Ми вже розглянули, що часу, як фізичної сутності немає (Що таке час? (Спроба визначення)fornit.ru/17952). Є лише фізичні процеси з причинами та наслідками. Ставлення числа деяких подій у досліджуваному процесі до стандартних подій у стандартному процесі, що трапилися між двома «зараз», визначає вимірювану величину, яку називають час.
А що із простором?
Що таке простір, не в сенсі математичної абстракції, а фізичний простір, який нас оточує?
В інтернеті є безліч статей з міркуваннями на цю тему, і теорій із твердженнями. Простір приписують фізичні властивості, його замінюють ефіром, фізичним вакуумом, ставлять в опозицію перед матерією, об'єднують згодом, перетворюючи на просторово-часовий континуум. Але всі згодні в одному – простір заповнений матерією та нескінченно.
Якщо погодитись з таким твердженням, доводиться погодитися з тим, що простір не є матеріальним.
У гіпотеза «Загальна теорія простору» (fornit.ru/17928) простір розглядається невідривно від матерії, і вважається властивістю матерії.
Матерія в сучасному розумінні теж не має чіткого визначення, але за загальною згодою матерією вважається все, що існує незалежно від свідомості, об'єктивно.
Розглядаючи простір, як властивість матерії, можна говорити про його матеріальність. Але воно не існує саме собою, а є властивістю того, що існує об'єктивно.
Як таке уявлення пов'язати з наявними спостережливими та чуттєвими фактами?
У якій «властивості» спостерігається переміщення галактик та космічних апаратів?
У гіпотеза «Загальна теорія простору» цією властивістю має вся матерія. Сама матерія поділяється на масу (теж властивість) і безмасову.
У фізиці для опису властивостей матерії застосовується поняття матеріальної точки, яка може мати масу, або позначає певний пункт у просторі.
Але чи справедлива щодо матерії така абстракція, як матеріальна точка?
Все, що існує об'єктивно, має якийсь пристрій. Говорячи про планети або частинки, говорять про властиві їм зовнішні поля і внутрішню структуру. І це стосується всіх без винятку матеріальних об'єктів.
У такому разі, приймаючи деяку абстрактну форму для матерії, можна наділити її зовнішньою сферою, граничною поверхнею та внутрішньою сферою. Назвемо цю форму об'єктом.
Що обмежує гранична сфера? Вона знаходиться на межі зовнішнього та внутрішнього простору об'єкта.
Електрони представляються як об'єкти, що мають електричний заряд, що виявляється по взаємодії електричного поля цього електрона з іншими об'єктами. Планети представляються як об'єкти, що мають масу (гравітаційний заряд), що виявляється по взаємодії гравітаційного поля з іншими об'єктами.
А що таке електричне та гравітаційне поле?
Ці поля не існують самі собою, а є властивостями матерії.
Чому б тоді не сказати, що електричне та гравітаційне поле це параметри фізичного простору об'єкта?
Гравітаційні властивості спостерігаються в масштабах усього Всесвіту, а електричні в деяких обмежених областях, оскільки є два види електричних зарядів, дія яких компенсуються великих відстанях від них.
Можна поставити запитання, а чому гравітаційний заряд має лише позитивну величину?
«Загальна теорія простору» дає таку відповідь. Гравітаційний заряд може мати негативну величину, але в умовах нашого Всесвіту він не може існувати. Виною тому є загальний гравітаційний потенціал всієї матерії Всесвіту. Виявляється, що саме в таких умовах однойменні гравітаційні заряди починають притягуватись, а різноіменні відштовхуватись. За якоюсь випадковістю позитивних виявилося дещо більше, і негативні залишили спостережуваний простір Всесвіту.
А що ж це за простір, що спостерігається?
А це сума всіх індивідуальних просторів об'єктів Всесвіту, які мають позитивний гравітаційний параметр.
Простір об'єкта, як його властивість, має цілу низку параметрів, куди входять електричні та гравітаційні параметри.
Взаємодія об'єктів у такому поданні пов'язане з тиском, який неоднорідний простір може чинити об'єкт, що має певну площу перерізу. Зверніть увагу на те, що на матеріальну точку тиск не може чинитися.
Таким чином, немає незалежного безкінечного простору. Простір стільки, скільки є матерії у Всесвіті.
Об'єктивно немає і точок (пунктів) у просторі. Для визначення властивостей простору можна розглядати деяку малу область. Пробне тіло (пробний об'єкт) дозволяє оцінити його взаємодію Космосу з навколишнім (сумарним) простором. Взаємодія відбувається між зовнішнім простором одного об'єкта та внутрішнім іншого. Якщо об'єкти мають приблизно рівні параметри, для обчислення взаємодії необхідно розглядати внутрішні та зовнішні простори обох об'єктів.
Поділ на зовнішнє та внутрішнє досить умовне. Зовнішній простір для об'єктів Всесвіту одночасно внутрішній простір всього видимого Всесвіту, як об'єкта. Сонячна система може розглядатися як об'єкт, що має зовнішній простір за межами помітного впливу окремих планет. Зовнішній та внутрішній простір це абстракції, які дозволяють ближче підійти до реального устрою світу, ніж нескінченний простір та матеріальні точки.
Тепер можемо дати визначення фізичного простору.
Простір це властивість матеріальних об'єктів, що визначає їхню взаємодію.
Це визначення позбавляє необхідності визначати термін поле. Все, що можна було сказати про поле, можна говорити про простір (точніше про його параметри).
Як не дивно, така вистава не ускладнює математику, що описує реальність, а іноді й спрощує. Рух і координати об'єктів завжди визначаються в контексті взаємодії існуючого або потенційного.
