсолютное время, которое течет само по себе, безотносительности к каким-либо процессам (Ньютон назвал его длительностью). Таким образом, в концепции Ньютона пространство и время оторваны от материальных тел и реальных процессов.

Ньютоново пространство и время являются абсолютными и всеобщими - они не изменяются от того, что происходит в нем с материальными телами. Пространство Ньютон рассматривал как независимую субстанцию. В определенных условиях пространство может воздействовать на материю, но материя не может воздействовать на пространство. Любой объект имеет в пространстве определенное положение и ориентацию, расстояние между двумя событиями точно определено. События, происходящие в разных точках в одно и то же время, одновременны.

В пространстве нет каких-то меток. Положение объекта в пространстве можно определить относительно другого объекта. С какой скоростью движется объект? Что такое покой? Ведь во Вселенной движется все. Движение можно ощутить, если оно неравномерно. Движение с постоянной скоростью ощутить невозможно. Если две системы двигаются равномерно, но с разными скоростями, то никакой опыт не в состоянии показать, что одна система покоится, а другая движется. Единственное, что можно сказать о них, - это то, что они находятся относительно друг друга в состоянии равномерного движения. Т.о., все равномерные движения в механике Ньютона относительны. В противоположность этому, ускоренные движения абсолютно. Скажем, стоит поезду замедлить ход, как вещи под влиянием силы инерции сдвинутся. Равномерное движение для Ньютона является естественным состоянием тел. Ускоренное же движение вызывается какими-то причинами, которые Ньютон назвал силами. Откуда берутся силы инерции? Ньютон приписывал их пространству, в котором происходит ускорение. Т.о., Ньютон может быть назван в понимании пространства и времени субстанциалистом.

Исаак Ньютон - возможно, по аналогии с названием работы Рене Декарта «Начала философии» - публикует трактат: Математические начала натуральной философии / Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.

В трактате были изложены Закон всемирного тяготения и три закона механики. Общий тираж составил около 300 экземпляров, которые постепенно разошлись за 4 года...

Исаак Ньютон положил в основу своей теории следующие постулаты:

«Время, пространство, место и движение составляют понятия общеизвестные. Однако необходимо заметить, что эти понятия обыкновенно относятся к тому, что постигается нашими чувствами. Отсюда происходят некоторые неправильные суждения, для устранения которых необходимо вышеприведенные понятия разделить на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обыденные.

I. Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно, и иначе называется длительностью.

Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения, мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то: час, день, месяц, год.

II. Абсолютное пространство по самой своей сущности, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остаётся всегда одинаковым и неподвижным. Относительное есть его мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которая в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное: так, например, протяжение пространств подземного воздуха или надземного, определяемых по их положению относительно Земли. По виду и величине абсолютное и относительные пространства одинаковы, но численно не всегда остаются одинаковыми. Так, например, если рассматривать Землю подвижною, то пространство нашего воздуха, которое по отношению к Земле остаётся всегда одним и тем же, будет составлять то одну часть пространства абсолютного, то другую, смотря по тому, куда воздух перешёл, и следовательно, абсолютно сказанное пространство беспрерывно меняется.

III. Место есть часть пространства, занимаемая телом , и по отношению к пространству бывает или абсолютным или относительным. Я говорю «часть пространства», а не положение тела и не объемлющая его поверхность. Для равнообъёмных тел места равны, поверхности же от несходства формы тел могут быть и неравными. Положение, правильно выражаясь, не имеет величины, и оно само по себе не есть место, а принадлежащее месту свойство. Движение целого то же самое, что совокупность движений частей его, т.е. перемещение целого из его места то же самое, что совокупность перемещений его частей из их мест; поэтому место целого то же самое, что совокупность мест его частей, и следовательно, оно целиком внутри всего тела.

IV. Абсолютное движение есть перемещение тела из одного абсолютного его места в другое, относительное - из относительного в относительное же. Так, на корабле, идущем под парусами, относительное место тела есть та часть корабля, в которой тело находится, напр. та часть трюма, которая заполнена телом и которая, следовательно, движется вместе с кораблем. Относительный покой есть пребывание тела в той же самой области корабля или в той же самой части его трюма.

Истинный покой есть пребывание тела в той же самой части того неподвижного пространства, в котором движется корабль со всем в нём находящимся. Таким образом, если бы Земля на самом деле покоилась, то тело, которое по отношению к кораблю находится в покое, двигалось бы в действительности с тою абсолютною скоростью, с которою корабль идёт относительно Земли. Если же и сама Земля движется, то истинное абсолютное движение тела найдется по истинному движению Земли в неподвижном пространстве и по относительным движениям корабля по отношению к Земле и тела по кораблю.

Так, если та часть Земли, где корабль находится, движется на самом деле к востоку со скоростью 10010 частей, корабль же идёт к западу со скоростью 10 частей, моряк же ходит по кораблю и идет к востоку со скоростью одной части, то истинно и абсолютно моряк перемещается в неподвижном пространстве к востоку, со скоростью 10001 частей, по отношению же к Земле - на запад со скоростью 9 частей.

Абсолютное время различается в астрономии от обыденного солнечного времени уравнением времени. Ибо естественные солнечные сутки, принимаемые при обыденном измерении времени за равные, на самом деле между собою неравны. Это неравенство и исправляется астрономами, чтобы при измерениях движений небесных светил применять более правильное время. Возможно, что не существует (в природе) такого равномерного движения, которым время могло бы измеряться с совершенною точностью.

