Основные концепции пространства и времени

     Например, известно, что в разное время суток  печень, почки, легкие, сердце работают с разной интенсивностью. У них  есть свои ритмы. Медики отмечают где-то между двумя и четырьмя часами ночи наибольшую активность печени, очищающей организм от всяких ядовитых отходов, а в четыре часа ночи ритмы организма таковы, что активность всех органов снижается.

     Мозг  человека также обладает определенными  ритмами активности. Существуют так  называемые альфа-ритмы, которые характеризуют активность мозга, - это тоже своеобразные биологические часы. Творец кибернетики Норберт Винер высказывал гипотезу, что именно "тиканье" этих часов составляет основу интуиции времени. Пока точно неизвестно, какие именно типы часов играют главную роль в интуиции времени. Высказывается гипотеза, что у высших животных и человека мозг объединяет в единый сложный часовой механизм самые разные ритмы работы органов.

     Весьма  интересна и другая гипотеза, которая  связывает чувство времени с  состоянием обмена веществ. Высказывается предположение, что, поскольку в связи со старением интенсивность обмена веществ уменьшается, замедляется ход нашего внутреннего биологического "часового механизма". В молодости он "тикает" быстрее, чем в старости, а значит, с возрастом наши внутренние "секунды" как бы растягиваются. А поскольку с ними сопоставляются все внешние события, то возникает ощущение ускорения внешнего времени.

     "Биологические  часы", то есть периодические  ритмические циклы, есть у любого  организма. Они есть и у животных, и у растений. С их помощью организм приспосабливается к внешней среде, к ее ритмам: смене дня и ночи, времен года. Чувство времени развивается в процессе этого приспособления. Важно, однако, что в основе этого чувства лежит примерно тот же принцип, какой лежит и в основе образования понятия времени, - это сравнение, сопоставление различных процессов движения: одного, функционирующего как эталон, и другого, сравниваемого с этим эталоном. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Субстанциальная  и реляционная  концепции пространства и времени в истории философии.

     Пространство характеризуется протяженностью и структурностью материальных объектов (явлений) в их соотношении с другими объектами и явлениями.

     Время характеризуется длительностью и последовательностью существования материальных объектов и явлений в их соотношении с другими материальными объектами и явлениями.

     Принципиально важным является ответ на вопрос о  том, в каком отношении пространство и время находятся к материи. По этому вопросу в философии существуют две точки зрения.

     Первую  из них обычно называют субстанциональной концепцией пространства и времени. В соответствии с этой концепцией пространство и время - самостоятельные сущности, существующие наряду с материей и независимо от нее. Такое понимание пространства и времени вело к выводу о независимости их свойств от характера протекающих в них материальных процессов. Субстанциональная концепция ведет начало от Демокрита, наиболее яркое воплощение она нашла в классической физике И. Ньютона ⁴. Идея абсолютного пространства и времени И. Ньютона соответствовала определенной физической картине мира, а именно его взглядам на материю как на совокупность отграниченных друг от друга атомов, обладающих неизменным объемом, инертностью (массой) и действующих друг на друга мгновенно, либо на расстоянии, либо при соприкосновении. Пространство, по Ньютону, неизменно, неподвижно, его свойства не зависят ни от чего, в том числе и от времени, они не зависят ни от материальных тел, ни от их движения. Можно убрать из пространства все тела, но пространство останется, и свойства сохранятся. Получается, что пространство - это как бы грандиозное вместилище, напоминающее перевернутый вверх дном огромный ящик, в который помещена материя. Такие же взгляды у Ньютона и на время. Он считал, что время течет одинаково во Вселенной и это течение не зависит ни от чего, - а поэтому время абсолютно, ибо оно определяет порядок следования и длительность существования материальных систем

     Как видим, в данном случае и пространство, и время выступают как реальности, которые в определенном смысле являются высшими сущностями по отношению к материальному миру.