Немає потреби стискати, викривляти фізичний простір. Усі процеси у ньому і з ним описуються його параметрами.
"... Вимога відомості метричного і інерційного поля до фізичних причин висувається поки що недостатньо наполегливо ... Майбутнім поколінням, однак, ця невимогливість здасться незрозумілою ".
А. Ейнштейн, ЗАУВАЖЕННЯ ДО РОБОТИ ФРАНЦЯ СЕЛЕТИ „ДО КОСМОЛОГІЧНОЇ СИСТЕМИ“ 1922 р.
Час, думаю, більш вимогливо зводити ці явища до фізичних причин:)
У 1921 році у статті "Геометрія та досвід" А. Ейнштейн писав:
“Гравітаційне поле має такі властивості, ніби крім вагомих мас воно створювалося рівномірно розподіленої у просторі щільністю маси, що має негативний знак. Так як ця фіктивна маса дуже мала, то її можна помітити тільки у випадку дуже великих систем, що гравіюють”.
Причому найбільш природним кількісним співвідношенням між компонентами з протилежними властивостями є рівність абсолютних значень густин. Тоді середня щільність Всесвіту дорівнюватиме нулю і не виникає проблеми про походження та кількість матерії. У сучасній фізиці проблема обґрунтування існування матерії зокрема і Всесвіту в цілому взагалі не розглядається. По-друге - якщо поширення світла пов'язати з поширенням збурень у фіктивній масі, то, очевидно, що обмеженість швидкості світла не є властивістю геометрії простору, а характеристикою фіктивної маси. Оскільки в будь-якому фізичному середовищі поширення обурень, яке описується хвильовими рівняннями, слабко залежить від течії, яка задовольняє рівнянням руху, то очевидний негативний результат дослідів Майкельсона-Морлі щодо виявлення “ефірного вітру”.
Течія "ефіру" не може істотно змінити характер і швидкість поширення хвиль щільності в ній. По-третє - потік будь-якого середовища (наприклад, повітря, води) чинить на матеріальні тіла тиск пропорційний щільності. У разі, коли щільність середовища негативна, цей тиск перетворюється на силу, спрямовану проти течії. Отже, якщо матеріальне тіло може випромінювати середовище з негативною щільністю, то воно надаватиме гравітаційний вплив на оточуючі тіла. Таким чином, ідея про фіктивну масу дозволяє більш природно пояснювати деякі відомі фізичні явища та експерименти. Для того, щоб охопити всі явища, очевидно, необхідно побудувати модель Всесвіту з фіктивною масою, яка спирається на мінімальний набір гіпотез.
Така модель називається теорією фізичного простору (ТФП). Зрозуміло, що в цій теорії йдеться вже не про фіктивну масу, а про реальне середовище, яке не просто заповнює, а становить навколишній простір. Основу моделі фізичного простору становлять дві доповнюють одна одну гіпотези, сенс яких полягає у забезпеченні освіти та збереження матерії без залучення невизначеної енергії та третіх сил. Гіпотеза симетрії: У просторі існують лише два середовища, одне з яких має позитивну щільність і називається матерією, а інше має негативну щільність і називається фізичним простором. Ці середовища складаються з неподільних частинок, які утворюються та зникають (анігілюють) парами.
У цій моделі, де матерія існує лише на хвилях фізичного простору, під порожнечою розуміється обмежена область у просторі, де немає ні матерії, ні фізичного простору. Порожнеча нестійка в тому сенсі, що на її поверхні, що межує з навколишнім фізичним простором, завжди відбувається хвильовий процес утворення матерії та фізичного простору. Тобто. порожнеча постійно “вигоряє” подібно до будь-якого іншого палива і є .
Освіта порожнечі пов'язані з анігіляцією матерії та фізичного простору, тобто. з поглинанням енергії, що переходить у потенційну енергію порожнечі. Причому, чим більше анігілюючі маси, тим більше об'єм порожнечі, що утворюється. Типовим прикладом порожнечі є кульова блискавка, яка утворюється при зіткненнях різнозаряджених частинок і поступово вигоряє по поверхні.
Інтенсивніше цей процес відбувається у звичайній блискавці. Інший спосіб утворення порожнечі – це гравітаційний колапс зірок. І тут матерія вироджується і розпадається на неподільні частки внаслідок критичного тиску, тобто. тиску, при якому матерія втрачає здатність до руху та розпадається. При анігіляції із внутрішнім простором відбувається утворення порожнечі. Як тільки порожнеча досягає поверхні зірки запускається зворотний процес утворення матерії та простору, що спостерігається як вибух наднової. Найбільш близьким до декларованої порожнечі теоретичним астрофізичним об'єктом є біла дірка, в область якої, за визначенням, не може проникнути ніщо. Ізраїльський астроном Алон Реттер вважає, що білі дірки, виникнувши, відразу розпадаються, процес нагадує Великий вибух (Big Bang), тому і називається, за аналогією, Малий вибух (Small Bang).
Відмінність у поданні теорії фізичного простору полягає в тому, що спочатку відбувається процес поглинання матерії в деякій області простору за прикладом чорної дірки, яка потім перетворюється на білу дірку і відтворює матерію в тій же кількості, що було поглинено. Тільки це будуть уже інші зірки та інші галактики. З гіпотез моделі випливає, що матерія у всіх її проявах існує у фізичному просторі. Вільні та вимушені коливання, випромінювання та перебіг фізичного простору пояснюють такі явища, як світло, атом, магнетизм, інерція, гравітація, «прихована» маса, та ін. З цього приводу Ейнштейн писав, що
“вимога зведення явищ до фізичних причин висуваються поки недостатньо вимогливо і майбутнім поколінням ця невимогливість здасться незрозумілою”.Застосування теорії фізичного простору до трактування різноманітних явищ реального світу є захоплюючим заняттям, як і все нове. Але в обмеженому обсязі публікації це можна продемонструвати лише на прикладах, де проявляються різні властивості фізичного простору.
