поиск по сайту

Свойства пространства и времени



Геометрические свойства пространства. Геометрические свойства пространства изучаются геометрией, первоначально базировавшейся на системе аксиом Евклида. Аксиоматика евклидовой геометрии основывается на представлении пространства в виде плоскости. В связи с этим здесь постулируется аксиома, что через точку, лежащую на плоскости вне прямой линии, можно провести только одну прямую линию, параллельную данной.

В отличие от математики, для естествознания важен вопрос, соответствуют ли аксиомы евклидовой геометрии реальным свойствам пространства. Долгое время предполагалось, что свойства физического пространства являются свойствами евклидового пространства. Для многих это была само собой разумеющаяся истина. «Здравый смысл» был философски воплощен Кантом в его взглядах на пространство и время как неизменные априорные «формы чувственного сознания». Из этого следовало, что те представления о пространстве и времени, которые выражены в геометрии Евклида и являются предпосылкой механики Ньютона, являются единственно мыслимыми.

Впервые по-новому вопрос о свойствах пространства был поставлен в связи с открытием неевклидовой геометрии. В начале XIX в. Гаусс высказал мысль, что представления о свойствах пространства не являются априорными, а имеют опытное происхождение. Риман описал искривленное пространство, в котором нет прямых линий, а свойства геометрических фигур другие, чем на плоскости. Прямая заменена здесь линиями, которые являются кратчайшими расстояниями между точками. Например, хотя в рамках евклидовой геометрии сумма углов треугольника равна 180°, но вполне мыслима ситуация, в которой сумма углов этой фигуры может отличаться от 180°. Чтобы в этом убедиться, достаточно представить на поверхности сферы треугольник, все углы которого прямые.

Проблема необратимости времени. Существование однонаправленных т. е. необратимых, процессов в мире не вызывает сомнения. К ним относится установление равновесной температуры при тепловом контакте горячих и холодных тел, перемешивание первоначально разделенных газов в результате диффузии и многое другое. С точки зрения молекулярно-кинетической теории, сводящей тепловые макроскопические процессы к механическим взаимодействиям на микроскопическом уровне, возникновение необратимости достаточно неожиданно, поскольку механические явления обратимы во времени. В частности, это, например, означает, что заснятые при большом увеличении на кинопленку столкновение и разлет двух молекул будут выглядеть на экране вполне правдоподобно, независимо от того, в каком направлении «прокручивается кино». Если же на пленку снят процесс диффузии газов так, что движение отдельных молекул неразличимо, а система наблюдается в целом как макроскопическая, выбор правильного направления движения пленки не вызовет сомнения.

Проблема понимания механизма возникновения необратимости имеет большое значение. Наличие необратимых процессов определяет направленность течения времени. В мире, где существуют только обратимые процессы, по-видимому, было бы невозможно отличить прошлое от будущего. Согласно современным представлениям, явление необратимости времени возникает потому, что макроскопические состояния могут реализовываться различным числом отличающихся друг от друга микроскопических, переход между которыми не приводит к новым макросостояниям. При этом наиболее вероятными являются те макроскопические состояния, которым соответствует наибольшее число микроскопических.

Относительность свойств пространства и времени. Во времена Ньютона считалось, что свойства пространства и времени абсолютны, т. е. не зависят от наличия материальных тел, протекающих процессов и наблюдателей. Классическое представление об абсолютных пространстве и времени можно сравнить со сценой театра, рядом с которой установлены часы. Происходящее на сцене действие никак не влияет на состояние самой сцены и ход часов. Реакция зрительного зала также не влияет на действие, которое разворачивается на сцене.

Современная физика показала ограниченность таких представлений: геометрические свойства пространства и времени тесно связаны с наличием и расположением массивных тел, зависят от характера протекающих процессов. Наблюдаемые свойства пространства и времени также зависят от состояния наблюдателя. В связи с этим сейчас принято считать, что свойства пространства и времени относительны.




Если Вас заинтересовали описанные в статье товары или услуги, Вы можете:
Позвонить:
Поделиться
Еще из раздела естествознание
Концепция ноосферы и понятие единой культуры Корпускулярная и континуальная концепции описания природы Космические и биологические циклы Механизмы устойчивости биосферы




© 2006-2016 ИП Антонович А.С.
+375-29-5017588
+375-29-1438110