Современные представления о пространстве и времени

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Айзек Азимов, известный  американский фантаст и популяризатор  научных идей, писал: "И в наши дни непосредственному восприятию человека доступно только тоже самое — маленький клочок плоской Земли и, разумеется, небосвод над головой с маленькими светящимися точками и кружками. И небосвод этот кажется таким близким. Какой же ход логических рассуждений заставил эти видимые нами тесные пределы раздвигаться все больше, и больше, и больше, теряясь в неизмеримой дали, так что теперь человеческий разум не в силах ни объять Вселенную, о которой мы говорим, ни представить, насколько ничтожно по сравнению с ней все то, что нас окружает?

В древности у разных народов были и различные представления  о Земле и ее форме, зависевшие от тех природно-климатических условий, в которых проживали эти народы. Так, индийцы представляли себе Землю в виде плоскости, лежащей на спинах слонов, жители Вавилона — в виде горы, на западном склоне которой находится Вавилония, евреи — в виде равнины и т.д. Но в любом случае считалось, что и некоем месте небесный купол соединяется с земной твердью.

Своему появлению и  развитию наука о Земле — география, или землеописание, во многом обязана древним грекам, представлявшим мир в виде круглой лепешки с Грецией в центре. Гекатей Милетский (ок. 546—480 до н.э.) даже вычислил ее диаметр — 8000 км.

Для наших далеких предков  ориентация в пространстве имела огромное значение. Порядок обеспечивал безопасность. Недаром бессмертное творение Данте начинается с рассказа о том, как он заблудился в темном лесу и начал свое путешествие только с первыми лучами Солнца в день весеннего равноденствия в полнолуние в 1300 году.

Обычно под пространством (в том числе и космическим) мы понимаем некую протяженную пустоту, в которой могут (но не обязательно) находиться какие-либо предметы. Однако между небесными телами (звездами, планетами, кометами) всегда имеется некоторое количество вещества, поэтому в науке пространство рассматривается не как вместилище материи, а как физическая сущность, обладающая конкретными свойствами и структурой.

Для определения положения  в пространстве необходимо задать три  координаты — широту, долготу и высоту. Это означает, что пространство трехмерно. Птолемей в своем главном труде "Альмагест" уделил особое внимание размерности пространства, утверждая, что в природе не может быть более трех пространственных измерений.

Ньютоново отношение к времени сохранилось и в специальной теории относительности Эйнштейна, называемой "неклассической", которая заменила пространство и время Ньютона на пространство-время Германа Минковского (1864—1909). В самом деле, с точки зрения Эйнштейна, пространственно-временной континуум — это новое средство характеристики физических явлений, используя которое "для описания событий в природе нужно применять не два, а четыре числа. Физическое пространство, постигаемое через объекты и их движения, имеет три измерения, и положение объектов характеризуется тремя числами. Момент события есть четвертое число. Каждому событию соответствуют четыре числа, мир событий есть четырехмерный континуум". У Эйнштейна не имеет смысла деление этого мира на время и пространство, поскольку описание мира событий "посредством статической картины на фоне четырехмерного пространственно-временного континуума" более удобно и объективно. Таким образом, традиция классической физики сохранена. По выражению Вернадского, теория относительности "отрицала только независимое от пространства, абсолютное время, но не придавала ему никаких новых свойств — принимала его тем же изотропным, аморфным временем, каким понимал его Ньютон".

Удивительно, что то же отношение к времени сохранилось  и в ОТО, хотя в ней свойства пространства-времени зависят от распределения тяготеющих масс. Но влияние масс сказывается только на метрических свойствах часов, поскольку меняется лишь частота при переходе между точками с разными гравитационными потенциалами. По мнению Эйнштейна, в фундаментальных законах физики не должно быть необратимости, так как "различие между прошлым, настоящим и будущим — не более чем иллюзия, хотя и весьма навязчивая". Эйнштейна беспокоила направленность времени, связанная со вторым началом термодинамики и ростом энтропии в необратимых процессах. Хотя решение, соответствующее нестационарной Вселенной, было получено А.А. Фридманом из его космологических уравнений и позднее подтвердилось обнаружением красного смещения спектров далеких галактик, Эйнштейн считал гипотезу взрывающейся Вселенной временной и относился к ней с недоверием.

В 60-80-е годы нашего века отношение к эволюционным процессам  стало меняться, мир предстал существенно  нелинейным с необратимыми процессами в своей основе. Поэтому и времени  в новой эволюционизирующей картине мира уготована иная роль.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Горелов А. А. Концепции современного естествознания [Текст] / А. А. Горелов. – М.: ВЛАДОС, 2002.
2. Дубницева Т. Я. Концепция современного естествознания [Текст] / Т.Я. Дубницева. – М.: Просвещение, 2004.
3. Концепция современного естествознания [Тест] / под ред. С. И. Самыгина. – М.: Феникс, 2004.