1. Развитие представлений о пространстве и времени.

Пространство и время являются фундаментальными категориями в современной физике и других науках.

В то же время пространство и время относятся к фундаментальным понятиям культуры и имеют длительную историю своего развития.

Уже в античном мире мыслители задумывались над природой и сущностью пространства и времени. Развитие представлений о пространстве и времени носило преимущественно стихийный и противоречивый характер. Так, одни из философов отрицали возможность существования пустого пространства или, по их выражению, небытия. Это были представители элейской школы в Древней Греции. Знаменитый врач и философ Эмпедокл утверждал учение о невозможности пустоты и реальности изменения и движения. Он говорил, что рыба, например, передвигается в воде, а пустого пространства не существует.

Некоторые философы, в том числе Демокрит, утверждали, что пустота существует, как материи и атомы, и необходима для их перемещений и соединений.

Большое влияние на формирование понятий пространства и времени как научных категорий сыграла пифагорейская школа. Уже пифагорейцы, описывая космос, осознавали факт трехмерности пространства.

Понятие «геометрического пространства» впервые было введено в античной науке Платоном. Платон рассматривал три реальности:

1- бытие (сфера идеального);

2- возникновение (сфера чувственных вещей);

3- пространство (не идеальное и не чувственное).

Роль посредника между сферами чувственного и идеального бытия выполняет математика.

Геометрические объекты являются результатом объединения идеи с пространством.

Платон проводит классификацию математики и делит ее на 4 части:

1-арифметику;

2- геометрию;

3- геометрию, изучающую тела, имеющие три измерения;

4- астрономию.

Познать природные элементы по Платону, это значит - познать их геометрически, т.е. определить их пространственное образование.

Платоново-пифагорейская научно-исследовательская программа была развита в эллинистический период в работах Клавдия Птолемея, Аполлония, Архимеда и Евклида. Евклид излагает основные свойства пространства и пространственных фигур. В современной науке широко используется понятие евклидового пространства как плоского пространства трех измерений.

Систематическое изучение пространства и пространственных фигур древними греками было подчинено главной цели- исследованию природы, в структуре которой воплощены геометрические принципы.

Следует отметить, что наряду с понятием пространства в Древней Греции были выработаны такие понятия как пустота и эфир. Эти понятия неразрывно связаны с представлениями о свойствах пространства.

Понятие «пустота» вводится в учении атомистов (Левкипп, Демокрит). Пустота- это первоначало, где существуют атомы. Первоначально «пустота» имела греческое название «kenon».Позднее римский ученый Лукреций Каром перевел на латинский язык понятие «пустота»- «vacuum».

Одновременно в греческую науку входит и понятие «эфира», как нечто противоположного пустоте, «обнимающего все прочее». Так что понятия вакуума и эфира с самого своего возникновения соответствуют различным представлениям о состоянии мира.

В эпоху Возрождения ученые впервые осознают связь между механикой и геометрией. Это привело к представлению о геометрическом объекте, движущемся в пространстве с течением времени. Здесь впервые закладывается фундамент представления о пространстве и времени как исходных понятий науки. Ученые, того периода, задавались вопросом: каковы особенности пространства?

Леонардо да Винчи изучал пространство, но не представлял себе движение в абсолютной пустоте. Только Г.Галилей признал существование пустоты. И это позволило ему объяснить равные скорости падения различных тел и сформулировать принцип инерции, а затем и принцип относительности.

По существу, эти принципы описывают свойства пространства Вселенной.

Представление о прямолинейном инерциальном движении было развито Декартом, однако он отрицал существование пустоты. Согласно учению Декарта в мире не существует пустого пространства и, фундаментальными свойствами материи являются протяженность и движение в пространстве и во времени. И эти свойства могут быть описаны математически.

Но лишь в механике Ньютона произошло объединение двух идей - идеи пустого пространства и прямолинейного инерциального движения.