Дисертация (Философско-методологический анализ эволюции понятия «пространство-время» в физике XX века), страница 10

Если проанализировать физическую относительность наоснове классического принципа относительности Галилея, и с условиемспециального (релятивистского) принципа относительности Эйнштейна, тополучаем условие сопоставимости однородности пространства-времени сэквивалентностью инерциальных систем отсчёта.Непрерывностьпространства-временикакцентральноезаключаетсявтопологическоеприсутствиивнёмсвойствоэлементаконтинуума во множестве всех явлений и событий окружающего мира, тоесть в эквивалентности множеству действительных чисел. Так, например,макровремя представляет собой континуум моментов, а макропространство –континуум геометрических точек.

Это указывает на то, что все точкипространства и все моменты времени невозможно пересчитать из-за свойстванесчётности множества. Время не сводится только к последовательностимоментов.50Точкавпространственныхкоординатахназываетсяточкойпространства. Точка есть то, что не имеет никакой части, никакихпротяжённостей. Ей может соответствовать любой момент времени, поэтомуточка во временных координатах называется моментом времени. Емусоответствуетсовершеннопространственно-временныхлюбаяобластькоординатах,пространства.определяющаяТочкавконкретныймомент времени и место в пространстве называется точечным событием.

Вразное время в пределах одного события пространственный объём можетиметь различные величину и положение. Время заполнено событиями, какпространство заполнено материей и энергией. Всё, что отражается впространстве, отражается так или иначе во времени и, наоборот. Еслиисследовать свойства пространства-времени от одной фиксированной точки кдругой фиксированной точке, то не исключено то, что они изменяются, тоесть пространство становится неоднородным по своей природе, кроме того,пространство-время видится анизотропным, то есть его свойства имеютвозможность изменяться и в зависимости от направления [248, c.

1‒6; 55].Из основных следствий теории относительности А. Эйнштейнпредставил конкретизированное правило сложения скоростей, из которогоследует, что ни в одной системе отсчёта скорость определённогоматериального тела не превышает скорости света. Пусть некое тело движетсяс определённой скоростью.

К предыдущему значению скорости добавляетсяновое значение. Из конкретизированного правила сложения скоростейвытекает, что приобретаемая скорость материального тела не превышаетскорости света. Добавочные, приобретаемые импульсы почти не даютувеличения скорости, вследствие того, как скорость тела начинаетстремиться к значению скорости света [137, c. 134‒135].Рассмотреть событие в определённый момент – значит временноотказаться различать отдельные детали, характеризующие развитие этогособытия во времени.

Всякий процесс, ограниченный во времени двумясобытиями характеризуется определённой продолжительностью, то есть51определяется некоторым промежутком времени. Природная черта временизаключается в том, что события происходят либо конкретно теперь илиявляются прошлыми, или будущими. Более того, события сменяют другдруга в зависимости от их принадлежности к будущему или настоящему.Прошлое и будущее характеризуются таким образом, чтобы происходящеестановилось соответственно до и после случившегося как настоящего.Следовательно, настоящее, или теперь, это атрибут событий, которыеосознаём на уровне восприятий. Если рассматриваемую систему мировыхлиний, исследовать как не взаимодействующую с окружающим миромсистемудлительноговоздействияфизическогообъекта,создающегоодномерный временной порядок, то для исследования и анализа уже всегомирового порядка необходимо уточнять и определять целый ряд отношенийодновременности между пространственно разделёнными событиями.

То естьврелятивистскомМинковскогодвухмерномсобытиепространственномпредставляетсобойизображениипроизвольновыбранноесуществующее «теперь» и является содержанием сознания, охватывающеепониманиетого,чтопоследовательностьоднособытиеосуществленияопережаетпоследругоепроизошедшегоилиимеетсобытия,конкретнее, следует за другим событием.Специальная теория относительности содержит в своём представлениеидеи о тождестве событий и их временном порядке, рассматривая их в образефизических отношений между взаимодействующими событиями. Вследствиечего Эйнштейном было предложено восприятие времени и пространства какединой группы отношений между физическими событиями и объектами.Можно говорить о так называемой мысленной картине окружающего мира.