Мікросвіт
З хвильового характеру процесу "горіння" порожнечі, коли на поверхні одночасно утворюються елементарні частинки і збуджуються хвилі коливання щільності фізичного простору, випливає, що відома корпускулярно-хвильова природа елементарних частинок не є вибором між хвилею і частинкою, а являє собою рух частинок одного середовища ( матерії) на хвилях іншого середовища (фізичного простору). Причому довжина хвилі кількісно характеризує елементарну частинку, т.к. вона обмежує її розміри. Різним довжинам хвиль у просторі відповідають різні частки. Поширення елементарних частинок у просторі зі швидкістю світла означає, що швидкість світла – це швидкість поширення збурень у фізичному просторі.
Хвилі у фізичному просторі можуть порушуватись та іншими способами. Наприклад, обертанням матеріальних тіл, але це призводить до поширення випромінювання, т.к. відсутнє джерело випромінювання чи процес “горіння” порожнечі. Природа вимушених коливань фізичного простору, складна та різноманітна. Тут можливі радіальні, тангенціальні, спіральні хвилі та його накладання, вихори тощо. Питання лише тому, якому реальному фізичному процесу відповідають ці явища? Вочевидь, що змушені коливання фізичного простору можна пов'язати з магнітним полем (радіальні хвилі), структурою атома (накладення спіральних хвиль), електричними зарядами (вихори) тощо. Не вдаючись у подробиці, можна стверджувати, що модель Всесвіту з фізичним простором гармонійно вписуються різні явища мікросвіту.
мир
З усіх явищ реального світу найбільш таємничою досі залишається гравітація. Питання, чому підкинутий камінь падає землі, займає людство протягом усього свого існування і немає однозначної відповіді досі. Гравітація також є пробним каменем для різних альтернативних моделей Всесвіту, в яких ніколи не бракувало. І, незважаючи на те, що багато фізичних явищ у цих моделях стають більш простими та зрозумілими, автори свідомо обходять тлумачення гравітації.
Це повною мірою стосується і сучасної фізики. Пояснення гравітації впливом потоку фізичного простору перестав бути тривіальним, але може бути послідовно здійснено, з властивостей мікросвіту. По-перше, чому всі матеріальні тіла випромінюють фізичний простір? Випромінювання матерії матеріальними тілами відоме, т.к. майже вся інформація про матеріальні тіла заснована на реєстрації випромінювання матерії.
Але якщо в моделі утворення матерії та фізичного простору відбувається в рівних кількостях, то очевидно, що тіла випромінюють і фізичний простір. До речі, надмірний фізичний простір, що утворюється, прояснює і сам факт розширення Всесвіту. По-друге, якщо пов'язувати величину гравітації зі швидкістю потоку фізичного простору, необхідно пояснити, чому вона залежить від швидкості самого тіла? Або чому тіла можуть рухатися з постійною швидкістю щодо фізичного простору, тобто. за інерцією?
Дійсно, при взаємодії тіла, що рухається з постійною швидкістю, з будь-яким зовнішнім потоком, у тому числі з негативною щільністю, воно повинно змінювати швидкість. Але потік фізичного простору перестав бути суто зовнішнім стосовно тілу, т.к. фізичний простір випромінюється і тілом. Величина та напрямок цього 6 випромінювання змінюють характер руху. Для того щоб привести в рух тіло, що покоїться, необхідно витратити енергію.
У разі енергія витрачається зміну напрями потоку фізичного простору всередині тіла. Тобто. власне виділення фізичного простору є для тіла рушійною реактивною силою, яка нейтралізує вплив зовнішнього потоку під час руху за інерцією. Сама ж зміна напрямку потоку фізичного простору в тілі може відбуватися внаслідок зміни внутрішньої структури атомів, її симетрії, наприклад, еліптичність орбіт електронів.
Таким чином, інерційний рух тіла відбувається з фіксованою внутрішньою структурою її атомів, а при дії зовнішніх сил змінюються структура та швидкість щодо навколишньої антиматерії. Отже, зміна швидкості зовнішнього потоку також рівнозначна додатком зовнішньої сили. Це слідство вирішує проблему еквівалентності гравітаційної та інертної мас тіла. Відомо, що швидкість фізичного простору центрального джерела зменшується пропорційно квадрату відстані, тобто. так само, як і сила тяжіння. І те, що називається гравітаційним полем, виявляється полем швидкостей перебігу фізичного простору від багатьох джерел, якими є зірки, планети та ін.
Макросвіт
Вплив фізичного простору на рух матерії має три істотно відмінні рівні, які мають і різний математичний опис. На рівні елементарних частинок цей вплив описується хвильовими рівняннями фізичного простору, т.к. рух елементарних частинок супроводжується поширенням хвиль щільності у фізичному просторі. Механіка Ньютона, доповнена силами гравітації, еквівалентними полю швидкостей перебігу фізичного простору, є наближеним методом дослідження руху матеріальних тіл у фізичному просторі.
Третій рівень впливу фізичного простору на рух матерії відрізняється тим, що тут уже відстані між галактиками такі, що визначальна роль у їхньому русі належить течії ідеального середовища, яким є фізичний простір. Напрямок гравітаційної сили в кожній точці простору збігається з напрямком течії фізичного простору, що не відповідає положенням класичної механіки про те, що гравітаційна сила завжди спрямована у бік центру, що притягує. Відхилення течії фізичного простору від радіального напряму відбувається внаслідок обертання джерела і, зокрема, помітно впливає на рух матерії навколо зірок і ядер галактик.
