Формирование понятия пространства и времени
В обыденной жизни пространство и время представляются как что-то привычное, очевидное и давно известное. Представление о пространстве начинает сформировываться у человека с самых первых дней его жизни. Сначала он начинает осознавать, что в окружающем мире существуют разные направления – вверх или вниз, вперед или назад. Затем, он начинает различать левую сторону и правую. Появляется понимание того, что каждый предмет имеет определенное место относительно других. Таким образом, через осознание общих свойств объектов, на основе их практического применения, наблюдения формируется понятие пространства.
Формирование понятия времени происходит тоже в раннем возрасте, однако чуть позже, чем понятие о пространстве. Примерно в возрасте 4-5 лет ребенок начинает замечать смену ночи и дня. Затем он начинает осознавать деление суток на утро, день, вечер, ночь. Формируется представление о том, что существует вчера, сегодня и завтра. Так постепенно у человека формируется представление о времени.
Естественнонаучные представления о времени и пространстве прошли долгий путь развития. Над тем, что такое время и пространство, люди стали задумываться еще в период античности, однако суждения носили часто противоречивый характер. Например, Демокрит ассоциировал пространство с пустотой, где происходит непрерывное движение атомов. Пространство представлялось и вместилищем материальных объектов.
Ряд других античных философов существование пустоты отрицали, а существование пространства связывали с материальными объектами. Пространство рассматривалось как характеристика материальных тел. Такие идеи были высказаны в труде «Начала», автором которого является Евклид. По его мнению, пространство является бесконечным и однородным.
Представления о времени и пространстве приобрели эмпирическое основание и теоретические описание в ходе первой научной революции и в науке Нового времени. это произошло благодаря развитию механики, которая рассматривала движение материальных объектов в пространстве и времени одновременно.
Особую роль в процессе развития представлений о времени и пространстве играли работы Г. Галилея. Ученый ввел в науку понятие инерции и классического принципа относительности, согласно которому все физические явления происходят равномерно и прямолинейно относительно друг друга. Таким образом, длина и время, как характеристики тел, являются постоянными.
Затем Р. Декарт ввел в науку систему координат, где состояние материального объекта описывалось при помощи трех координат пространства – ширина, высота, длина, и одной координаты времени. Декарт связал геометрию и физику. Он отрицал существование пустого пространства и отождествлял пространство с протяженностью материальных объектов. Время Декарт связал с длительностью материальных процессов, с пониманием этой деятельности человеком.
Абсолютное и относительное пространство и время
Представления о пространстве и времени, которые главенствовали в науке вплоть до начала 20 века, были введены И. Ньютоном. речь идет о представлениях об абсолютном пространстве и абсолютном времени. Свои идеи Ньютон изложил в книге «Математические начала натуральной философии», в которой он пытался объединить существующие в науке представления о пространстве и времени.
В своем труде он использовал представления о времени и пространстве как о внешних условиях бытия, в которых находится материя, и которые существовали бы, даже если материя исчезла. В то же время, он представлял пространство и время как протяженность и длительность материальных тел, которые существуют во Вселенной.
Таким образом, Ньютон предложил различать два типа понятий пространства и времени – абсолютное и относительное:
- Абсолютное пространство рассматривается как универсальное вместилище всего существующего. Абсолютное пространство является безотносительным к чему-либо внешнему, оно всегда неподвижно и одинаково.
- Относительное пространство является мерой либо какой-то ограниченной подвижной частью, которое определяется чувствами человека по положению ее относительно некоторых объектов и которая в повседневной жизни принимается за неподвижное пространство.
- Абсолютное время является универсальной длительностью любых процессов, протекающих во Вселенной. Абсолютное время безотносительно к чему-либо внешнему, оно само по себе равномерно. Оно будет протекать даже в том случае, если все материальные объекты исчезнут.
- Относительное время – это точная мера продолжительности, определяемая чувствами человека. это понятие используется в повседневной жизни вместо истинного времени. относительное время – это час, минута, день, месяц, год.
Такое разграничение абсолютного и относительного пространства и времени, предложенное Ньютоном, связано со спецификой познания, которое происходит на двух уровнях, теоретическом и эмпирическом. Так как такое познание ограничено способностями личности, оно не может адекватно отразить реальность окружающего мира. человеческий разум может представить пространство и время как абсолютные системы отсчета только тогда, когда находится на теоретическом уровне познания.
Абсолютное пространство и время существуют как универсальные условия, независимо от материальных процессов. Однако, Ньютон считал, что пространство и время, как и материя, подчиняются Богу, который является единственной подлинной реальностью.
Становление современного понятия пространства и времени
Ряд философов не соглашались с мнением Ньютона и выступали с критикой его взглядов. Например, Г. Лейбниц предложил концепцию, в которой пространство рассматривается как порядок сосуществования тел, время он рассматривал в качестве порядка отношения и последовательности событий. Он считал, что материя неразрывно связана с пространством и временем.
После создания Максвеллом теории электромагнитного поля ученые задумались о замене абсолютного пространства и времени относительным. Однако, еще на протяжении нескольких десятилетий существование мирового эфира признавалось в качестве абсолютной системы отсчета.
В 20 веке, после крушения гипотезы эфира, понимание пространства и времени было связано с понятием близкодействия, и это понятие развивалось в рамках квантовой механики и теории относительности. Пространство и время стали рассматриваться в качестве атрибутов материи, которые определяются ее взаимодействиями и связями.
В теории относительности А. Эйнштейна было сформулировано современное представление о пространстве и времени. в этой теории предложена новая интерпретация реляционной концепции и дано ее естественнонаучное обоснование.
