Взаимосвязь материи пространства и времени с точки зрения современной науки

ВВЕДЕНИЕ
1. СУЩНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ С ПОЗИЦИИ СОВРЕМЕННОГО НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
2. МЕЖНАУЧНЫЙ ХАРАКТЕР ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ В СОВРЕМЕННОЙ НАУКЕ
3. ЗНАЧЕНИЕ ПОНЯТИЙ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ НЕ ТОЛЬКО ДЛЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ, НО И ДЛЯ ГУМАНИТАРНЫХ НАУК
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

В обыденной жизни мы постоянно сталкиваемся с понятием пространства и времени, для нас это нечто привычное, известное и даже к какой-то мере очевидное. Однако в истории философии и естествознания напряженно обсуждались сложные вопросы, которые возникали вместе с попытками понять значение этих понятий.
Прошло более 2500 лет с той поры, как было положено начало осмыслению времени и пространства, тем не менее, и интерес к проблеме и споры философов, физиков и представителей других наук вокруг определения природы пространства и времени нисколько не снижаются. Значительный интерес к проблеме пространства и времени естественен и закономерен, влияния данных факторов на все аспекты деятельности человека нельзя переоценить. Понятие пространства — времени является важнейшим и самым загадочным свойством Природы или, по крайней мере, человеческой природы. Представление о пространстве времени подавляет наше воображение. Недаром попытки философов античности, схоластов средневековья и современных ученых, владеющих знанием наук и опытом их истории, понять сущность времени – пространства не дали однозначных ответов на поставленные вопросы.
Диалектический материализм исходит из того, что в мире нет ничего, кроме движущейся материи, и движущаяся материя не может двигаться иначе, как в пространстве и во времени. Пространство и время здесь выступают в качестве фундаментальных форм существования материи. Классическая физика рассматривала пространственно — временной континуум как универсальную арену динамики физических объектов. В прошлом веке представители неклассической физики (физики элементарных частиц, квантовой физики и др.) выдвинули новые представления о пространстве и времени, неразрывно связав эти категории между собой. Возникли самые разные концепции: согласно одним, в мире вообще ничего нет, кроме пустого искривленного пространства, а физические объекты являются только проявлениями этого пространства. Другие концепции утверждают, что пространство и время присущи лишь макроскопическим объектам. Наряду с интерпретацией времени – пространства философией физики существуют многочисленные теории философов, придерживающихся идеалистических взглядов.
Основной целью работы является изучение понятий «время» и «пространство»: значение, развитие, научная значимость.

1. СУЩНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ С ПОЗИЦИИ СОВРЕМЕННОГО НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

