Раздел II. Пространство, время, симметрия Тема 2.1. Эволюция представлений о пространстве и времени

O Основные понятия

Понимание пространства и времени как инвариантных самостоятельных сущностей (пустота у древнегреческих атомистов; Абсолютные пространство и время Ньютона)

Понимание пространства и времени как системы отношений между материальными телами (пространство как категория места, время как мера движения у Аристотеля; изменение пространственных и временных промежутков при смене системы отсчёта у Эйнштейна)

Классический закон сложения скоростей как следствие ньютоновских представлений об Абсолютном пространстве и Абсолютном времени

Концепция мирового эфира

Нарушение классического закона сложения скоростей в опыте Майкельсона-Морли

Современная научная картина мира:

• отказ от идеи Абсолютных пространства и времени, мирового эфира и  других выделенных систем отсчета

• признание тесной взаимосвязи между пространством, временем, материей   и её движением

& Краткое содержание

Из своего опыта мы знаем, что все в окружающем нас мире изменяется, причем эти изменения носят двоякий характер. С одной стороны, происходит движение физических объектов друг относительно друга или их трансформация, а с другой - сами объекты изменяются с течением времени. В природе описанные явления существуют в единстве.

Пространство и время - фундаментальные категории, смысл которых не перестает интересовать человека с тех пор, как он обрел теоретическое мышление. Несмотря на усилия многих крупнейших ученых и философов, общепринятых определений этих категорий не существует до сих пор.

Августин Блаженный заметил по этому поводу: «Я понимаю, что такое время, но лишь до тех пор, пока не задумываюсь над этим вопросом».

В повседневности бытие ассоциируется с пространственным существованием. Сами по себе понятия пространства и времени кажутся независимыми. В действительности между ними существует глубокая взаимосвязь, которая раскрывается в теории относительности (А. Эйнштейн). В этом ключе мы расцениваем движение — перемещения тел, а в более широком смысле — любые происходящие с телами процессы, ведущие к изменению тех или иных характеристик.

Формирование представлений о времени и пространстве в истории цивилизации было связано с решением центральной проблемы всего естествознания — проблемы существования материи во времени.

Всеобщими формами бытия (существования) материи являются пространство и время, которые не существуют вне материи, как не может быть и материальных объектов, которые не обладали бы пространственно-временными свойствами.

Пространство – это пространственные отношения между материальными объектами, а время – это временные отношения процессов друг к другу.

Пространство характеризует протяженность материальных объектов, время выражает длительность их существования.

Фундаментальную роль времени и движения хорошо понимал еще Аристотель (IV в. до н. э.).

Два типа движения (по Аристотелю)

как изменение (от лат. mutatio) или смена форм

как локальное перемещение (от лат. motus lokalis) тела в пространстве с течением времени

≠