Однак, ці матеріальні утворення мають різну внутрішню будову, в результаті, фізичний простір ядра галактики обертається разом з ним і відхилення течії фізичного простору від радіального наростає при віддаленні від центру, а для зірки навпаки, з наближенням до поверхні фізичний простір захоплюється масою матерії, що обертається. Обертання фізичного простору разом з ядром галактики. Цим і зумовлений незатухаючий рух матерії при віддаленні від ядра галактики, яке трактується в сучасній космології як вплив "прихованої маси", і прискорений рух матерії з наближенням до поверхні зірки, прикладом якого є зміщення перигеліями планет сонячної системи.
У чому проблема гіпотези про темну матерію?
Теза про існування темної матерії заснована на розбіжності даних від теоретичних кривих з рівнянь руху Кеплера . Але що означає розбіжність між кривими, що описують один і той же фізичний процес, якщо ця розбіжність полягає в прагненні експериментальних кривих не до нуля, а до якоїсь іншої асимптоти може навіть і не горизонтальної. Це може означати як існування темної матерії, а й відсутність відповідності між фізичним процесом і рівняннями, з допомогою яких ми намагаємося його описати.
Проблема в тому, що ми розглядаємо рух матерії навколо галактики в єдиному геометричному просторі від центру ядра галактики до нескінченності, тоді як фізичний простір галактики обертається разом з нею щодо решти навколишнього простору. Ця обставина ніяк не враховується в рівняннях руху, що й призводити до протиріч, для пояснення яких доводиться вводити міфічну темну матерію. Фізична практика через негативну щільність постійно перебуває в умовах однорідного стиснення У будь-якому обмеженому обсязі це неможливо, тому що тиск і щільність на кордоні дорівнюють нулю. Тому можна стверджувати, що в теорії фізичного простору Всесвіт є необмеженим. Понад те, обмеженість Всесвіту означала б, що її кордоном є порожнеча й у всій кордоні відбувається безперервний процес освіти матерії та фізичного простору, тобто. випромінювання від кордону набагато перевершує випромінювання від всієї матерії всередині Всесвіту.
Альтернативою Великому вибуху або причиною розширення теорії фізичного простору є місцеві анігіляції великих обсягів матерії та фізичного простору, зокрема, вибухи наднових зірок. Враховуючи, що обсяг порожнечі, що утворюється, значно менше еквівалентного обсягу фізичного простору, при вибухах відбувається місцеве стиснення Всесвіту. Таким чином, повільне та загальне розширення Всесвіту супроводжується швидкими місцевими стисками. Обмежений обсяг порожнечі, що утворюється при цьому, в результаті поділу на безліч дрібніших порожнин і їх "горіння" знову перетворюється на галактику. Відомо ж, що вибухи наднових супроводжуються утворенням зіркових систем та туманностей. Експериментально зв'язок між вибухами наднових і стисненням простору не досліджувався, можливо з тієї причини, що немає теорії, яка передбачала такий зв'язок. Але дивні траєкторії руху величезних мас, які аж ніяк не вписуються в парадигму прискореного розширення Всесвіту, можна пояснити, зокрема, місцевими стисками простору.
«Зіткнення Чумацького Шляху та галактики Андромеди (M31), двох найбільших галактик у Місцевій групі, як припускають, трапиться приблизно через чотири мільярди років».
У сучасній космології можливість цього зіткнення списують на гравітаційну взаємодію. Це дуже дивне припущення, якщо врахувати, що понад 20 галактик місцевої групи знаходяться значно ближче до нас (ніж М31) та не загрожують зіткненням. Однією із проблем сучасної фізики є сумнівність пояснення освіти зірок, планет тощо. Великим вибухом, тоді як рівномірно розподілена просторі протоматерія перебуває у стані розширення, тобто. зменшення щільності та тяжіння між частинками, що ніяк не може сприяти їхньому об'єднанню. Крім того, освіта зірок і планет у різних областях Всесвіту відбувається і в даний час, коли поточний стан космосу значно відрізняється від періоду зіркоутворення після Великого вибуху.
Теоретично фізичного простору матерія утворюється на поверхні обмеженого обсягу порожнечі і перебуває у стані постійного тяжіння до її центру. У цьому процесі можна виділити дві стадії: перша - це розподіл вихідної порожнечі утвореної в результаті великомасштабної анігіляції, коли "уламки" віддаляються один від одного під дією сил відштовхування фізичним простором, що утворюється. І друга - це перетворення "уламків" у сфери шляхом відділення виступаючих частин. Так як ці стадії рознесені в часі, на "уламках" вже є поверхневий шар матерії, і на частини, що відокремлюються, діють не тільки сили відштовхування, але і сили тяжіння до вихідного ядра, які перетворюють їх на природні супутники. У реальному світі з цими стадіями пов'язане утворення зіркової системи галактики (перша стадія) та утворення планетних систем (друга стадія). Доповідь академіка В.А. Амбарцумяна на Загальних зборах Академії наук СРСР за вручення йому медалі ім. М.В. Ломоносова.
Вісник Академії Наук СРСР, 1972 №5:
«Не залишалося нічого іншого, як, відкинувши ні на чому не засновані, упереджені уявлення про згущення розсіяної речовини в зірки, просто екстраполюючи спостережні дані, висунути діаметрально протилежну гіпотезу про те, що зірки виникають із щільної, скоріше надщільної речовини шляхом поділу (фрагментації) ) масивних дозоряних тіл на окремі шматки».