Простра́нство-вре́мя — физическая модель, дополняющая пространство временны́м измерением и, таким образом, создающая новую теоретико-физическую конструкцию, которая называется пространственно-временным континуумом. В соответствии с теорией относительности, Вселенная имеет три пространственных измерения и одно временное измерение.
Пространство и время представляют собой формы, выражающие определенные способы координации материальных объектов и их состояний. Содержанием этих форм является движущаяся материя, материальные процессы, и именно особенности и характер последних должны определять их основные свойства. В этом отношении диалектика нацеливала науку на поиски зависимости между определенными свойствами пространства и времени и сопутствующими материальными процессами, которые их определяют. Кроме того, наличие у пространства и времени единого содержания — движущейся материи — указывает и на взаимосвязь между самим пространством и временем, на невозможность их существования абсолютно независимо друг от друга.
Вре́мя – мера существования материальных живых существ, неживой материи и взаимоотношений между ними. Термином «время» обозначают также совокупность эффектов производимых Законом Причинности (Каузальности), объективно действующим в нашем мире. Суть этих эффектов заключается в изменении Будущего (следствия) относительно Прошлого (причины).
1. Одна из форм (наряду с пространством) существования бесконечно развивающейся материи — последовательная смена её явлений и состояний. Вне времени и пространства нет движения материи.
2. Продолжительность, длительность чего-либо, измеряемая секундами, минутами, часами.
3. Промежуток той или иной длительности, в который совершается что-либо, последовательная смена часов, дней, лет.
Время — одно из основных понятий физики и философии, одна из координат пространства-времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических тел, а также сознание. В классической физике, время — непрерывная величина, априорная характеристика мира, ничем не определяемая. В качестве основы измерения просто берётся некая последовательность событий, про которую считается несомненно верным, что она происходит через равные промежутки времени, то есть периодична. Именно на этом принципе и основаны часы. Такая же роль времени и в квантовой механике: несмотря на квантование почти всех величин, время осталось внешним, неквантованным параметром. В обоих случаях «скорость течения времени» не может ни от чего зависеть, а потому тавтологически равна константе.
В специальной теории относительности ситуация кардинально меняется. Время рассматривается как часть единого пространства-времени, и, значит, может меняться при его преобразованиях. Можно сказать, что время становится четвёртой координатой, правда, в отличие от пространственных координат, она обладает противоположной сигнатурой. «Скорость течения времени» становится понятием «субъективным», зависящим от системы отсчёта. Ситуация усложняется в общей теории относительности, где «скорость течения времени» зависит также и от близости к гравитирующим телам.
С современной точки зрения различие между прошлым и будущим является принципиальным. Информация переносится из прошлого в будущее, но не наоборот.
Простра́нство — слово используемое в многочисленных сложных терминах в таких разделах, как философия, математика и физика.
1. Одна из форм (наряду со временем) существования бесконечно развивающейся материи, характеризующаяся протяжённостью и объёмом. Вне времени и пространства нет движения материи.
2. Протяжённость, место, не ограниченное видимыми пределами.
3. Промежуток между чем-либо, место, где что-н. вмещается. На уровне повседневного восприятия пространство интуитивно понимается как арена действий, общий контейнер для всех объектов, геометрическая сущность некоторой системы. Например, космос часто называют также космическим пространством.
В математике слово «пространство» употребляется в большом наборе сложных терминов.
Грубо говоря, пространство есть множество с некоторой дополнительной структурой. В зависимости от этой дополнительной структуры элементы пространства могут называться «точками», «векторами», «событиями» и т. п. Подмножество пространства называется «подпространством» если структура пространства индуцирует на этом подмножестве структуру такого же типа (точное определение зависит от типа пространства).
В физике пространством называют ту «арену действий», на которой разворачиваются физические процессы и явления и которую мы субъективно ощущаем как «вместилище предметов».
В физике часто используются многомерные пространства — например, фазовое пространство, в котором состояние сложной системы объектов представляется одной точкой. Такие пространства — не более чем абстракции, предназначенные для постановки и решения вполне «земных» задач в обыкновенном трёхмерном пространстве.В теории относительности пространство оказывается одним из проявлений единого пространства-времени, и деление отдельно на пространство и время становится зависящим от конкретной системы отсчёта.
В большинстве разделов физики сами свойства физического пространства (размерность, неограниченность и т. п.) никак не зависят от присутствия или отсутствия материальных тел. В общей теории относительности оказывается, что материальные тела модифицируют свойства пространства, а точнее, пространства-времени, «искривляют» пространство-время.
