1
Дисциплина
«Концепции современного естествознания»
Лекция 5 - Теория относительности
Автор – д.в.н., профессор
Дудь Александр Петрович
Материальный мир состоит из структурных объектов, которые находятся в
движении и развитии, представляющие собой процессы, которые развертываются по
определенным этапам. <...> Наиболее общая характеристика пространства — свойство объекта быть
протяженным, занимать место среди других, граничить с другими объектами
Сравнение различных длительностей, выражающих скорость развертывания
процессов, их ритм и темп является понятием времени. <...> В современной физике это скорость света, в античной и средневековой философии скорость движения небесной сферы. <...> Иными словами, пространство - это порядок взаимного
расположения множества различных тел, а время - порядок сменяющих друг друга
явлений и состояний тел, т.е. время связывалось с движением, изменением тел. <...> Пространство в ней выступает в виде своеобразного вместилища для движущихся тел,
а время - никак не учитывает реальные изменения, происходящие с ними, и поэтому
выступает просто как параметр, знак которого можно менять на обратный. <...> Пространство в Ньютоновской механике:
• трехмерно
• однородно (свойства пространства не зависят от перемещения системы отсчета
в другую точку)
• изотропно (свойства пространства не зависят от поворота системы отсчета на
какой-то угол).
• непрерывно (любой отрезок может быть разделен на меньшие, до
бесконечности т.е. бесконечно делимо)
4
• бесконечно
• Евклидово (свойства описываются геометрией Евклида). <...> «Материя, считал он, играет определяющую роль в
пространственно-временной структуре. <...> До этого времени геометрия Евклида считалась верной и
5
незыблемой, в ней говорилось, что пространство может быть только прямолинейным. <...> Лобачевский <...>
Лекция_5_Теория_относительности.pdf
1
Дисциплина
«Концепции современного естествознания»
Лекция 5 - Теория относительности
Автор – д.в.н., профессор
Дудь Александр Петрович
Материальный мир состоит из структурных объектов, которые находятся в
движении и развитии, представляющие собой процессы, которые развертываются по
определенным этапам.
Наиболее общая характеристика пространства — свойство объекта быть
протяженным, занимать место среди других, граничить с другими объектами
Сравнение различных длительностей, выражающих скорость развертывания
процессов, их ритм и темп является понятием времени.
Категории пространства и времени выступают как формы бытия материи.
В обыденной жизни мы постоянно сталкиваемся с понятием пространства и
времени, для нас это нечто привычное, известное и даже к какой-то мере очевидное.
Однако в истории философии и естествознания напряженно обсуждались
сложные вопросы, которые возникали вместе с попытками понять значение этих
понятий.
О том, что такое пространство и время, люди задумывались еще в глубокой
древности. В наиболее отчетливой форме представления о пространстве и времени
сложились в виде двух противоположных концепций
субстанциальная — рассматривает пространство и время как особые
сущности, которые существуют сами по себе, независимо от материальных объектов
(Демокрит, Эпикур, Ньютон); Концепцию еще называют – концепцией ДемокритаНьютона.
реляционная — рассматривает пространство и время как особые отношения
между объектами и процессами и вне их не существуют (Лейбниц). Эта концепция
получила название Аристотеля-Лейбница.
Первая концепция допускала существование пространства как некоторой
пустоты, не связанной с материальными предметами. При этом считалось также, что
время представляет собой самостоятельную сущность, не связанную с материей и
пространством. С точки зрения второй концепции, не мыслились пространство и
время, оторванные от вещей. В науке до конца XIX и начала ХХ в. господствовала
первая концепция.
Понятие пространства и времени в античной философии.
Понятие времени возникло на основе восприятия человеком смены событий,
предоставленной смены состояний предметов и круговорота различных процессов.
Естественнонаучные представления о пространстве и времени прошли длинный путь
Стр.1
2
становления и развития. Самые первые из них возникли из очевидного существования
в природе и в первую очередь в макромире твердых физических тел, занимающих
определенный объем. Рациональные идеи, согласующиеся с сегодняшними
представлениями о времени – пространстве можно найти в учениях почти всех
античных мыслителей. Так уже в учении Гераклита (ок. 530—470 до н. э.): центральное
место занимает идея всеобщего изменения – в ту же реку вступаем и не вступаем.
"В одну реку нельзя пойти дважды", "Все течет, все изменяется", "Мир является совокупностью
событий, а не вещей". Законы природы неизменны, они сохраняются в любом месте и в любое время.
В анализе античных доктрин о пространстве и времени остановимся на двух
наиболее полно исследовавших данный вопрос: атомизме Демокрита и системе
Аристотеля.
Атомистическая доктрина была развита материалистами Древней Греции
Левкиппом и Демокритом и во многом предвосхитила фундаментальные открытия
ученных прошлого века.
Согласно, этой доктрины, всѐ природное многообразие состоит из мельчайших
частичек материи (атомов), которые двигаются, сталкиваются и сочетаются в
пустом пространстве. Атомы (бытие) и пустота (небытие) являются
первоначалами мира. Атомы не возникают и не уничтожаются, их вечность
проистекает из отсутствия начала у времени. Атомы двигаются в пустоте
бесконечное время, которому соответствует бесконечное время.
По Демокриту атомы физически неделимы в силу плотности и отсутствия в них
пустоты. Сама же концепция была основана на атомах, которые в сочетании с
пустотой образуют всѐ содержание реального мира. В основе этих атомов лежат амеры
(пространственный минимум материи). Отсутствие у амеров частей служит критерием
математической неделимости. Атомы не распадаются на амеры, а последние не
существуют в свободном состоянии. Это совпадает с представлениями современной
физики о кварках.
Характеризуя систему Демокрита как теорию структурных уровней материи -
физического (атомы и пустота) и математического (амеры), мы сталкиваемся с двумя
пространствами: непрерывное физическое пространство как вместилище и
математическое пространство, основанное на амерах как масштабных единицах
протяжения материи.
В соответствии с атомистической концепцией пространства у Демокрита
сложились представления о природе времени и движения. В дальнейшем они были
развиты Эпикуром в стройную систему. Эпикур рассматривал свойства механического
движения исходя из дискретного характера пространства и времени.
Например, свойство изотахии (т.е. существование единственной возможной скорости движения)
заключается в том, что все атомы движутся с одинаковой скоростью. На
математическом уровне суть изотахии состоит в том, что в процессе перемещения
атомы проходят один атом пространства за один атом времени.
Стр.2