Висновок
Очевидно, що введення фізичного простору докорінно змінює уявлення про Всесвіт. Тим часом, у спеціальній та науково-популярній літературі сучасні основи фізики не піддаються сумніву. Твердження у тому, що матерія нескінченна “вшир і вглиб” є вагомим аргументом на користь нескінченності процесу пізнання. Але якщо припустити, що теорія фізичного простору правильна, то, зрозуміло, що у великих масштабах Всесвіт квазипериодична, тобто. нічого нового побачити вже не вдасться, а за виділення малих обсягів матерія просто зникає. Методологічна проблема сучасної фізики, як це випливає з моделі фізичного простору, полягає в тому, що Всесвіт у великих масштабах не є предметом динаміки матеріальних тіл (або точок) у порожньому просторі, а має досліджуватися методами механіки течії ідеального суцільного середовища, яким є фізичний простір з дискретними включеннями матеріальних тіл. Твердження теорії фізичного простору можливе лише тоді, коли вона стане предметом обговорення в наукових колах, а її переваги будуть підкріплені суттєвими результатами в освоєнні білих плям, яких чимало в навколишньому світі.
Слід зазначити, що теорія фізичного простору не суперечить відомим даним експериментальної фізики, послідовно і без сингулярностей описує різні рівні організації матерії. Від усіх інших моделей Всесвіту, в тому числі і від моделі Великого вибуху, теорія фізичного простору відрізняється простотою, яка властива природі і є одним із критеріїв істинності. Неминуча спрощення передбачає видатний англійський фізик Стівен Хокінг, коли пише: “Якщо ми дійсно відкриємо повну теорію, то згодом її основні принципи будуть доступні розумінню кожного, а не лише кільком фахівцям”.
Онтологічний статус простору та часу став предметом філософського та наукового аналізу у субстанціальній та реляційній концепціях, у яких розглядається співвідношення часу, простору та матерії.
У субстанційною(Від лат. substantia - Те, що лежить в основі; сутність) концепції простір і час трактувалися як самостійні явища, що існують поряд з матерією незалежно від неї. Відповідно відношення між простором, часом та матерією уявлялося як відношення між видами самостійних субстанцій. Це вело до висновку про незалежність властивостей простору і часу від характеру матеріальних процесів, що протікають у них.
Родоначальником субстанціального підходу вважають Демокріта, який вважав, що існують лише атоми і порожнеча, що ототожнюються їм з простором.
Свій всебічний розвиток та завершення субстанціальна концепція простору та часу отримала у І. Ньютона та у класичній фізиці в цілому.
Поняття простору та часу, вироблені у класичній фізиці, є результатом теоретичного аналізу механічного руху. Ньютон чітко розрізняв два типи часу та простору – абсолютне та відносне.
Поняття "простір" і "час" були визначені І. Ньютоном у суворій відповідності з тією методологічною установкою, яка була прийнята досвідченою наукою Нового часу, що формується, а саме – пізнання сутності (законів природи) через явища. Він чітко розрізняв два типи часу та простору – абсолютне та відносне, і дав їм такі визначення.
"Абсолютний, справжній, математичний час саме собою і за своєю сутністю, без будь-якого відношення до чого-небудь зовнішнього, протікає рівномірно і інакше називається тривалістю.
Відносний, здається, або звичайний час є або точна, або мінлива, осягана почуттями, зовнішня міра тривалості, що вживається у повсякденному житті замість справжнього математичного часу, а саме: годину, день, місяць, рік.
Абсолютний простір за своєю сутністю, безвідносно до чогось зовнішнього, залишається завжди однаковим і нерухомим.
Відносний простір є міра або якась обмежена рухлива частина, яка визначається нашими почуттями за становищем його щодо деяких тіл і яке в повсякденному житті приймається за простір нерухоме».
Чим викликано це розрізнення?
Насамперед воно пов'язане з особливостями теоретичного та емпіричного рівнів пізнання простору та часу.
На емпіричному рівні простір і палестинці час постають як відносні, тобто. пов'язані з конкретними фізичними процесами та його сприйняттям лише на рівні почуттів.
Теоретично абсолютні простір і час є ідеалізованими об'єктами, у яких виділяється лише одна характеристика: для часу – бути "чистою тривалістю", а для простору бути "чистою протяжністю".
Поняття абсолютного простору та абсолютного часу у Ньютона є необхідною теоретичною основою законів руху. Надалі вони онтологізовані, тобто. наділені буттям поза теоретичною системою механіки, і почали розглядатися як самостійні сутності, що не залежать ні один від одного, ні від матерії.
У реляційної(Від лат. relatio - Відношення) концепції простір та час розуміються не як самостійні сутності, а як системи відносин, що утворюються взаємодіючими матеріальними об'єктами. Поза цією системою взаємодій простір і час вважалися неіснуючими. У цій концепції простір та час виступають як загальні форми координації матеріальних об'єктів та їх станів. Відповідно допускалася і залежність властивостей простору та часу від характеру взаємодії матеріальних систем. У філософії реляційна концепція часу в Античності розроблялася Аристотелем, а в Новий час Г. Лейбніцем, які вважали, що простір і час мають виключно відносний характер і є: простір – порядком співіснування фрагментів реальності, а час – послідовністю співіснування фрагментів реальності.
У фізиці реляційна концепція простору та часу була представлена спеціальною теорією відносності (1905) та загальною теорією відносності (1916).
А. Ейнштейнпри розробці своєї теорії спирався на ідеї фізика Г. А. Лоренца(1853-1928), фізика та математика А. Пуанкаре(1854-1912), математика Г. Мінковського(1864-1909). Якщо механіці Ньютона простір і час були пов'язані між собою і мали абсолютний характер, тобто. були незмінними у різних системах відліку, то у спеціальній теорії відносності вони стають відносними (залежать від системи відліку) та взаємопов'язаними, утворюючи просторово-часовий континуум, або єдиний чотиривимірний простір-час.