В современной науке используются понятия «биологическое», «психологическое» и «социальное» пространство и время. Эти понятия введены в связи с особенностями проявления пространственно-временных свойств нефизических объектов. Биологическое пространство и время характеризуют особенности пространственно-временных параметров органической материи: биологическое бытие человеческого индивида, смена видов растительных и животных организмов, их жизнь и смерть. Одним из первых проблему биологического пространства и времени начал анализировать В. И. Вернадский. Специфику биологического пространства он связывал с важнейшим отличительным признаком живого — наличием асимметричности пространственной структуры органических молекул.
Прежде всего, пространство и время объективны и реальны. Пространство и время являются также универсальными, всеобщими формами бытия материи. Нет явлений, событий, предметов, которые существовали бы вне пространства или вне времени. У Гегеля высшей реальностью является абсолютная идея, или абсолютный дух, который существует вне пространства и вне времени. Только производная от абсолютной идеи природа развертывается в пространстве.
Общие свойства, характеризующие пространство и время, вытекают из их характеристик как основных, коренных форм существования материи. К свойствам пространства относятся протяженность, однородность и изотропность, трехмерность. Время обычно характеризуется такими свойствами, как длительность, одномерность, необратимость, однородность.
Что касается таких свойств, как длительность времени и протяженность пространства, то их трудно называть свойствами, поскольку они совпадают с самой сущностью пространства и времени. Ведь протяженность и проявляется в способности тел существовать одно подле другого, а длительность в способности существовать одно после другого, что и выражает сущность пространства и времени как форм существования материи.
К наиболее характерным свойствам пространства относится его трехмерность. Положение любого объекта может быть определено с помощью трех независимых величин. Время одномерно, ибо для фиксации положения события во времени достаточно одной величины. Под заданием положения события, объекта в пространстве или времени имеется в виду определение его координат по отношению к другим событиям и объектам. Факт трехмерности реального физического пространства не противоречит существованию в науке понятия многомерного пространства с любым числом измерений. Понятие многомерного пространства является чисто математическим понятием, которое может быть использовано для описания взаимосвязи различного рода физических величин, характеризующих реальные процессы. Если же речь идет о фиксации события в реальном физическом пространстве, то при использовании любой системы координат трех измерений всегда будет достаточно. И хотя до сих пор вопрос об обосновании трехмерности пространства является открытым вопросом, решение его должно лежать в установлении связи трехмерности с фундаментальными физическими процессами.
К специфическим свойством пространства относятся однородность и изотропность. Однородность пространства означает отсутствие в нем каких-либо выделенных точек, а изотропность — равноправность всех возможных направлений. В отличие от пространства время обладает только свойством однородности, заключающимся в равноправии всех его моментов. Свойства однородности пространства и времени и изотропности пространства теснейшим образом связаны с фундаментальными физическими законами, и прежде всего с законами сохранения. Они и лежат в основании самого принципа физической относительности.
Особо следует сказать о структуре микропространства и мега-пространства. Микропространство является квантованным, ему присуща ячеистая структура. Специфика микропространства связана и с существованием виртуальных частиц, взаимным превращением элементарных частиц, их аннигиляцией. В микромире действует больше, чем в макромире, законов сохранения. Одна и та же элементарная частица может подчиняться нескольким законам сохранения.
В мегамире метрические свойства пространства зависят от распределения полей тяготения. Чем больше поле тяготения, тем сильнее сокращается протяженность пространственных объектов. При этом пространство, как уже отмечалось выше, оказывается не плоским, а приобретает кривизну. Кривизна пространства увеличивается по мере приближения к областям с повышенной плотностью материи.
Характерным специфическим свойством времени является его необратимость, которая проявляется в невозможности возврата в прошлое. Время течет от прошлого через настоящее к будущему, и обратное течение его невозможно. Необратимость времени связана с необратимостью протекания фундаментальных материальных процессов. Некоторые философы усматривают связь необратимости времени с необратимостью термодинамических процессов и с действием закона возрастания энтропии. В микрофизике необратимость времени связывается с характером законов квантовой механики. Существуют также космологические подходы к обоснованию необратимости времени. Наиболее широкое распространение получила причинная концепция времени; ее сторонники считают, что при обратном течении времени причинная связь оказывалась бы невозможной.
Специфично проявление времени и пространства в микромире, живой природе, в социальной действительности, в связи с чем специально анализируется биологическое время, психологическое время, социальное пространство-время и другие виды времени и пространств.