     Вторую  концепцию пространства и времени  называют релятивистской. Согласно этой концепции пространство и время - не самостоятельные сущности, а системы отношении, образуемые взаимодействующими материальными объектами. Соответственно свойства пространства и времени зависят от характера взаимодействия материальных систем. Релятивистская концепция ведет свое начало от Аристотеля. Наиболее последовательно она проведена в неэвклидовой геометрии Лобачевского и Римана и в теории относительности А. Эйнштейна. Их геометрические положения исключили из науки понятия абсолютного пространства и абсолютного времени, обнаружив тем самым несостоятельность субстанциональной трактовки пространства и времени, как самостоятельных, независимых от материи форм бытия. Именно эти учения, особенно общая и специальная теория относительности обосновали зависимость пространства и времени, их свойств от характера движения материальных систем.

     Пространство  и время как неразрывно связанные  с материей всеобщие формы ее бытия  обладают целым рядом как общих, так и специфических для каждой из этих форм свойств ⁵.

     Общие свойства пространства - времени: их объективность, и всеобщность. Признание данных свойств, практически сразу же противопоставляет материалистическую трактовку пространства и времени их идеалистическим трактовкам. Ведь согласно идеалистическим учениям пространство и время - это порождение сознания человека, а потому они объективно не существуют.

     Основными свойствами пространства являются: протяженность, однородность, изотропность (равноправность всех возможных направлений), трехмерность. Специфические свойства времени: длительность, однородность (равноправие всех моментов), одномерность, необратимость.

     Свойства  пространства и времени проявляются  всякий раз особым образом в микромире, макромире и мегамире, в живой  природе и в социальной действительности.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Объективность пространства и времени.

     Одной из главных философских проблем, связанных с пониманием статуса  и свойств пространства является проблема их объективности, т.е. независимости  от нашего сознания.

     Материалистическая  философия всегда решала эту проблему бытия материи, т.е. объективной реальности, значит, они также должны иметь объективный характер. Другое дело, что они представлены в нашем мышлении субъективными категориями (общими понятиями). Но это никак не может служить основанием для признания пространства и времени субъективными образованиями. «Земля», к примеру — это тоже понятие, но ведь мы уверены, что ему соответствует некий реальный физический объект.

     Однако  с пространством и временем все  обстоит не так просто, как с  обычными материальными объектами. Проблемы, как всегда, порождает противоречивость, даже парадоксальность многих свойств пространства и времени. Так, еще Августин Блаженный в V в. подметил странную особенность времени: прошлого уже нет, будущего еще нет, а настоящее не имеет длительности (ведь любой, сколь угодно малый временной интервал также можно разделить на прошлое и будущее), и, значит, его тоже нет, как времени.

     Следовательно, время не обладает реальностью, а  коренится лишь в глубинах нашей  души. Агностик Д. Юм отказывался признавать за пространством и временем что-либо иное, кроме последовательности и сопряженности наших восприятий ⁶. И. Кант объявил пространство и время априорными, т.е. внеопытными категориями нашего рассудка. Если все знание основано на чувственном опыте, вопрошал И. Кант, то каким из органов чувств мы воспринимаем время? Можно ли его увидеть, услышать, потрогать и т.д.? Поскольку ответ на такой вопрос будет непременно отрицательным, следует признать, что в опыте пространство и время не даны и, значит, реальности за пределами субъекта познания не принадлежат. Другой довод И. Канта заключался в том, что неизбежно ограниченный человеческий опыт не может дать доказательств всеобщности и необходимости пространства и времени.

     Подобные  аргументы хоть и небеспочвенны, но далеко не безупречны. Так, в опыте мы действительно всегда имеем дело с отдельными конечными вещами, а не со всеобщностью или бесконечностью. Но диалектический метод подсказывает нам, что всякая отдельная вещь есть противоречивое единство общего и единичного. Значит, наряду с уникальными, неповторимыми свойствами и характеристиками в ней обязательно содержатся и такие, которые будут повторяться в других вещах, т.е. нечто общее. Следовательно, даже в нашем ограниченном опыте априори присутствуют некоторые моменты, общие с реальностью за пределами опыта. Так что в принципе ограниченность опыта не закрывает наглухо дорогу к познанию всеобщего и необходимого.