Загальна теорія відносності розроблялася А. Ейнштейном у 1907–1916 роках. У своїй теорії він дійшов висновку, що реальний простір є неевклідовим, що в присутності тіл, що створюють гравітаційні поля, кількісні характеристики простору і часу стають іншими, ніж без тіл і створюваних ними полів. Простір-час є неоднорідним, його властивості змінюються із зміною гравітаційного поля. У загальній теорії відносності на місце абсолютного простору прийшло гравітаційне поле, таким чином "порожній простір, тобто простір без поля, не існує, простір-час існує не сам по собі, але тільки як структурна властивість поля". У загальній теорії відносності як простір і час окремо, а й просторово-часової континуум позбавляється абсолютності. Відповідно до висновків загальної теорії відносності, метрика простору та часу визначається розподілом гравітаційних мас у Всесвіті.
У марксистсько-ленінській філософії вважалося, що основне філософське значення теорії відносності полягає в наступному.
- 1. Теорія відносності виключила з науки поняття абсолютного простору та абсолютного часу, виявивши тим самим неспроможність субстанціального трактування простору та часу як самостійних, незалежних від матерії форм буття.
- 2. Вона показала залежність просторово-часових властивостей від характеру руху та взаємодії матеріальних систем, підтвердила правильність трактування простору і часу як основних форм існування матерії, як зміст яких виступає матерія, що рухається.
Розглядаючи філософські висновки, зроблені з урахуванням теорії відносності, слід пам'ятати таке. Фізика, як і будь-яка інша наука, дає опис світу, спираючись лише на ті знання та уявлення, які вона може узагальнити на даному етапі. І субстанціальна, і релятивістська концепції простору та часу, розроблені у класичній механіці та теорії відносності, належать до фізичних теорій простору та часу. У цих наукових теоріях представлені концептуальні моделі простору та часу, причому, як звертають увагу деякі вчені, час у теорії відносності виявився "просторовим", його специфіка порівняно з простором не розкрита, а "простір-час" теорії відносності – це штучно поєднаний континуум. .
Наукові суперечки навколо теорії відносності виникли відразу при її створенні і не вщухають до теперішнього часу.
Як вказується в спеціальній науковій літературі, нині немає скільки-небудь переконливої експериментальної перевірки загальної теорії відносності. Понад те, немає експериментального підтвердження вихідних посилок загальної теорії відносності. Наприклад, досі не підтверджено, що швидкість поширення гравітаційного обурення дорівнює швидкості світла у вакуумі. Тільки експеримент може дати відповідь на питання, яка насправді швидкість розповсюдження гравітації.
Фізики солідарні в тому, що необхідно ретельне обговорення фізичних основ теорії відносності, встановлення меж її застосування. Сучасні оцінки філософських висновків теорії відносності більш виважені. З погляду визнання об'єктивності простору та часу обидві ці концепції рівноцінні. Незважаючи на відмінності, ці концепції відображають те саме реальне простір і час, тому філософія не може остаточно виключити жодну з моделей, категорично визнавши її абсолютно неприйнятною.
Свою версію природи часу запропонував відомий російський астрофізик Н. А. Козирєв(1908-1983). Його концепція часу субстанциональной, тобто. час розглядається як самостійне явище природи, що існує поряд з речовиною і фізичними полями і впливає на об'єкти нашого світу і процеси, що протікають в ньому.
Козирєв виходив з ідеї, що час - це не просто "чиста тривалість", відстань від однієї події до іншої, а щось матеріальне, що має фізичні властивості. Можна сміливо сказати, що з часу два типу властивостей: пасивні, пов'язані з геометрією нашого світу (їх вивчає теорія відносності), і активні, залежні від його внутрішнього "пристрою". Це і є предметом теорії Козирєва.
Наприкінці XX ст. з'явилася низка версій розуміння сутності часу, докладний аналіз яких можна знайти у книзі У. У. Крюкова . Аналізуючи нові підходи до розуміння часу та відзначаючи їхню перспективність для подальшої розробки проблеми часу, В. В. Крюков вважає, що в онтологічному плані слід формулювати заявлений підхід гранично широко і вести мову про прояв. активності матерії, яка б не була природа цієї активності. У свою чергу активність матерії може бути описано у двох взаємопов'язаних один з одним аспектах: топологічному і метричному, тобто. як послідовність подій та як їх тривалість.
Взаємозв'язок часу із внутрішньою енергією матеріальних тіл розглядається в концепції А. Н. Біча
Поняття простору та часу, вироблені у класичній фізиці, є результатом теоретичного аналізу механічного руху.
У головній роботі І.Ньютона «Математичні засади натуральної філософії», виданої 1687 р., було сформульовано основні закони руху та дано визначення понять простору та часу.
Поняття «простір» і «час» були визначені І. Ньютоном у суворій відповідності до тієї методологічної установки, яка була прийнята досвідченою наукою Нового Часу, що формується, а саме, пізнання сутності (законів природи) через явища. Він: «Час, простір, місце і рух становлять поняття загальновідомі. Проте слід зазначити, що це поняття зазвичай відносять до того, що осягається нашими почуттями. Звідси походять деякі неправильні судження, для усунення яких необхідно вищенаведені поняття поділити на абсолютні та відносні, істинні та здаються, математичні та звичайні».
Ньютон чітко розрізняв два типи часу та простору – абсолютне та відносне, і дав їм такі визначення:
« Абсолютний, справжній, математичний чассаме по собі і за своєю сутністю, без жодного відношення до чогось зовнішнього, протікає рівномірно та інакше називається тривалістю.