Все движения могут ускоряться или замедляться, течение же абсолютного времени изменяться не может. Длительность или продолжительность существования вещей одна и та же, быстры ли движения (по которым измеряется время), медленны ли, или их совсем нет, поэтому она надлежащим образом и отличается от своей, доступной чувствам, меры, будучи из неё выводимой при помощи астрономического уравнения. Необходимость этого уравнения обнаруживается как опытами с часами, снабжёнными маятниками, так и по затмениям спутников Юпитера. Как неизменен порядок частей времени, так неизменен и порядок частей пространства. Если бы они переместились из мест своих, то они продвинулись бы (так сказать) в самих себя, ибо время и пространство составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего. Во времени всё располагается в смысле порядка последовательности, в пространстве - в смысле порядка положения. По самой своей сущности они суть места, приписывать же первичным местам движения нелепо. Вот эти-то места и суть места абсолютные, и только перемещения из этих мест составляют абсолютные движения».

Исаак Ньютон, Математические начала натуральной философии, М., «Наука», 1989 г., с. 30-32.

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);

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.

· Реформац ия – преобразование исходной формы в новую форму.

· Деформац ия - искажение исходной формы.

· Информац ия – 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.

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

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

Пространство и время в классической механике И. Ньютона.

В 1687 г. вышел основополагающий труд Ньютона «Математические начала натуральной философии». Этот труд более чем на два столетия определил развитие всей естественно-научной картины мира. В нем были сформулированы основные законы движения и дано определение понятий пространства, времени, места и движения.

Раскрывая сущность времени и пространства, Ньютон характеризует их как «вместилища самих себя и всего существующего. Во времени все располагается в смысле порядка последовательности, в пространстве - в смысле порядка положения». Он предлагает различать два типа понятий пространства и времени: абсолютные (истинные, математические) и относительные (кажущиеся, обыденные) и дает им следующую типологическую характеристику.

• Абсолютное, истинное, математическое время само по себе и по своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью.
• Относительное, кажущееся, или обыденное, время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как-то: час, день, месяц, год.
• Абсолютное пространство по своей сущности, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным.
• Относительное пространство есть мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное.

Из 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 абсолютное пространство и время играли существенную роль во всей причинной структуре описания мира. Они выступали в качестве универсальной инерциальной системы отсчета, так как законы движения классической механики справедливы в инерциальных системах отсчета. На уровне эмпирического познания материального мира понятия «пространство» и «время» ограничены чувствами и свойствами познающей личности, а не объективными признаками реальности как таковой. Поэтому они выступают в качестве относительного времени и пространства.

Пространство и время в теории относительности А. Эйнштейна.

А. Эйнштейн отказался от представлений классической механики. Согласно представлению Эйнштейна, каждое движение тела происходит относительно определённого тела отсчёта, поэтому все физические процессы и законы должны формулироваться по отношению к точной системе отсчёта, следовательно, не существует никакого абсолютного пространства и времени. Он впервые связывает обособленные в классической механике понятия пространства и времени в понятие пространственно-временной непрерывности (континуум).

Теория относительности рассматривает наш мир как четырёхмерный, где тремя координатами x, y, z описывают пространство, а четвёртой – t – время.

До 1915 г. пространство и время воспринимались как некая жесткая арена для событий, на которую все происходящее на ней никак не влияет. Так обстояло дело даже в специальной теории относительности. Тела двигались, силы притягивали и отталкивали, но время и пространство просто оставались самими собой, их это не касалось. И было естественно думать, что пространство и время бесконечны и вечны.

В общей же теории относительности А. Эйнштейнаситуация совершенно иная. Пространство и время теперь динамические величины: когда движется тело или действует сила, это изменяет кривизну пространства и времени, а структура пространства-времени в свою очередь влияет на то, как движутся тела и действуют силы. Пространство и время не только влияют на все, что происходит во Вселенной, но и сами изменяются под влиянием всего в ней происходящего. Как без представлений о пространстве и времени нельзя говорить о событиях во Вселенной, так в общей теории относительности стало бессмысленным говорить о пространстве и времени за пределами Вселенной.

В последующие десятилетия новому пониманию пространства и времени предстояло произвести переворот в наших взглядах на Вселенную. Старое представление о почти не меняющейся Вселенной, которая, может быть, всегда существовала и будет существовать вечно, сменилось картиной динамической, расширяющейся Вселенной, которая, по-видимому, возникла когда-то в прошлом и, возможно, закончит свое существование когда-то в будущем.

Пространство – форма бытия материи, характеризующая её протяжённость, структурность, сосуществование и взаимодействие во всех материальных системах.

Время характеризует последовательность смены состояний и длительность бытия любых объектов и процессов, внутреннюю связь сменяющихся и сохраняющихся состояний.

Общие свойства пространства и времени:

• объективность – т.е. существуют независимо от сознания людей и познания ими этой объективной реальности;
• абсолютность – вытекает из признания тезиса о том, что бытие вне времени есть такая же бессмыслица, как и бытие вне пространства;
• относительность – человеческие представления о пространстве и времени относительны; из этих относительных представлений складывается абсолютная истина;
• бесконечность.

Общие свойства пространства:

• протяженность;
• связанность и непрерывность – между двумя различными точками в пространстве, как близко бы они не находились, всегда есть третья;
• трёхмерность – каждая точка пространства однозначно определяется набором трёх действительных чисел – координат;
• единство метрических и топологических характеристик .

Общие свойства времени:

• длительность;
• единство прерывного и непрерывного - между двумя моментами времени как близко бы они не располагались всегда можно выделить третий;
• необратимость – следствие второго Начала термодинамики или Закона сохранения энтропии;
• одномерность – любые явления, происходящие в одних и тех же условиях, но в разное время, будут протекать одинаково.

13. Естественнонаучная картина мира: физическая картина мира (механическая, электромагнитная, современная – квантово-релятивистская).

Естественнонаучная картина мира (ЕНКМ) – это система важнейших принципов и законов, лежащих в основе окружающего нас мира.