Что такое пространство и время

Неотъемлемыми свойствами (т.е. атрибутами) материи являются пространство, время, движение. Движущаяся, меняющаяся материя существует вместе с пространством и временем как своей структурностью и процессуальностью, поэтому совершенно неверно утверждать заученное "материя существует В пространстве и времени". Материя существует ВМЕСТЕ с пространством и временем! Вместе с движением, причинными связями, структурными и субстратными взаимодействиями и прочими своими свойствами. 

О Вселенной, её возникновении 14,7 млрд. лет назад из сверхплотной сингулярности, о эволюции её, о нашей Галактике и о звезде по имени Солнце - желтом карлике на её далёкой окраине, о нашей планетной системе и планете Земля, мы имеем представление из курса физики. Поскольку астрономия из школьной программы удалена, а физике учатся по-разному, то выпускники школ представления о космосе имеют весьма скудные, а порой и нелепые. Поэтому рекомендую прочитать хороший учебник по курсу «Концепции современного естествознания» (КСЕ), их много, одним из лучших концептуальных учебников является учебник для вузов Канке В.А. (М.: Логос, 2001), более доходчивы учебники Найдыша В.М., Горелова А.А.  Учебников по КСЕ немало, одни более удачны, другие менее, некоторые изданные в  последние годы прошли контороль (или самоконтроль) и стали откровенно неудачны. Я не против различных методик и стилей изложения, но если начинают от излишней услужливости протискивать в учебник идею Творца (креационизм) и потусторонние миры – то это уже похоже на образовательную диверсию.

В физике Ньютона пространство понималось как пустое вместилище, а время как независимая от вещества и пространства абсолютная и вечная длительность. Мир в обыденном воображении и сегодня предстаёт как пустая коробка в которую повесили ходики и поместили Вселенную. Такое понимание называется субстанциальным. Согласно ему пространство – вместилище, а время – длительность, они независимы друг от друга и от материальных тел и процессов, которые «в него помещены» и которые «в нём происходят». 

В современной науке и философии принято идущее от Лейбница, Минковского и Эйнштейна реляционное (от «relation» – отношение) понимание пространственно-временной структуры материи. Пространство и время не являются «субстанциями», не существуют вне материи, а являются  существенными и неотъемлемыми свойствами материи. Это всего лишь категории, служащие для выражения структурно-процессуальных свойств материального мира. Дать определение категории – значит кратко выразить её понимание. Итак:

Пространство есть совокупность отношений, выражающих координацию сосуществующих материальных систем, событий, явлений. Отдельно от этих систем пространство не существует. Пространство трёхмерно, т.е. для определения положения точки достаточно трёх координат, все эн-мерные пространства суть абстрактные математические конструкты.  Пространство относительно однородно, изотропно, т.е. не имеет приоритетных направлений.

Время – это не субстанция и не река, которая «течёт».

Это совокупность отношений, выражающих координацию сменяющихся состояний различных систем. Время одномерно, однородно, анизотропно, необратимо, имеет выделенное направление, мы не можем вернуться в прошлое ни на мгновение. Однородность относительна.

Необратимость времени обосновывается вторым началом термодинамики: в замкнутой, изолированной от внешних воздействий системе происходит рост энтропии, т.е. самопроизвольное усреднение температур. Поэтому вечный двигатель невозможен. Если у вас на руке часы с механическим автоподзаводом работают без остановки 15 лет, то это не значит что там спрятан вечный двигатель, это значит что вы их носите.  Чайник на выключенной плите самопроизвольно не закипит, его температура будет постепенно уравниваться с температурой окружающей среды.

Необратимость времени обусловлена стохастичностью (случайностью) поведения сложных неравновесных систем, совокупностью которых является наш мир. Поэтому путешествие в реальное прошлое невозможно, каждое событие уникально и принципиально неповторимо. Мы ничего в прошлом изменить не можем. Но каждое событие, каждая случайность, каждый наш поступок вероятностно влияет на будущее, на всю дальнейшую жизнь. Поэтому однозначные прогнозы невозможны.

Попасть в будущее считается теоретически возможным, если совершить полёт на космическом корабле с субсветовой скоростью, вернуться в точку вылета и сравнить часы. Если вы полетаете по вашим часам пять лет, то, вполне естественно постарев на пять лет, вернувшись обнаружите, что здесь прошло уже 25 или 500 лет – чем ближе была скорость вашего полёта к световой, тем больше лет пройдёт на Земле. В теории относительности это явление назвали «парадоксом близнецов», которые при встрече после возвращения из космического полета одного из них оказались бы в разном возрасте. 

Таким образом времени «самого по себе» нет, оно никуда не «течёт», есть движение, изменения, которые мы измеряем величинами, в основу которых положены некоторые естественные природные регулярности, например, оборот Земли вокруг Солнца – год, вокруг своей оси - сутки. А вот часы-минуты-секунды – это уже наша выдумка.

В полном соответствии с десятичной системой исчисления можно было разделить сутки на сто часов, час на сто минут, минуту на сто секунд. Наверное было бы удобнее, точнее. Представляете, по радио сообщают: «московское время 65 часов 79 минут» - привыкли бы…

В заключение следует упомянуть о различии концептуального и перцептуального пространства и времени. Первое – это научное и философское представление о нём, второе – субъективный, личностный способ его восприятия. Например, насыщенные событиями или переживаниями отрезки времени воспринимаются как более длительные. Маршак выразил это в стихах:

"Пусть равномерны промежутки, что разделяют наши сутки,

Но, положив их на весы,  находим долгие минутки, и очень краткие часы». 

30.10.2015     18:26:14