Пространство и время в общей теории относительности

(не имеет никакого эмпир базиса)

В общей ТО Эйнштейн показал, что геометрия пространства и время обусловлены массивными объектами Вселенной. Идея в том, что геометр пространства зависит от физических явлений была высказана еще в 19 в Лобачевским, Гаусом и Риманом. Геометрия Лобачевского была первым в истории вариантом неевклидовой геометрии. Это геометрия постоянной отрицат кривизны. Риман предложил другой вариант неевкл геометрии – положит кривизны. Картинка

Впервые Эйнштейн решил вопрос о том, какие именно физ явления определяют характер геометрии: он показал, что метрическая структура пространства и времени определяется гравитационным полем, который создается массивными объектами Вселенной. Массивные объекты искривляют пространство и оказ-т влияние на ритм времени.

Если из некоторой области пространства убрать одно из массивных тел, то метрика пространства меняется, меняется и ритм времени. Однако возникает вопрос, а почему именно гравитация связана с природой пр и вр, а не эл-магн поле. Эйнштейн предположил, что это связано с особым характером гравитации в сравнении с др телами взаимодействия и связал его с равенством инерцион массы и гравитац массы, что было известно со времен Галилея и Ньютона.

Из этого следует, что гравитац поле воздействует на все объекты одинаковым образом (g=const), в отличие от эл-магн воздействия, которое зависит от величины эл заряда.

Если в спец ТО св-ва пространства и времени рассматривались без учета гравитации, то в общей ТО показано, что время и пространство зависит от материи и явл-ся формами существования материи. Следствие общей теории относит получили несколько опытных подтверждений:

-отклонение луча света при его прохождении в близи массивного тела, например Солнца;

-гравит красное смещение (в сильных гравитационных полях время течет медленнее, смещаясь в красную сторону спектра)

Причинность и детерминизм

Наиболее общее определение причинности – это порождение последующего к предшествующим. Из этого определения следует основное свойство причинности связей – их временная последовательность. Причинность неразрывно связана со временем. Т е причина всегда предшествует следствию.

Причинный порядок сохраняет свое значение в квантовой механике и в теории элементарных частиц.

Проблема причинности имеет достаточно длительную историю, так например англ философ Давид Юм утверждал, что когда говорят: «После этого, стало быть в следствии этого, то совершают ошибку». Он скептик и утверждал, что причинная связь и существует, то она принципиально не познаваема. Это наша привычка ожидать появление события В после события А.

Однако связь причины и следствия могут носить не только необходимый, но и случайный характер. Под детерменизмом понимается общее учение об обусловленности одних состояний свойств, отношений другими.

Любое явление, свойство, состояние детерминировано другими явлениями, но степень детерминации м б различной. Детерминация м б жесткой и однозначной, исключающей любое случайное поведение, или вероятностной, учитывающей это поведение. Время в отличии от причинности не является принципиальным моментом детерминации.

Классическая наука изучала явления природы исходя из однозначной детерминации, она получила название Лапласовской. Как утверждал Лаплас: « Если мы знаем предшествующее состояние замкнутой физической системы, то можно однозначно предсказать все ее последующие состояния.

Это можно изобразить n->c (причина->следствие)

Кризис Лапласовского детерменизма стал особенно очевидным после открытия Гейзенбергом соотношения неопределенности. Понятие случайности и вероятности приобретают в квантовой механике принципиально иное значение, чем в классической.

В квантовой механике случайность, вероятность приобретает онтологический характер (то что присуще природе)

Вероятностное поведение присуще самой природе микрообъектов и детерминация является вероятностной.