1.Изложите существовавшие в естествознании две основные концепции о сущности пространства и времени.

Субстанциональная. Пифагорейцы, Эллиаты (Зинон), атомисты, Галилей, Ньютон. Пр-во и время – объективные, самостоятельные сущности, не зависящие ни друг от друга, ни о материальных происход.

Реляционная – Аристотель, Лейбниц, Гегель, Мах, Эйнштейн. Пр-во и время – особый вид отношений между взаимодействующими материальными объектами. Нет смысла говорить о самостоятельном существовании пр-ва и времени, они зависят от материи.

2.Попробуйте дать определения понятиям пространства и времени. Какие свойства пространства и времени известны современной науке?

Пр-во выражает порядок сосуществования отдельных объектов. Время – порядок смены явлений. Св-ва: объективны, всеобщи, неразрывно связаны друг с другом и с движением материи.

3.Каковы свойства абсолютного пространства и абсолютного времени в механике Ньютона?

Метрические: пр-во – протяженность, однородность, изотропность. Время – длительность, однородность. Топологические: пр-во – непротяженность, трехмерность. Время – одномерно, непротяженно, однородно направлено, линейная упорядоченность.

4.Изложите кратко основные представления о пространстве и времени, которые составляют основу ньтоновской механики.

- пр-во трехмерно, евклидово

- время независимо от пр-ва

- справедлив закон инерции Галилея-Ньютона

- пространственно-временная связь любого события в разных ИСО

- справедлив принцип относительности Галилея, все законы природы (механики) одинаковы во всех ИСО

- выполняется принцип дальнодействия.

5.Какие данные науки XIX века вошли в противоречие с механикой Ньютона и привели к необходимости создания теории относительности Эйнштейна?

К концу XIX века начали накапливаться опытные факты, которые вступали в противоречие с законами классической механики. Большие затруднения возникли при попытках применить механику Ньютона к объяснению распространения света. Предположение о том, что свет распространяется в особой среде – эфире, было опровергнуто многочисленными экспериментами. Американский физик А. Майкельсон сначала самостоятельно в 1881 году, а затем совместно с Э. Морли (тоже американец) в 1887 году пытался обнаружить движение Земли относительно эфира («эфирный ветер») с помощью интерференционного опыта. Анализ результатов опыта Майкельсона–Морли и ряда других экспериментов позволил сделать вывод о том, что представления об эфире как среде, в которой распространяются световые волны, ошибочно. Следовательно, для света не существует избранной (абсолютной) системы отсчета. Движение Земли по орбите не влияет на оптические явления на Земле.Исключительную роль в развитии представлений о пространстве и времени сыграла теория Максвелла. Из теории Максвелла следует, что скорость распространения электромагнитных волн в любой инерциальной системе отсчета имеет одно и то же значение, равное скорости света в вакууме. Это значит, что уравнения, описывающие распространение электромагнитных волн, не инвариантны относительно преобразований Галилея, т.е механика Ньютона оказалась ошибочной.

Итак, на рубеже XIX и XX веков физика переживала глубокий кризис. Выход был найден Эйнштейном ценой отказа от классических представлений о пространстве и времени.