Психологическое время связано с восприятием и переживанием времени индивидом: время то «бежит», то «замедляется», что зависит от тех или иных конкретных ситуаций (одно дело, когда мы кого-то с нетерпением ожидаемой другое, когда заняты чем-то интересным); в детстве нам кажется, что время течет медленно, а в зрелом возрасте — что оно ускорило свой бег. Это субъективное чувство времени, и оно лишь в целом соответствует реально-физическому времени. Как отмечают специалисты, психологическое время включает: оценки одновременности, последовательности, длительности, скорости протекания различных событий жизни, их принадлежности к настоящему, удаленности в прошлое и будущее, переживания сжатости и растянутости, прерывности и непрерывности, ограниченности и беспредельности времени, осознание возраста, возрастных этапов, представления о вероятной продолжительности жизни, о смерти и бессмертии, об исторической связи собственной жизни с жизнью предшествующих и последующих поколений и т.п. Так или иначе, но психологическое время своеобразно в сравнении с физическим временем, хотя по многим направлениям и определяется им.
В психике индивида и в его психомоторике формируется полимодальный (обобщенный) образ пространства. Этот образ включает совокупность особых метрических и топологических свойств: криволинейность, отсутствие жесткой привязки координат к координатам внешнего физического пространства, относительное безразличие к положению, преобладание топологии над метрикой, отсутствие право-левосторонней симметрии.
При этом поиск и опробование будущих предметных действий индивид осуществляет посредством идеальных образов, которые строятся на основе речевого общения с помощью таких психических процессов, как ощущение, восприятие, память, мышление.
Благодаря идеальным образам индивид обретает способность выходить за рамки данного мгновения, перемещаться в прошлое и будущее, во времени и пространстве как на осознаваемом уровне («в уме»), так, в особенности, и на бессознательном — в сновидениях и галлюцинациях. Предметные действия над объектами могут заменяться идеальными психическими образами и операциями над значениями этих объектов.
В наибольшей степени особенности психологического пространства и времени проявляются в сновидениях — на бессознательном уровне. Результаты многочисленных исследований показали, что одной из функций сновидения является эмоциональная стабилизация психики индивида. Индивид, лишенный способности видеть сновидения, может впасть в безумие. В его психологическом пространстве произойдет кумулятивное накопление обрывочных мыслей, образов, впечатлений, способных подавлять осознаваемые мысли и память. Впервые систематическое исследование сновидений как основной содержательной структуры психологического пространства предпринял основоположник психоанализа 3. Фрейд.
Становление человеческого индивида и личности с необходимостью включает не только биологический и психологический циклы, но и социальный. Он проходит в рамках социогенеза — становления человеческого общества, развития форм социальной организации и духовной жизни. Одновременно идет процесс формирования нового феномена — социального пространства и времени. Анализируя этот феномен, К. Ясперс понятия «осевая эпоха» и «осевое время». Осевая эпоха как особое социальное пространство включает образование нескольких духовных центров человечества, внутренне родственных друг другу. Одновременно происходит сближение этих духовных центров и формирование человека такого психологического типа, который существует и в настоящее время. Вместе с тем формируются образы и идеи, с помощью которых идет рационализация социального бытия, рождаются религиозная и философская вера. Все это происходит в так называемое осевое время. Последнее представляет собой временные рамки осевой эпохи — период развития человечества между 800 и 200 гг. до новой эры.
Социальное пространство рассматривал и Питирим Сорокин в связи с разработкой проблемы социальной стратификации и социальной мобильности. Сорокин представлял социальное пространство как неоднородное и многомерное, в котором каждый индивид занимает определенное социальное положение, устанавливаемое в процессе взаимодействия с другими индивидами и группами индивидов.
Наиболее интенсивно проблема социального пространства и социального времени стала разрабатываться в науке с начала 70-х годов XX в. Анализ этой проблемы включает рассмотрение взаимодействия пространства и времени как форм социального бытия индивидов, соотношения пространственно-временных связей внутри общества, исследование форм и отношений, присущих социальной деятельности людей.
Социальное пространство включает пространственную организацию социальных объектов общества, которые дифференцированы, разделены и определенным образом ориентированы. Его можно характеризовать и как форму бытия социальной материи, в которой социальная энергия превращается в конкретные формы жизнедеятельности личностей и общества в целом. И в этом плане оно обладает определенной субстанциальной реальностью. Его специфическими свойствами являются протяженность, упорядоченность, масштаб, интенсивность, насыщенность, плотность, определенная координация социальных процессов и явлений.
Социальное время — это определенный по длительности период, каким располагает любой социальный объект и общество в целом; это совокупное время существования и деятельности всех индивидов общества. Вместе с тем социальное время неотделимо от социального пространства, в рамках которого жизнедеятельность индивидов существует в форме различных институтов, общностей, групп и территориальных структур.
Социальное время фиксирует и особенности параметров времени в ретрансляции социального опыта, и одновременность в протекании социальных событий.