     Что же касается невозможности восприятия пространства и времени нашими органами чувств, то точно также нельзя увидеть  или потрогать ни материю, ни движение, ни другие им подобные абстракции, отвлеченные от чувственно воспринимаемых вещей. Можно ли увидеть в лесу дерево? Принципиально нет! Увидеть можно конкретную березу, елку, дуб и т.д., но дерево как таковое, дерево вообще увидеть нельзя. Ибо это всего лишь понятие, в котором от массы объектов отвлечены их общие признаки. Но сей факт никак не отменяет объективно-реального существования как конкретных деревьев, так и их общих свойств. Та же история и с понятиями пространства и времени. Понятие времени увидеть нельзя, а вот последовательность смены состояний материальных объектов (молодой — старый), что оно, собственно, и означает, вполне доступна нашим органам чувств.

     Так что признание объективности  пространства и времени ныне считается более обоснованной позицией, нежели настаивание на их субъективности.  
 
 

4. Взаимосвязь пространства-времени и движущейся материи.

     Достижения  современной науки свидетельствуют  о предпочтительности реляционного подхода к пониманию пространства и времени. В этом плане в первую очередь надо выделить достижения физики XX века. Создание теории относительности было тем значительным шагом в понимании природы пространства и времени, который позволяет углубить, уточнить, конкретизировать философские представления о пространстве и времени.

     Специальная теория относительности, построение которой  было завершено А. Эйнштейном в 1905 году, доказала, что в реальном физическом мире пространственные и временные  интервалы меняются при переходе от одной системы отсчета к  другой. Система отсчета в физике - это образ реальной физической лаборатории, снабженной часами и линейками, то есть инструментарием, с помощью которого можно измерять пространственные и временные характеристики тел. Старая физика считала, что если системы отсчета движутся равномерно и прямолинейно относительно друг друга (такое движение называется инерциальным), то пространственные интервалы (расстояние между двумя близлежащими точками) и временные интервалы (длительность между двумя событиями) не меняются.

     Теория относительности эти представления опровергла, вернее, показала их ограниченную применимость. Оказалось, что только тогда, когда скорости движения малы по отношению к скорости света, можно приблизительно считать, что размеры тел и ход времени остаются одними и теми же, но когда речь идет о движениях со скоростями, близкими к скорости света, то изменение пространственных и временных интервалов становится заметным. При увеличении относительной скорости движения системы отсчета пространственные интервалы сокращаются, а временные растягиваются ⁷.

     Это совершенно неожиданный для здравого смысла вывод. Получается, что ракета, которая имела на старте некоторую  фиксированную длину, при движении со скоростью, близкой к скорости света, должна стать короче. Вместе с тем в этой же ракете замедлились бы и ход часов, и пульс космонавта, и его мозговые ритмы, обмен веществ в клетках его тела, то есть время в такой ракете протекало бы медленнее, чем время у наблюдателя, оставшегося на месте старта. Это, конечно, противоречит нашим обыденным представлениям, которые формировались в опыте относительно малых скоростей и поэтому недостаточны для понимания процессов, которые развертываются с околосветовыми скоростями.

     Теория  относительности обнаружила еще  одну существенную сторону пространственно-временных отношений материального мира. Она выявила глубокую связь между пространством и временем, показав, что в природе существует единое пространство-время, а отдельно пространство и отдельно время выступают как его своеобразные проекции, на которые оно по-разному расщепляется в зависимости от характера движения тел.

     Абстрагирующая  способность человеческого мышления разделяет пространство и время, полагая их отдельно друг от друга. Но для описания и понимания мира необходима их совместность, что легко установить, анализируя даже ситуации повседневной жизни. В самом деле, чтобы описать какое-либо событие, недостаточно определить только место, где оно происходило, важно еще указать время, когда оно происходило.

     До  создания теории относительности считалось, что объективность пространственно-временного описания гарантируется только тогда, когда при переходе от одной системы отсчета к другой сохраняются отдельно пространственные и отдельно временные интервалы. Теория относительности обобщила это положение. В зависимости от характера движения систем отсчета друг относительно друга происходят различные расщепления единого пространства-времени на отдельно пространственный и отдельно временной интервалы, но происходят таким образом, что изменение одного как бы компенсирует изменение другого. Если сократился пространственный интервал, то настолько же увеличился временной, и наоборот.