2.1. О ВРЕМЕНИ, О ПРОСТРАНСТВЕ И СВЯЗИ МЕЖДУ НИМИ. 3
Связь пространства и времени с материей выражается не только в зависимости законов пространства и времени от общих закономерностей, определяющих взаимодействия материальных объектов. Она проявляется и в наличии характерного ритма существования материальных объектов и процессов, типичных для каждого класса объектов средних времён жизни и средних пространств размеров.
Из изложенного следует, что пространству и времени присущи весьма общие физические закономерности, относящиеся ко всем объектам и процессам. Это касается и проблем, связанных с топологическими свойствами пространства и времени. Проблема границы (соприкосновения) отдельных объектов и процессов непосредственно связана с поднимавшимся ещё в древности вопросом о конечной и бесконечной делимости пространства и времени, их дискретности или непрерывности. В античной философии этот вопрос решался чисто умозрительно. Высказывались, например, предложения о существования «атомов» времени (Зенон). В науке XVII-XIX веков идея атомизма пространства и времени потеряла какое-либо значение. Ньютон считал, что пространство и время реально разделены до бесконечности. Этот вывод из его концепции пустых пространства и времени, наименьшими элементами которых является геометрическая точка и момент времени (мгновения в буквальном смысле слова). Лейбниц предполагал, что, хотя и пространство и время делимы не ограниченно, но реально не разделены на точки. В природе нет объектов и явлений, лишённых размера и длительности. Из представлений неограниченной делимости пространства и времени как непрерывном ещё более укрепилось в XIX веке с открытием поля: в классическом понимании поле – есть абсолютно непрерывный объект (автор придерживается позиции Ньютона).
Проблема реальной делимости пространства и времени была поставлена только в XX веке в связи с открытием в квантовой механике соотношения неопределённостей, согласно которому для абсолютной локализации микрочастицы необходимы бесконечно большие импульсы, что, как тогда считали, физически не может быть осуществлено (по мнению автора, именно это фактически осуществляется самой природой материи). Более того, современная физика элементарных частиц показывает, что при очень сильных воздействиях на частицу она вообще не сохраняется, а происходит даже множественное рождение частиц. В действительности не существует реальных физических условий, при которых можно было бы измерить точное значение напряжённости поля в каждой точке. Таким образом, в современной физике установлено, что невозможна не только реальная разделённость пространства и времени на точки, но принципиально невозможно осуществить процесс их реального бесконечного разделения. Следовательно, геометрические понятия точки, кривой, поверхности являются абстракциями, отражающими пространственные свойства материальных объектов лишь приближённо. В действительности объекты отделены друг от друга не абсолютно, а лишь относительно. То же справедливо и к моментам времени. Именно такой взгляд вытекает и на точечность событий из т. н. теории нелокального поля.
Современными учёными разрабатывалась теория квантования пространства и времени, т.е. предполагалось наличие квантов пространства и времени, однако реального подтверждения эта гипотеза не получила, хотя первоначально предполагалось, что «квант» длины должен иметь размер 10-11 см (порядка классического радиуса электрона или порядка «длины» взаимодействия). Однако потом были обнаружены и более мелкие объекты, порядка 10-32 см. решение вопроса о квантовании пространства и времени тесно связано с проблемами структуры элементарных частиц. Появились исследования, в которых вообще отрицается применимость к субмикроскопическому миру понятий пространства и времени. Однако понятия пространства и времени, по мнению современной науки, ни к метрическим, ни к топологическим отношениям известных типов не должны сводиться. Этим выводом сегодняшняя наука показывает своё бессилие постичь глубокий микромир.
Тесная связь пространственно-временных свойств и природы взаимодействия объектов обнаруживается также и при анализе симметрии пространства и времени. Ещё в 1918 году (Э. Нётер) было доказано, что однородности пространства соответствует закон сохранения импульса, однородности времени – закон сохранение энергии, изотропности пространства – закон сохранения момента количества движения. Таким образом, типы симметрии пространства и времени как общих форм координации объектов и процессов взаимосвязаны с важнейшими законами сохранения. Симметрия пространства при зеркальном отражении оказалась связанной с существенной характеристикой микрочастиц – с их чётностью.
Одной из важных проблем пространства и времени является вопрос о направленности течения времени. В Ньютоновской концепции это свойство времени считалось само собой разумеющимся и не нуждающимся в обосновании. У Лейбница необратимость течения времени связывалась с однозначной направленностью цепей причин и следствий. Современная физика конкретизировала и развила это обоснование, связав его с современным пониманием причинности. По-видимому, направленность времени связана с такой интегральной характеристикой материальных процессов, как развитие, являющееся принципиально необратимым.
К проблемам пространства и времени, также обсуждавшимся ещё в древности, относится и вопрос о числе измерений пространства и времени. В Ньютоновской концепции это число считалось изначальным. Однако ещё Аристотель обосновывал трёхмерность пространства числом возможных сочетаний (делений) тела. Интерес к этой проблеме возник в XX веке в связи с развитием топологии. Бауэр установил, что размерность пространства есть топологический инвариант – число, не изменяющееся при непрерывных и взаимно однозначных преобразованиях пространства.
В ряде исследований была показана связь между числом измерений пространства и структурой электромагнитного поля (Г. Вейль), между трёхмерностью пространства и спиральностью элементарных частиц. Всё это показало, что число измерений пространства и времени неразрывно связано с материальной структурой окружающего мира».
Эта выдержка из Б. С. Э. с некоторыми комментариями автора включена почти полностью в данный текст, для того, чтобы читатели могли судить о современном отношении науки к данным вопросам.
Отношение автора к понятиям времени и пространства почти полностью совпадает с Ньютоновским. Далее это будет рассматриваться по ходу изложения материала без ссылок на Ньютона или с оговоркой о мнении автора по отдельным вопросам.
Опубликовал Kest
June 25 2009 11:49:54 ·
0 Комментариев ·
4357 Прочтений ·
Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.
Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.
Нет данных для оценки.
Гость
Вы не зарегистрированны? Нажмите здесь для регистрации.