2. МЕЖНАУЧНЫЙ ХАРАКТЕР ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ В СОВРЕМЕННОЙ НАУКЕ

Понятие времени возникло на основе восприятия человеком смены событий, предоставленной смены состояний предметов и круговорота различных процессов. Естественнонаучные представления о пространстве и времени прошли длинный путь становления и развития. Самые первые из них возникли из очевидного существования в природе и в первую очередь в макромире твердых физических тел, занимающих определенный объем. Рациональные идеи, согласующиеся с сегодняшними представлениями о времени – пространстве можно найти в учениях почти всех античных мыслителей. Так уже в учении Гераклита центральное место занимает идея всеобщего изменения – в ту же реку вступаем и не вступаем. В анализе античных доктрин о пространстве и времени остановимся на двух наиболее полно исследовавших данный вопрос: атомизме Демокрита и системе Аристотеля.
Атомистическая доктрина была развита материалистами Древней Греции Левкиппом и Демокритом и во многом предвосхитила фундаментальные открытия ученных прошлого века. Согласно, этой доктрины, всё природное многообразие состоит из мельчайших частичек материи (атомов), которые двигаются, сталкиваются и сочетаются в пустом пространстве. Атомы (бытие) и пустота (небытие) являются первоначалами мира. Атомы не возникают и не уничтожаются, их вечность проистекает из отсутствия начала у времени. Атомы двигаются в пустоте бесконечное время, которому соответствует бесконечное время. По Демокриту атомы физически неделимы в силу плотности и отсутствия в них пустоты. Сама же концепция была основана на атомах, которые в сочетании с пустотой образуют всё содержание реального мира. В основе этих атомов лежат амеры (пространственный минимум материи). Отсутствие у амеров частей служит критерием математической неделимости. Атомы не распадаются на амеры, а последние не существуют в свободном состоянии. Это совпадает с представлениями современной физики о кварках. Характеризуя систему Демокрита как теорию структурных уровней материи — физического (атомы и пустота) и математического (амеры), мы сталкиваемся с двумя пространствами: непрерывное физическое пространство как вместилище и математическое пространство, основанное на амерах как масштабных единицах протяжения материи. В соответствии с атомистической концепцией пространства у Демокрита сложились представления о природе времени и движения. В дальнейшем они были развиты Эпикуром в стройную систему. Эпикур рассматривал свойства механического движения исходя из дискретного характера пространства и времени. Например, свойство изотахии заключается в том, что все атомы движутся с одинаковой скоростью. На математическом уровне суть изотахии состоит в том, что в процессе перемещения атомы проходят один атом пространства за один атом времени.
Аристотель начинает анализ с общего вопроса о существовании времени, затем трансформирует его в вопрос о существовании делимого времени. Дальнейший анализ времени ведётся Аристотелем уже на физическом уровне, где основное внимание он уделяет взаимосвязи времени и движения. Аристотель показывает, что время немыслимо, не существует без движения, но оно не есть и само движение. В такой модели времени впервые реализована реляционная концепция. Измерить время и выбрать единицы его измерения можно с помощью любого периодического движения, но, для того чтобы полученная величина была универсальной, необходимо использовать движение с максимальной скоростью. В современной физике это скорость света, в античной и средневековой философии — скорость движения небесной сферы.
Пространство для Аристотеля выступает в качестве некоего отношения предметов материального мира, оно понимается как объективная категория, как свойство природных вещей. Механика Аристотеля функционировала лишь в его модели мира. Она была построена на очевидных явлениях земного мира. Но это лишь один из уровней космоса Аристотеля. Его космологическая модель функционировала в неоднородном конечном пространстве, центр которого совпадал с центром Земли. Космос был разделен на два уровня: земной и небесный. Земной уровень состоял из четырёх стихий — земли, воды, воздуха и огня; небесный — из эфирных тел, пребывающих в бесконечном круговом движении. Аристотелю удалось создать самую совершенную, для своего времени модель пространства – времени, просуществовавшую более двух тысячелетий.
В доньютоновский период развитие представлений о пространстве и времени носило преимущественно стихийный и противоречивый характер. И только в «Началах» древнегреческого математика Евклида пространственные характеристики объектов впервые обрели строгую математическую форму. В это время зарождаются геометрические представления об однородном и бесконечном пространстве. Геоцентрическая система К. Птолемея, изложенная им в труде «Альмагест», господствовала в естествознании до XVI в. Она представляла собой первую универсальную математическую модель мира, в которой время было бесконечным, а пространство конечным, включающим равномерное круговое движение небесных тел вокруг неподвижной Земли.
Коренное изменение пространственной и всей физической картины произошло в гелиоцентрической системе мира, развитой Н. Коперником в работе «Об обращениях небесных сфер». Принципиальное отличие этой системы мира от прежних теорий состояло в том, что в ней концепция единого однородного пространства и равномерности течения времени обрела реальный эмпирический базис.
Признав подвижность Земли, Коперник в своей теории отверг все ранее существовавшие представления о ее уникальности, «единственности» центра вращения во Вселенной. Тем самым теория Коперника не только изменила существовавшую модель Вселенной, но и направила движение естественно-научной мысли к признанию безграничности и бесконечности пространства.
Космологическая теория Д. Бруно связала воедино бесконечность Вселенной и пространства. В своем произведении «О бесконечности, Вселенной и мирах» Бруно предположил, что Вселенная должна быть бесконечной благодаря способности и расположению бесконечного пространства и благодаря возможности и сообразности бытия бесчисленных миров, подобных этому. Представляя Вселенную как «целое бесконечное», как «единое, безмерное пространство», Бруно делает вывод и о безграничности пространства, ибо оно не имеет края, предела и поверхности.
Практическое обоснование выводы Бруно получили в «физике неба» И. Кеплера и в небесной механике Г. Галилея. В гелиоцентрической картине движения планет Кеплер увидел действие единой физической силы. Он установил универсальную зависимость между периодами обращения планет и средними расстояниями их до Солнца, ввел представление об их эллиптических орбитах. Концепция Кеплера способствовала развитию математического и физического учения о пространстве.
Подлинная революция в механике связана с именем Г. Галилея, Он ввел в механику точный количественный эксперимент и математическое описание явлений. Первостепенную роль в развитии представлений о пространстве сыграл открытый им общий принцип классической механики — принцип относительности Галилея. Согласно этому принципу все физические (механические) явления происходят одинаково во всех системах, покоящихся или движущихся равномерно и прямолинейно с постоянной по величине и направлению скоростью. Такие системы называются инерциальными. Математические преобразования Галилея отражают движение в двух инерциальных системах, движущихся с относительно малой скоростью (меньшей, чем скорость света в вакууме). Они устанавливают инвариантность (неизменность) в системах длины, времени и ускорения.
Дальнейшее развитие представлений о пространстве и времени связано с рационалистической физикой Р. Декарта, который создал первую универсальную физико-космологическую картину мира. В основу ее Декарт положил идею о том, что все явления природы объясняются механическим воздействием элементарных материальных частиц. Взаимодействием элементарных частиц Декарт пытался объяснить все наблюдаемые физические явления: теплоту, свет, электричество, магнетизм. Само же взаимодействие он представлял в виде давления или удара при соприкосновении частиц друг с другом и ввел таким образом в физику идею близкодействия.
Декарт обосновывал единство физики и геометрии. Он ввел координатную систему (названную впоследствии его именем), в которой время представлялось как одна из пространственных осей. Тезис о единстве физики и геометрии привел его к отождествлению материальности и протяженности. Исходя из этого тезиса он отрицал пустое пространство и отождествил пространство с протяженностью.
Декарт развил также представление о соотношении длительности и времени. Длительность, по его мнению, присуща материальному миру. Время же — присуще человеку и потому является модулем мышления.
Таким образом, развитие представлений о пространстве и времени в доньютоновский период способствовало созданию концептуальной основы изучения физического пространства и времени. Эти представления подготовили математическое и экспериментальное обоснование свойств пространства и времени в рамках классической механики. На основе чего можно видеть, что пространство и время присутствует во всех науках.