« Відносний, здається, або звичайний часє або точна, або мінлива, осягана почуттями, зовнішня міра тривалості, що вживається у повсякденному житті замість справжнього математичного часу, а саме: годину, день, місяць, рік.
« Абсолютний простірза своєю сутністю, безвідносно до чогось зовнішнього, залишається завжди однаковим і нерухомим.
« Відносний простірє міра або якась обмежена рухлива частина, яка визначається нашими почуттями за становищем його щодо деяких тіл і яке в повсякденному житті приймається за простір нерухоме».
Чим викликано це розрізнення?
Насамперед, воно пов'язане з особливостями теоретичного та емпіричного рівнів пізнання простору та часу.
Теоретично простір і час є ідеалізованими об'єктами, у яких виділяється лише одна характеристика: для часу – бути «чистою тривалістю», а для простору бути «чистою протяжністю».
На емпіричному рівні простір і час постають як відносні, тобто пов'язані з конкретними фізичними процесами та їх сприйняттям на рівні почуттів.
Таким чином, і для часу, і для простору термін «відносний» використовувався в сенсі «вимірювана величина» (яка осягається нашими почуттями), а «абсолютний» - у сенсі «математична модель».
Чому Ньютон ввів розмежування теоретичного та емпіричного змісту цих понять?
Співвідношення між поняттями абсолютного та відносного часу та необхідність у них ясно видно з наступного пояснення.
Час, як відомо, можна виміряти за допомогою рівномірного періодичного процесу. Однак ми знаємо, що процеси рівномірні? Очевидними є логічні труднощі у визначенні подібних первинних понять.
Інша складність пов'язана з тим, що два однаково рівномірні на даному рівні точності процесу можуть виявитися відносно нерівномірними при більш точному вимірі. І ми постійно опиняємося перед необхідністю вибору дедалі надійнішого зразка рівномірності ходу часу.
Абсолютний час відрізняється в астрономії від звичайного сонячного часу рівнянням часу. Бо природна сонячна доба, що приймається при повсякденному вимірі часу як рівна, насправді між собою нерівна. Ця нерівність і виправляється астрономами, щоб при вимірах рухів небесних світил застосовувати більш правильний час. Можливо, що немає (у природі) такого рівномірного руху, яким час міг би вимірюватися з досконалою точністю. Всі рухи можуть прискорюватися або сповільнюватися, протягом абсолютного часу змінюватися не може.
Таким чином, відносний час Ньютона є вимірюваний час, тоді як час абсолютний є його математична модель з властивостями, що виводяться з відносного часу за допомогою абстрагування.
Перейдемо до поняття абсолютного простору.
Важливу роль розвитку природознавства зіграв принцип відносності для механічного руху, вперше встановлений Г.Галилеем і остаточно сформульований у механіці Ньютоном.
Батьком принципу відносності вважається Галілео Галілей, який звернув увагу на те, що, перебуваючи в замкнутій фізичній системі, неможливо визначити, чи спочиває ця система, чи рівномірно рухається. За часів Галілея люди мали справу здебільшого з суто механічними явищами. У своїй книзі «Діалоги про дві системи світу» Галілей сформулював принцип відносності таким чином: для предметів, захоплених рівномірним рухом, це останнє як би не існує, і виявляє свою дію тільки на речах, які не беруть у ньому участі.
Ідеї Галілея знайшли розвиток в механіці Ньютона, який дав наукове формулювання принципу відносності: відносні рухи тіл один до одного, укладені в якомусь просторі, однакові, чи цей простір спочиває, чи рухається рівномірно і прямолінійно без обертання.
Іншими словами, згідно з принципом відносності Галілея, закони механіки є інваріантними, тобто залишаються незмінними при тих чи інших перетвореннях щодо інерційних систем відліку. Перехід від однієї інерційної системи відліку до іншої здійснюється на основі так званих перетворень Галілея, де х, у та z означають координати тіла, v – швидкість, а t – час:
Сенс принципу відносності у тому, що у всіх інерційних системах відліку закони класичної механіки мають однакову математичну форму записи.
У період створення механіки перед Ньютоном неминуче постало питання: а чи існують взагалі інерційні системи? Якщо існує хоча б одна така система, то може існувати безліч, бо будь-яка система, що рухається рівномірно і прямолінійно щодо даної, теж буде інерційною. Цілком очевидно, що у природі інерційних систем відліку немає. На Землі з достатньою мірою точності дотримується принцип інерції, проте Земля - система неінерційна: вона обертається навколо Сонця і навколо власної осі. Не може бути інерційною і система, пов'язана із Сонцем, бо Сонце обертається навколо центру Галактики. Але якщо жодна реальна система відліку не є строго інерційною, то чи не виявляються фікцією основні закони механіки?
Пошуки відповіді це питання призвели до поняття абсолютного простору. Воно уявлялося абсолютно нерухомим, а пов'язана з ним система відліку – інерційною. Передбачалося, що до абсолютного простору закони механіки виконуються суворим чином.
У перетвореннях Галілея відображені основні властивості простору та часу, як вони розумілися у класичній механіці.
Які ці властивості?
1. Простір і час існують як самостійні сутності, які пов'язані друг з одним.
Просторові та часові координати входять до рівнянь нерівноправним чином. Просторова координата в системі, що рухається, залежить і від просторової і від тимчасової координати в нерухомій системі (х" = х - vt). Тимчасова ж координата в системі, що рухається, залежить тільки від тимчасової координати в нерухомій і ніяк не пов'язана з просторовими координатами (t" = t ).
Таким чином, час мислиться як щось абсолютно самостійне по відношенню до простору.
2. Абсолютність простору та часу, тобто абсолютний характер довжини та часових інтервалів, а також абсолютний характер одночасності подій.
