1.4 Простір і час в класичній механіці

Класична механіка часів Галілея (1564-1642 р.р.) і І. Ньютона (1642-1727 р.р.) на новому витку еволюції ввела як би наново поняття абсолютного часу - єдиного, загального і універсального (і в цьому, звичайно, йшла за Аристотелем).

Г. Галілей зробив багато видатних відкриттів. З нього, по суті, почалася нова наука - наука, що спирається на експеримент. Ми відмітимо тільки одне досягнення Галілея : він сформулював принцип відносності, в основі якого лежить відкритий ним закон руху за інерцією. Принцип відносності Галілея стверджує, що закони руху усіх тіл однакові в усіх системах, що рухаються один відносно одного рівномірно і прямолінійно. Це принцип механічної відносності, бо в y ньому встановлюється незмінність законів механіки в одній системі при її рівномірному і поступальному русі відносно іншої.

Ньютон розрізняє час істинний (чи математичний абсолютний), який є деякою "нематеріальною субстанцією", і відносний (чи що здається) буденний час.

Ці представлення у викладі самого Ньютона звучать так: "Абсолютний... час сам по собі, по самій своїй суті, без жодного відношення до чого-небудь зовнішнього, протікає рівномірно і інакше називається тривалістю. Відносний, такий, що здається, або буденний, час є або точна, або мінлива, така, що осягається почуттями, здійснювана за посередництва якого-небудь руху міра тривалості, вживана у буденному житті замість істинного математичного часу.".

Що стосується поняття одночасності, то Ньютона воно, ймовірно, не дуже хвилювало. Швидше за все, він, як і багато і до і після його, рахував його зміст інтуїтивно ясним і визначеним.

Субстанціональна концепція часу, виражена Ньютоном логічно чітко і майже несуперечлива, дозволила йому розробити свою знамениту теорію всесвітнього тяжіння.

Ейнштейн вважав, що для Ньютона така концепція була єдино можливою і плідною при стані науки того часу.

З точки зору класичної механіки, час має такі основні властивості:

- час існує сам по собі і своїм існуванням не зобов'язаний чому б то не було у світі;

- ходу часу підкоряються усі тіла природи, усі фізичні явища. Але самі ці тіла і явища не чинять ніякої дії на хід часу;

- усі моменти часу між собою рівноправні і однакові - час однорідний;

- хід часу усюди і скрізь у світі однаковий;

- хід часу однаково рівномірний у минулому, сьогоденні і майбутньому;

- час тягнеться від сьогодення необмежено назад в минуле і необмежено вперед в майбутнє;

- час має один вимір;

- проміжки часу відміряються, складаються і віднімаються, як відрізки прямої Евкліда, тобто час не дискретний.

- Простір також, як і час, представляється незалежною природною субстанцією

- простір сам по собі і своїм існуванням не зобов'язаний чому б то не було у світі;

- простір вміщує усі тіла природи і дає місце усім її явищам, але не відчуває на собі жодної з їх дії;

- простір усюди і скрізь однаковий за своїми властивостями. Усі його точки рівноправні і однакові - він однорідний. Усі напрями в ньому також рівноправні і однакові - він ізотропний;

- у всі часи простір незмінний один і той самий;

- простір не має меж;

- простір має (характеризується) три виміри;

- простір описується геометрією Евкліда.

- Жодна з властивостей такого часу і такого простору не суперечила ні здоровому глузду, ні науці тієї епохи.

- Ньютонівська концепція часу справно служить нам сьогодні і в побуті, і у більшості галузей науки і техніки.

- Межі уявлень про фізичну природу простору і часу були значно розширені на початку XX століття.