3. ЗНАЧЕНИЕ ПОНЯТИЙ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ НЕ ТОЛЬКО ДЛЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ, НО И ДЛЯ ГУМАНИТАРНЫХ НАУК

Переломный характер нашей эпохи отразился в смене парадигмы научного знания. Современная наука в своем стремлении преодолеть проблемы, вызванные ее углубляющейся специализацией, все в большей степени становится интеграционной, научные исследования приобретают не только междисциплинарный характер, но и включают в себя проблемы ранее не относившиеся к собственно научным: закономерности развития культуры, субъективная составляющая собственно научного знания и др. Сегодня все чаще пересматриваются такие фундаментальные понятия, как «время» и «пространство», которыми философы занимались с древних времен. Эти понятия рефлексируются не только в науке, но и в культуре любого народа на протяжении многих тысячелетий. Категория времени находится в центре рассматриваемых процессов. Именно вокруг понятия «время» складываются уникальные культурные комплексы.
Интерес к проблеме времени в равной степени свойственен естествознанию и гуманитарным наукам. Формально всплеск этого внимания вызван рядом концептуальных открытий XX века. А.Эйнштейн изобрел «четырехмерный пространственно временной континуум». После него попытки переосмыслить суть времени мы находим в работах по астрофизике, геологии, палеонтологии, археологии. Наиболее дискуссионной сегодня является известная теория неравновесной динамики И. Пригожина.
По сути, любое проявление человеческой деятельности не просто «погружено» во время, оно не только происходит в нем, но и само выступает процессом освоения, очеловечения времени, своеобразного подчинения ходу человеческой истории, грандиозного универсума космического времени.
Время является той фундаментальной осью мировых событий, представления о которой развиваются и закрепляются в культуре, специфицируясь в зависимости от содержания ее конкретных областей.
Мировоззренческий характер философии позволяет также переосмыслить эти процессы как с точки зрения науки, так и целостности культуры общества.
Смена представлений человека о времени неразрывно связана со стадиальными изменениями в культуре. Время не является имманентно присущим культуре элементом. Данное понятие возникает и развивается как по мере развития аграрной цивилизации, так и в ходе формирования, этнической определенности и развития языка этноса, формирования первых государственных структур.
При этом, если в естественнонаучном контексте выясняется «материальная» сущность времени, то в философском дискурсе вопрос стоит значительно шире, поскольку именно здесь представлена дифференциация времени как реальности и представлений о нем. Именно последние формируют аксиологический смысл культуры в контексте исторических «прерывов постепенности». В этом смысле представляется правомерной идея о том, что каковы наши представления о времени, таково и само время, воплощаемое в череде культурно-исторических событий. Следовательно, проблема времени как феномена культуры актуальна до тех пор, пока существует сама культура.
В современной науке, таким образом, совершенно четко просматривается необходимость разобраться в структуре такого сложного понятия, как время, выделить различные уровни его содержания.
Степень разработанности проблемы.
Проблема времени — одна из любимых тем в философии, поэтому можно указать только главных ее «разработчиков», каждый из которых внес что-то новое и важное. Это, прежде всего, Аристотель и Платон, которым мы обязаны самой постановкой проблемы; Плотин и Гегель, Гуссерль и Хайдеггер. Благодаря им мы получили сведения об основных свойствах времени, о его социальных и антропологических модификациях. Работы современных ученых, таких как И. Пригожий, В. Иорданский, Р. Акимов, А. Грюнбаум и др., позволили дать классификацию временных форм (физическое, биологическое, социальное, геологическое и т.п. время), выявить зависимость между ними, показать соотношение естественнонаучных и гуманитарных аспектов проблемы времени.
В современной научной литературе проблемы времени разрабатываются в широком контексте: философские проблемы времени нашли отражение в работах Я.Ф. Аскина, М.В Ахундова, A.M. Мостепаненко; социально-исторические аспекты времени рассматриваются И.В. Бычко, А.Н. Лоем, И.А. Петровой, А.И. Смирновым, В.И. Шинкаруком, В.П. Яковлевым, А.И. Яценко и др.; культурный «срез» социального времени представлен в работах М.М. Бахтина, С.С. Аверинцева, А.Я. Гуревича, Д.С. Лихачева, А.Ф. Лосева; различных проблем художественного времени касаются Э.Ф. Володин, Н.И. Дшохадзе, М.С. Каган. Особый интерес представляет критический анализ концепций времени в идеалистической философии, осуществленный в исследованиях P.M. Габитовой, П.П. Гайденко, М.К. Мамардашвили, Н.В. Мотрошиловой, Э.В. Соловьева и др.
Изучение временных констант архаического сознания в русле философии религии П.В. Берсневым и его коллегами по Русскому христианскому гуманитарному институту позволяет шире использовать как христианскую, так и языческую догматику.
Проблемы познания времени широко изучаются зарубежными философами со второй половины XX века. Среди них выделяются комплексным подходом труды Г. Рейхенбаха, Дж. Уитроу, А. Грюнбаума.
Рассмотрением сущности понятия «время» через сознание человека различных эпох сегодня занимаются представители целого ряда гуманитарных наук: философы, культурологи, историки, социологи, психологи.
Объективность категории «время» как его природная заданность процессами микро- и макромира в настоящее время не подтверждается наукой. Все в большей степени данная категория трактуется как субъективная, к тому же распадающаяся в зависимости от формы своей артикуляции на перцептуальное и концептуальное. Таким образом, категория «время» все в большей степени становится частью социокультурных явлений.
Итак, время есть производная его сознания; времени вне человека не существует; все изменения в мире — суть пространственные изменения состояний, и только человеческий разум приписывает изменениям еще один вектор — временной. Такое понимание времени является хоть и дискуссионным (как и любое другое современное понимание), но естественно ведет нас к пониманию времени через субъект культуры, возвращая его циклический, субъективный и в то же время коллективно-мифологический характер. И здесь мы видим, как замыкается круг сознания человека, как наши самые новые теоретические выкладки возвращают нас к сущностным характеристикам «архаического» сознания.
— Понятие «время» в культурном самосознании человека принципиально отличается от его научной рефлексии и является выражением основных интегративных черт культуры, отсутствием естественнонаучного представления о пространственно-временном континууме и линейном характере времени.
— Особенностью категории «время» в архаическом сознании является ее синкретический характер, проявляющийся в преобладании коллективного над индивидуальным, цикличности представлений о прошлом, настоящем и будущем, во включенности категории «время» в понятие вечности.
— Несмотря на сущностные отличия понятия времени в архаическом и современном сознании, имеется ряд совпадающих элементов в функциях времени (прогностические функции, функции памяти и т.д.), также как и в сущностных характеристиках (циклический характер, темпоральность).

