Основные концепции пространства и времени
В истории философской и научной мысли сложились две основные концепции к пониманию пространства и времени: субстанциальная и реляционная. В рамках субстанциального подхода пространство и время мыслятся как самостоятельно существующие нетелесные субстанции, которые не зависят от находящихся в них материальных объектов и продолжают существовать, даже если бы материальные объекты исчезли. Эта концепция зародилась еще в античности, ее черты можно увидеть в учении Демокрита о пустоте, в которой движутся атомы (пустоте Демокрит придавал субстанциальное значение, т.е. она сама по себе является вместилищем атомов), и Платона о времени («Время – движущийся эйдос вечности»). Но в наиболее ярком выражении субстанциальное понимание пространства и времени было разработано И. Ньютоном в классической механике: понятия «абсолютное пространство» и «абсолютное время», идея «мировых часов» и «мировых линеек» для измерения тел в любом месте бесконечного пространства. Реляционный подход рассматривает пространство и время как системы отношений между материальными объектами, которые являются взаимообусловленными и не способными существовать отдельно друг от друга и от находящихся в них материальных объектов. Черты такого понимания можно увидеть у Аристотеля, который рассматривал пространство как систему мест, занимаемых телами, и у Г. Лейбница, считавшего пространство математическим телом, не содержащим ничего, кроме трех измерений. Однако наиболее разработанное реляционное понимание пространства и времени было сформулировано А. Эйнштейном в теории относительности (пространство и время как единый континуум).
Помимо этих подходов, можно также говорить о традиционном противопоставлении материалистического и идеалистического понимания пространства и времени. Так, с точки зрения диалектического материализма, пространство и время являются наиважнейшими формами существования материи, зависящими от движения и взаимодействия тел. С позиций субъективно-идеалистического взгляда пространство и время понимаются как свойства индивидуального сознания, а не материальных объектов. Подобную интерпретацию можно увидеть, например, в философии Августина, рассматривавшего время как свойство человеческой души (где прошлое – память, настоящее – непосредственное переживание и будущее – ожидание), или в учении И. Канта, считавшего пространство и время априорными формами чувственности познающего субъекта.
Философский смысл теории относительности
В классической механике считалось, что, если системы отсчета движутся инерциально, то пространственные и временные интервалы в них (расстояния между двумя точками пространства и двумя моментами времени соответственно) не меняются. Эйнштейн в СТО показал, что это верно только для случаев движения на относительно малых скоростях, если же речь идет о движении со скоростями, близкими к скорости света, то можно заметить изменения в интервалах: пространственные интервалы сокращаются (пространство сжимается), временные растягиваются (время замедляется). На этом эффекте построен эйнштейновский парадокс близнецов. При этом теория относительности показала глубокую связь между пространством и временем: пространство и время являются не независимыми переменными, а единым физическим объектом – четырехмерным пространственно-временным континуумом (к трем пространственным измерениям которого прибавляется четвертое измерение – пространство-временное).
В ОТО к объяснению взаимосвязи пространства и времени между собой добавилось обоснование связи пространства и времени с движущейся материей и такими ее характеристиками, как масса и гравитация. Так, согласно Эйнштейну, вблизи больших тяготеющих масс происходит искривление пространства (оно становится неевклидовым) и замедление хода времени. Таким образом, в теории относительности пространство, время, материя и движение оказались органично сплавленными между собой.