Основними метричними характеристиками простору та часу є відстань між двома точками у просторі (довжина) та відстань між двома подіями у часі (проміжок). У перетвореннях Галілея зафіксовано абсолютний характер довжини та проміжку. Щодо тимчасового проміжку це безпосередньо видно з рівняння t" = t. Час не залежить від системи відліку, воно одне і те ж у всіх системах, скрізь і всюди тече рівномірно і однаково.
Таким чином, у всіх інерційних системах відліку рівномірно тече єдиний безперервний абсолютний час і здійснюється абсолютний синхронізм (тобто одночасність подій не залежить від системи відліку, вона абсолютна), основою якого могли виступати лише далекосяжні миттєві сили - ця роль у системі Ньютона відводилася тяжіння (закон всесвітнього тяжіння). Проте статус далекодії визначається не природою гравітації, а самою субстанціальною природою простору та часу в рамках механістичної картини світу.
У класичній механіці Ньютона простір запроваджується за допомогою евклідової тривимірної геометрії. З огляду на це воно безперервно, впорядковане, тривимірно, нескінченно, безмежно - це тривимірний континуум точок.
Ньютонівська концепція простору та часу та принцип відносності Галілея, на основі яких будувалася фізична картина світу, панували аж до кінця XIX ст.
І т.п.
На рівні повсякденного сприйняття простір інтуїтивно розуміється як арена дій, загальний контейнер для об'єктів, що розглядаються, сутність деякої системи. З геометричної точки зору термін «простір» без додаткових уточнень зазвичай позначає тривимірний евклідовий простір. Однак цей термін може мати інший, ширший зміст, аж до метафоричного. Приклади:
- Степовий простір
- Міжклітинний простір
- Особистий простір
- Простір ідей
- Багатовимірний простір
Математика
Приклади
Фізика
У більшості розділів фізики самі властивості фізичного простору (розмірність, необмеженість тощо) ніяк не залежать від присутності чи відсутності матеріальних тіл. У загальній теорії відносності виявляється, що матеріальні тіла модифікують властивості простору, точніше, простору-часу, «викривляють» простір-час.
Одним із постулатів будь-якої фізичної теорії (Ньютона, ОТО і т.д.) є постулат про реальність того чи іншого математичного простору (наприклад, Евклідова у Ньютона).
Психологія / Лінгвістика
- Особистісний простір
Фантастика
Див. також
- Берлянт А.М. Образ простору: карта та інформація. – К.: Думка, 1986. – 240 с.
Wikimedia Foundation. 2010 .
Дивитись що таке "Простір (фізика)" в інших словниках:
Загальні форми буття матерії, її найважливіші атрибути. У світі немає матерії, яка не володіє просторово тимчасовими властивостями, як не існує П. і ст. самих собою, поза матерією чи незалежно від неї. Простір є форма буття. Філософська енциклопедія
Фундаментальне (поряд із часом) поняття людського мислення, що відображає множинний характер існування світу, його неоднорідність. Безліч предметів, об'єктів, даних у людському сприйнятті одночасно, формує складний… Філософська енциклопедія
Категорії, що позначають осн. форми існування матерії Пр во (П.) виражає порядок співіснування отд. об'єктів, час (ст.) порядок зміни явищ. П. та в. осн. поняття всіх розділів фізики Вони грають гол. роль на емпірич. рівні фіз. пізнання … Фізична енциклопедія
- (грец. τὰ φυσικά – наука про природу, від φύσις – природа) – комплекс наук. дисциплін, що вивчають загальні властивості структури, взаємодії та руху матерії. Відповідно до цих завдань совр. Ф. вельми умовно можна поділити на три великі... Філософська енциклопедія
Фізика. 1. Предмет і структура фізики Ф. наука, вивчає найпростіші разом із тим наиб. загальні властивості і закони руху навколишніх об'єктів матеріального світу. Внаслідок цієї спільності немає явищ природи, які мають фіз. властивостей … Фізична енциклопедія
Простір, час, матерія- «ПРОСТІР, ЧАС, МАТЕРІЯ» став класичним підсумковий працю Г. Вейля з теорії відносності (Weyl H. Raum, Zeit, Materie. Verlesungen ueber allgemeine Relativitaetstheorie. Berlin, 1. Aufl. 1918; 5. Aufl. .: Вейль П …
Простір- простір ♦ Espace Те, що залишається, якщо прибрати все; порожнеча, але порожнеча у трьох вимірах. Зрозуміло, що поняття простору – абстракція (якщо ми справді приберемо все, то не залишиться взагалі нічого, і це буде вже не простір, а… Філософський словник Спонвіля
Фока алгебраїчна конструкція гільбертового простору, що використовується в квантовій теорії поля для опису квантових станів змінного або невідомого числа частинок. Названо на честь радянського фізика Володимира… … Вікіпедія
простір- ПРОСТІР фундаментальне поняття повсякденного життя та наукового знання. Його звичайне застосування непроблематично на відміну його теоретичної експлікації, оскільки останнє пов'язані з безліччю інших понять і передбачає… Енциклопедія епістемології та філософії науки
Простір Мізнера абстрактний математичний простір – час, що є спрощенням рішення Тауба НУТ, вперше описаний Чарльзом Мізнером з Університету Меріленда. Також відомий як Лоренцеве орбіобразие Спрощено його можна …
Книги
- Фізика тліючого розряду, А. А. Кудрявцев, А. С. Смирнов, Л. Д. Цендін. У книзі систематично викладається сучасна фізика газових розрядів, що тліють (glows), тобто порівняно слаботочних розрядів низького і середнього тиску з сильно-нерівноважною плазмою.
Loading...