Проблема времени и пространства всегда интересовала человека. Пространство ив ремя как всеобщие и необходимые формы бытия материи являются фундаментальными категориями в современной физике и других науках. Физические, химические и другие величины непосредственно или опосредованно связаны с измерением длин и длинностей, то есть пространственно-временных характеристик объектов. Поэтому расширение и углубление знаний о мире связано с соответствующими учениями о пространстве и времени.
Итак, в ходе работы были выявлены основные значения понятий «время» и «пространство», прослежено их развитие и значимость, определены рамки познания в классической науке.
На протяжении развития этих понятий существовали разные гипотезы и о времени, и о пространстве. Некоторые отрицали возможность существования пустого пространства, а некоторые утверждали, что пустота существует, как материи и атомы, и необходима для перемещений и соединений. Птолемей придерживался точки зрения, что время – бесконечно, а пространство – конечно, работа же Коперника направила движение естественно-научной мысли к признанию безграничности и бесконечности пространства. Космологическая теория Д. Бруно связывала воедино бесконечность Вселенной и пространства. Существенный вклад в определение понятий времени и пространства внесли Г. Галилей, разработавший принцип относительности, Р. Декарт, создавший первую универсальную физико-космологическую картину мира. Таким образом, все это способствовало созданию концептуальной основы изучений физического пространства и времени. Эти представления подготовили математическое и экспериментальное обоснование свойств пространства и времени в рамках классической механики.
Так, новая физическая гравитационная картина мира, опирающаяся на строгие математические обоснования, была представлена в классической механике И. Ньютона. В рамках Ньютоновской гравитационной модели Вселенной утверждается представление о бесконечном пространстве, в котором находятся космические объекты, связанные между собой силой тяготения. В основополагающем труде Ньютона «Математические начала натуральной философии» было дано определение понятий пространства, времени, места и движения. Предлагалось разделить время и пространство на абсолютное и относительное. Абсолютное пространство считалось одинаковым и неподвижным, относительное же пространство – мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное. Абсолютное время само по себе и по своей сущности протекает равномерно и иначе называется длительностью. Относительное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как-то: час, день, месяц, год.
Ньютоновская концепция пространства и времени, на основе которой строилась физическая картина мира, оказались господствующей вплоть до конца 19 века.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ахундов М.Д. Концепции пространства и времени: истоки, эволюция, перспективы. — М.: Наука, 1982, 32-37, 54-59.
2. Стивен Хокинг Краткая история времени От большого взрыва до черных дыр»: Амфора; СПб.; 2001 с. Гл. 9, с. 87.
3. Концепции современного естествознания: Учебник для К65 вузов / Под ред. проф. В.Н. Лавриненко, проф. В.П. Ратни-кова. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. Гл. 5, с. 143-168.
4. Райхенбах Г. Философия пространства и времени. — М.: Наука, 1985. С. 292.
5. Новиков Н.Д. Куда течет река времени. М., 1990, с. 121-139

Взаимосвязь материи пространства и времени с точки зрения современной науки

Пространство и время — формы существования движущейся материи.

Сначала рассмотрим понятие пространства и понятие времени. (Этот момент требует особого внимания, т.к. связанные с этим вопросы не столь просты, как это может показаться. Однако в учебной литературе обычно нет определения и анализа данных понятий).Понятие пространства опирается на понятие протяженности. Протяженность объекта выражает его структурность, взаимоот­ношение его частей. Обнаруживается протяженность благодаря конеч­ности скорости распространения взаимодействий — для “движения” с бесконечной скоростью любые расстояния одинаковы, а именно точечны. Протяженность, следовательно, обусловлена системной природой мате­рии, выражая ее многокачественность и многокомпонентность.

Понятие времени базируется на понятии длительности. Длительность выражает несотворимость и неуничтожимость системно организованной материи, последовательное пребывание материальных объектов и явле­ний в определенных состояниях.

Опираясь на сказанное и материалистически интерпретируя извест­ные положения Г.Лейбница, можно дать следующие определения:

пространство — это отношения взаимоположения объектов, сосуществую­щих в некоторый момент времени (при измерении пространственных раз­меров, обратим внимание, измеряемый объект совмещается с эталоном);

время — это отношения последовательности объектов, сосуществующих в некоторой точке пространства (сравнение временных параметров разно­местных событий, обратим внимание, требует синхронизации часов, что связано с комплексом не столь уж тривиальных допущений и процедур).

Для пояснения определения пространства рассмотрим вопрос: о ка­ких свойствах запечатленных на ней объектов позволяет судить фото­графия? Ответ очевиден: она отражает структуру, а потому и протя­женность (относительные размеры) этих объектов, их расположение от­носительно друг друга. Фотография, следовательно, фиксирует прост­ранственные свойства объектов, причем объектов (в данном случае это важно), сосуществующих в некоторый момент времени.

Для пояснения определения времени рассмотрим вопрос: почему мы имеем возможность, глядя на киноэкран, судить о временных характе­ристиках запечатленных на киноленте событий? Ответ очевиден: пото­му, что кадры сменяют друг друга на одном и том же экране, сосуществуя в этой “точке” пространства. Если же каждый кадр поместить на свой экран, то мы получим просто совокупность фотографий.

Пространство и время определены, отметим, через противопоставле­ние, соотнесение с противоположным: момент времени, фигурирующий в определении пространства, не обладает длительностью, будучи отрица­нием времени; точка пространства, фигурирующая в определении време­ни, не обладает протяженностью, будучи отрицанием пространства.

Выделим два следствия из определений пространства и времени.