Вспециальнойтеорииотносительности,фиксируемыевзаимосвязанныесобытия в выбранной инерциальной системе отсчёта анализируются с учётомразных временных параметров, заданных часами. Поэтому специальнаятеория относительности с лёгкостью вводит в исследовательский процесспредставление об инвариантном описании во времени. Получаем, что52временной порядок нескольких связанных событий представляет собойинвариант во всех инерциальных системах.Дж. Уилер (19112008) используя уже устоявшееся в научномобществе релятивистское мировоззрение, раскрыл теоретические идеи опространственно-временныхисследуемаякритериямиотрезкахизмерений(интервалах).одногоДлительность,наблюдателя,равнадлительности, исследуемой критериями измерений другого наблюдателя,даже при условии совершенно различных друг от друга координат.

Дванаблюдателя,установиввзаимнуюзависимостьпространственныхивременных координат событий относительно какого-либо события, взятого заоснову отсчёта, как результат на выходе получат параметры разногохарактера, но, рассчитав эйнштейновские интервалы между исследуемымисобытиями, они получат те же самые параметры.

Это является следствиемтого, что время неотделимо от пространства. То есть независимостьинтервала событий от выбора системы отсчёта порождает такой результат.Само событие определяется и местом-пространством, и моментом времени, вкоторый оно произошло. Из чего следует восприятие координаты событиякак набора четырёх чисел: трёх, характеризующих событие в пространстве изадающих расположение часов, а четвёртое времени (в метрах),вычисляемого математическими методами расчёта длительности этогособытия [226, c.

14, 30‒32].Пространственно-временныедиаграммыназываютдиаграммамиМинковского в рамках концепции светового конуса. В этом подходе удобнорассматривать события, изображая положение события в пространстве нагоризонтальной оси, а время события – на вертикальной оси. Различныеточки,выделенныенаразныхдиаграммахпространства-времени,соотносимы к одному и тому же событию (событие одно, но его координатыотносительно различных систем отсчёта отличны друг от друга).Объединённое пространство-время обладает свойством связности.Пространство обладает топологической связностью только в момент, когда53оно не имеет способности делиться на типологически несвязные части, невзаимодействующие друг с другом. Любое множество с заданной иконкретизированной топологической структурой называется топологическимпространством (в этом случае топологический означает непрерывный) [74, c.20].Сучётомминимальнойдлины,математическиНеобходимометрическихнеподлежащегопространствотакжеотношенийделимоотметитьна–несуществуетдальнейшемубесконечноотрезкаделениюмелкие–части.такое фундаментальное топологическоесвойство пространственно-временного континуума, как его четырёхмерность(3+1) – мерность.

То есть любое событие в мире задается четырьмя числами– тремя пространственными и одной временной координатой.Так, введённая А.А. Фридманом (18881925) квадратичная формаметрикипредусматриваетподключениечетвёртойкоординаты.Вструктурированную параметрическую метрику окружающего пространствавремени также включена и декартова трёхмерная координатная системапространства, создающая такое фазовое пространство, которое представляетсобойокружающеекоординатой,физическимтакпространство-времяназываемойпроцессом,сполярнойсферическойпространственно-временной.которыйиспользуетсядляОсновнымэмпирическогообоснования свойств пространственно-временного многообразия, являетсяпроцесс распространения света. Эйнштейн неоднократно подчёркивал, чтопроцессраспространениясветавпустоте,используетсявтеорииотносительности, чтобы придать физический смысл понятиям времени ипространства, уточнить связь между разными пространственными точками.При этом важнейшими обоснованиями псевдоевклидовости пространствавременивспециальнойтеорииотносительностиможносчитать–неизменность скорости света при переходе от одной инерциальной системеотсчёта к другой и предельность скорости света, так как процесс54распространения света в пустоте фиксирует систему световых конусовмногообразия и его псевдоевклидову структуру.С точки зрения философского миропонимания следует подчеркнутьважность проделанной В.С.

Готтом работы по «уточнению свойствпространства и времени, выделенных теорией относительности (таких какотносительностьодновременности,относительностьпротяжённостиирядоположенности, длительности и последовательности моментов времени,инвариантность пространственно-временного интервала, зависимость отналичия гравитирующих масс и так далее)» [75, c. 51]. В.С. Готтсформулировал «единые всесторонние свойства, свойства отдельногопространстваобъективность,исвойстваотдельногоабсолютность,времени,относительность,выражающиеединство,ихразличие,взаимозависимость и специфичность пространственных форм, отражающихсобой содержание природы взаимосвязи явлений, реализуемых в ходедвижения материи» [Там же].В рамках окончательной формулировки принципа относительностиреальное время стали отличать от исчисляемого времени или от формальноговремени, понятие «необратимое дление» стали отличать от обратимойдлительности [3, c.