Пространство и время в естествознании

Общие представления о пространстве и времени

Пространство и время являются основополагающими категориями в естествознании. Они фундаментальны для таких дисциплин как физика, химия, биология, география другие величины, так или иначе, связанные с ними. На протяжении всей истории человечества учёные спорят над определениями этих понятий. В каждую эпоху пространство и время понимались в соответствии с господствующей картиной мира.

На заре человечества мир в представлениях людей был мал и краток, он ограничивался видимыми горизонтами, а время делилось на смену дня и ночи. Кроме того, даже обитаемая территория по своему составу не была везде одинаковой, некие места были священными и туда запрещалось ходить, в других обитали дикие животные, и они являлись опасными, в других было сложно выжить. Ситуация изменилась, когда люди начали расселяться по планете и обнаружили, что у них есть соседи и что территории соседних племён также могут быть безопасными и нет.

Похожая ситуация складывалась и со временем. Происходили исторические события, сменялись цари, короли, правители, вожди, возникла необходимость документировать события, так появилась на временной шкале помимо мифов, преданий и категория исторического прошлого. Категория времени усложнялась.

История развития взглядов на концепции пространства и времени

Для античного мира категории пространства и времени расширились, налаживание торговых, деловых связей, ведение войн всё это в значительной мере расширило горизонты. Появились способы измерения времени песочные и солнечные часы, календари, которые давали более точное представление о суточных ритмах.

Античные учёные также внесли свой вклад в понимание пространства и времени. В эллинистический период появилась первое целостное представление о мире, в центре которого находится Солнце, так складывалась геоцентрическая система. Земля и Солнце полагались шарообразными объектами. Земля помещалась в центр Вселенной. Это была так называемая система Птолемея, с бесконечным представлением о времени и конечным представлением о пространстве, в котором происходит равномерное движение небесных тел, при котором Земля оставалась неподвижной.

15 век расширил представления человека о пространстве и времени. Во многом на это повлияли географические открытия, которые подтвердили теория о том, что Земля представляет собой шар.

На смену картины мира повлияла гелиоцентрическая теория Коперника, в которой Солнцу, а не Земле отводилось центральное место, и именно вокруг Солнца происходило вращение планет в Солнечной системе. Земля более не являлась центром мироздания. С этого момента научное сообщество повернулось в сторону принятия факта о бесконечности Вселенной, а, следовательно, и пространства. Дальнейшие развитие эти взгляды получили в трудах Бруно, который добавил к теории бесконечности Вселенной, концепцию о бесконечности миров подобных земному.

Отдельно стоит упомянуть взгляды Ньютона на пространство и время, поскольку они заложили современные представления об этих категория.

Пространство и время по Ньютону разделяются на:

• абсолютные или истинные: абсолютное время протекает равномерно и не зависит от внешних обстоятельств, равно как и абсолютное пространство остаётся одинаковым.
• относительные или кажущиеся: относительное время – это время в понимании каждого отдельного индивида, относительное пространство – это мера ограниченная неподвижная мера.

Дальнейшие развитие науки привело к появлению таких понятий как свет, волна, электромагнетизм, для которых пространство и время представляются иначе. Мерилом пространства стала скорость распространения. Мерилом времени, отрезок, за которых происходило распространение волн.

Фундаментальным взглядом на пространство и время стала теория относительности Эйнштейна, которая гласила, что:

• законы физики едины для всех инерциальных систем отсчёта;
• свет распространяется в пространстве с постоянной скоростью независимо от источника наблюдения.

Пространство и время в различных областях естествознания

Как известно естествознание включает в себя ряд естественных и социальных дисциплин, которые в свою очередь также оперируют понятиями пространства и времени. Существует, например, такая категория как биологическое время, сюда относятся цикадные ритмы, то есть интенсивность различных биологических процессов, связанных со сменой дня и ночи. Сюда можно отнести смену времён года, приливы и отливы, все процессы, которые, так или иначе, влияют на жизнь живых организмов. Существует такое понятие как биологически часы, которые указывают животным, когда ложиться в спячку, делать запасы, размножаться и т.д., то же самое касается и человека. Исключением является тот факт, что ввиду активного развития цивилизации люди нарушили свои биологические ритмы, например, искусственное освещение, влияет на восприятие светлого и тёмного времени суток, нарушая работу всего организма в целом.

Что касается пространства, то в психологии есть такое понятие как психологическое пространство, то есть та личная зона комфорта, в которой человек чувствует себя в безопасности. У всех людей она разная, это объясняется той средой, в которой живёт человек, его окружением, уровнем жизни, местом проживания. Со временем психологическое пространство может изменяться, но в незначительной степени.