Во-первых, пространство и время объективны.

Во-вторых, пространство и время неразрывно связаны друг с другом и с движением материи. Более того, пространство и время — это сто­роны движения. В самом деле: поскольку пространство — это отношения сосуществующих в некоторый момент времени объектов, постольку оно есть то, что остается от движения, когда мы отвлекаемся от времени; поскольку время — это отношения объектов, сосуществующих в некото­рой точке пространства, постольку оно есть то, что остается от дви­жения, когда мы отвлекаемся от пространства. Таким образом, прост­ранство и время не существуют вне движения материи, как и оно — вне пространства и времени. Это и дало основание Ф.Энгельсу утверждать: “. Основные формы всякого бытия суть пространство и время. ”(1.51). Данный тезис, однако, еще нуждается в обосновании, как это станет ясным после рассмотрения основных подходов к пониманию природы пространства и времени, сложившихся в ходе развития науки.

Субстанциальная и реляционная концепции пространства и времени.

Современное понимание пространства и времени сложилось в итоге длительного исторического процесса познания, содержанием которого, в частности, была борьба С- и Р-подходов к пониманию их сущности.

Первая из указанных концепций рассматривает пространство и время как самостоятельно (вне и независимо от материи), предметно сущест­вующие, вторая — как не обладающие самостоятельным бытием вне дви­жения материальных объектов, как специфические отношения вещей, яв­лений, процессов. В свете изложенного выше С-концепция представля­ется явно несостоятельной. Дело, однако, в том, что приведенные вы­ше определения пространства и времени выражают, что очевидно, реля­ционную точку зрения и потому лишь после ее обоснования могут служить основой для критики С-понимания пространства и времени.

Исторически исходным (зародившимся еще в донаучном мышлении) был Р-взгляд на пространство и время,- когда пространственно-временные свойства вещей не отделялись от самих вещей. “Что касается понятия пространства,- писал А.Эйнштейн,- то. ему предшествовало психоло­гически более простое понятие места. Место есть прежде всего (ма­лая) часть земной поверхности, которой присваивается какое-либо на­звание. Вещь, “место” которой определяется, есть “материальный пре­дмет”. Простой анализ показывает, что “место” является также группой материальных предметов”(2.125). С этой точки зрения “пространст­во (или место) есть вид порядка материальных объектов”; при этом, что ясно, “не имеет смысла говорить о пустом пространстве”(2.125). Тако­во существо реляционной концепции пространства.

“Однако,- продолжал А.Эйнштейн,- можно. мыслить иным образом. Мы можем поместить в какой-либо ящик определенное количество зерен риса или вишен и т.п. Встает вопрос о свойстве материального объек­та, “ящика”, которое должно быть признано “реальным” в том же смыс­ле, как реален и сам ящик. Это свойство можно назвать “пространст­вом” ящика. Могут существовать и другие ящики, которые в этом смыс­ле имеют “пространство” различной величины. Понятие “пространство” приобретает смысл, который не зависит от связи с отдельным матери­альным предметом. Таким образом, путем естественного расширения по­нятия “пространство ящика” можно прийти к понятию независимого (аб­солютного) пространства, не ограниченного по протяженности, в кото­ром содержатся все материальные объекты. В этом случае материальный предмет, не расположенный в пространстве, просто непонятен; с дру­гой стороны, при таком образовании понятия вполне мыслимо существо­вание пустого пространства”*(2.125). Таково существо С-концепции.

Это понимание пространства было, вспомним, важным элементом фи­лософии Демокрита. Именно существованием абсолютной пустоты (пусто­го пространства) объяснялась в ней раздельность бытия атомов(Атом Демокрита — абсолютно неделимая, не имеющая частей частица) и состоящих из них вещей. Поэтому Демокрит и рассматривал пространство как существующее в том же смысле, что и вещи. Его под­ход, что важно учитывать, был обусловлен пониманием материи как однородной, однокачественной. В естествознании С-концеп ция пространства и времени разрабатывалась прежде всего И.Ньютоном как важный элемент его механики (далее мы остановимся на этом).

Поэтому атом неизменен, существуя вне времени. Это означает, что в философии Демокрита содержится С-понимание времени.

Если говорить о пространстве (ситуация с временем аналогична), то очевидно, что выбор между его С- и Р-пониманием зависит от отве­та на вопрос: существует ли абсолютная пустота (пустое пространст­во)? Современное естествознание отрицательно отвечает на этот воп­рос. В пользу этого имеются и философские соображения.

Еще Аристотель указывал, что в пустоте не может быть различий — она, следовательно, бесструктурна и потому не может обладать протя­женностью, т.е. быть пространством. Это означает, что пространство не обладает самостоятельным бытием, не существует без материальных объектов, вещей. Но, вместе с тем, пространство — это не вещь.

В связи с этим утверждением рассмотрим одно из рассуждений Зено­на Элейского. Допустим, предлагал он, что тезис “все существующее существует (находится) в пространстве” истинен. Тогда пространство, как нечто существующее, должно существовать (находиться) в некоем ином пространстве. Последнее, коль скоро оно существует, должно, в свою очередь, существовать (находиться) уже в третьем пространстве, и т.д. до бесконечности. Мысль Зенона можно представить (обозна­чив существующий объект как О и пространство как П) так: