Дисертация (Философско-методологический анализ эволюции понятия «пространство-время» в физике XX века), страница 12

Поэтому с появлением специальной, а затем и общей теорииотносительности из концептуальной структуры физики выпали (пересталипризнаваться) абсолютное время и абсолютное пространство. В физикеутверждается понятие относительности не только для движения, но и дляпространства, времени и многих физических понятий.

Заметим, что самЭйнштейн рассматривал свою деятельность в области методологии физикикак такую принципиальную трансформацию методов физики, которая всё жене меняет качественно идеалы научного знания (чёткость и однозначностьтеоретического описания).Каждая система отсчёта имманентно включает в себя понятиеотносительности посредством характера движения средств наблюдения всамой системе, а уже в средствах наблюдения понятие относительностиопределяет характеристики этого движения, его параметры и свойствавзаимодействия объектов со средствами наблюдения.Также из общей теории относительности следует, что тело, находясь всостояниисвободногопадениявгравитационномполе,локальносоответствует движению тела, равноускоренно движущемуся с ускорением61свободного падения. Поэтому тело, находящееся в состоянии движения сускорением под действием электромагнитных или каких-нибудь иныхнегравитационныхсилтесносвязаностелом,находящимсявсоответствующем состоянии движения в гравитационном поле.

Присвободном падении гравитационные силы явно никак не проявляются (всёпротекает так же, как при равноускоренном движении), а при покое вгравитационном поле они компенсируются другими силами. После созданиячастной теории относительности некоторые старые законы классическойфизики уцелели, хотя многие входящие в них величины приобрели новыйсмысл.

Ньютоновский закон всемирного тяготения пришлось пересмотретьсамым существенным образом. Исчезла даже сама сила тяготения,являющаяся главным объектом рассмотрения в ньютоновском законе.Раскрою подробнее изменения, которые произошли в области изученияфизикой и философией пространства-времени с момента возникновенияобщей теории относительности.

Эйнштейн отождествил гравитацию сосвойствомкривизныпространства, которая давноужеобсуждаласьматематиками вне всякой связи с проблемами тяготения. Кривизнапространства задаёт его тяготение, но при условии единства пространства ивремени. Поэтому кривизна пространства-времени всегда характеризуетчетырёхмерный континуум. Математически эта кривизна описываетсядостаточно сложно. Кривизна линии или поверхности характеризуется вматематике одним числом, кривизна трёхмерного пространства определяетсяуже шестью, а четырёхмерного пространства – двадцатью числами. Но всеэти сложности носят чисто формально математический характер и с точкизрения физики не добавляют ничего существенного и нового.

Гораздо важнеедругое. Параметр кривизны мирового пространства  это не самостоятельнообразующееся условие, а параметр действия больших масс вещества, спомощьюкоторогосоздаётсясвоеобразныйцикл(замкнутость)иравномерное распределение его по Вселенной. Тела, совершающие движениев этом пространстве, искривляют его, а кривизна, в свою очередь, изменяет62движение тела, а также и положение тел. Если в гравитационномвзаимодействии участвует много тел, то решить такую задачу становитсяочень нелегко. Положение осложняется ещё сильнее, когда пытаемся найтирешение для всей Вселенной.

Получить здесь однозначный ответ до сих порне удалось. Но, тем не менее, на основе общей теории относительностиЭйнштейну удалось предсказать и объяснить ряд вопросов, которые изньютоновской теории тяготения вообще никак не вытекают. Одно извозможныхрешенийуравненийгравитацииприводит,например,кнепрерывно расширяющейся Вселенной. Астрофизические наблюдения заспектрами удалённых галактик подтверждают этот результат.

Галактикидействительно разбегаются во все стороны и делают это тем быстрее, чемдальше они находятся. Релятивистская космология зародилась на основеидей общей теории относительности как основа объяснения эволюцииВселенной и своеобразная специфика познания. Познание Вселенной, впервую очередь, происходит за счёт процесса наблюдения и, как результат,попыток сформулировать наблюдаемую реальность в научных теориях. Всовременной физике космоса ускоряются внутренние процессы, что,отражается, в частности, в объединении астрофизики и космогонии. Этопроявляется в том, что они исследуют объекты с одинаковыми законамиэволюции.

При этом важным принципом космологии является принцип,согласно которому, законы природы, открытые на основе изученияограниченной части Вселенной, экстраполируются на всю Вселенную. Всинергетических воззрениях это проявляется через свойства фрактальностиВселенной. На философско-мировоззренческом уровне знаний формируетсяслияние принципов единства мира и развития.Эйнштейнсоздалобщуютеориюотносительностинаосновеиспользования идей искривлённого пространства Римана. При этом понятиекривизны есть математическое понятие, указывающее на различие даннойгеометрической структуры пространства-времени от евклидовой.ТеорияЭйнштейна об ускоренном движении использует неевклидову геометрию,63выраженную в искривлении пространства-времени.

В теоретическом планеЭйнштейн такое искривление отождествлял с тяготением, которое зависит отрасположения центров тяготения. Этим центрам тяготения принадлежит всё,что обладает энергией и импульсом, а также все физические поля.Общая теория относительности предполагает существование особыхволн, распределённых в пространстве подобно электромагнитным волнам.Эти волны испускаются в особых условиях столкновения гравитационномассивных объектов (скажем, чёрных дыр) и теоретически представляютсобой колебания кривизны пространства-времени [216, с. 100].В искривлённом пространстве-времени световой луч распространяетсяне по евклидовым прямым, а по кратчайшим линиям кривого пространства геодезическим линиям. Кривизной в общей теории относительности обладаетисамотрёхмерноепространство,ипространственно-временноемногообразие в целом. Кривизна в каждой точке трёхмерного пространства ив каждое мгновение времени связана с ходом физических процессов в даннойточке.Переменностькривизнывпределахвсегопространственно-временного многообразия означает, что физические процессы в каждой точкепротекают по-разному.

Этому изменению подвержены все физическиепроцессы единым образом.Вследствие чего общая теория относительности раскрывает новыестороныпространственно-временныхматериальныхпроцессов.относительностисотношений,зависящихПространство-времяматематическойточкиобщейзренияоттеориивыступаетдифференцируемым многообразием, то есть особого рода геометрическимпространством; оно раскрывается как единое целое через органическуювзаимосвязь пространства и времени, материи и движения. Теорияотносительности выявила и утвердила единство пространства и времени,проявляющеесявизменениииххарактеристиквзависимостиотконцентрации масс и их движения.

Время и пространство в релятивистскойфизикепересталиизучатьсяотдельнодруготдруга,ивозникло64представление и учение о пространственно-временном четырёхмерномконтинууме.Каждаятеоретическаяидея,вытекающаяизобщейтеорииотносительности, служит результатом математической разработки теориигравитационного поля во взаимосвязи с пространственно-временнымипредставлениями. При этом получившиеся идеи понимания гравитации ивсех типов материальных взаимодействий проявляются в свойствахпространственно-временного континуума.Поэтомуприформированиииэволюциифилософскойиестественнонаучной картин мира представления о понятиях пространства ивремени всегда подвергались определенным трансформациям.

Общая теорияотносительностивскрылапринципиальнуюсвязьмеждусвойствамипространства и времени и гравитационным полем, породив тем самымрелятивистское понимание гравитации, а в последствии и целый ряд другихтеорий, «альтернативных» общей теории относительности, таких как,скалярно-тензорная теория, геометродинамика Дж. Уилера, релятивистскаятеория гравитации и других.Рассмотрим некоторые из этих теорий более подробно.Восновурелятивистскойтеориигравитации,созданнойА.А. Логуновым и его последователями, положена специальная теорияотносительности Эйнштейна, в частности, пространство Минковского,обеспечивающее присутствие законов сохранения энергии-импульса имомента импульса, как для протекающих физических процессов, так и длягравитационных взаимодействий. В связи с тем, что источником гравитацииявляютсяполя,находящиесявматериииобразующиеримановопространство, в котором движение экспериментального тела соотносимо сдвижением этого же тела в пространстве Минковского, но уже под действиемгравитации, то в результате такого моделирования появляется возможностьотделить силы инерции от сил гравитации.

Но данный факт указывает на то,что геометрические свойства тел и пространств при постоянных изменениях65в общей теории относительности и релятивистской теории гравитацииразличаются. В релятивистской теории гравитации акцентируется вниманиена том факте, что появление риманового пространства при сохранениипространстваМинковскогокакбазового,раскрываетприродугравитационного поля, которое обладает свойством замедления течениявремени.Релятивистская теория гравитации вводит физическую геометриюпространства-времени через динамические свойства материи (законысохранения), фундаментально значимые и экспериментально проверяемые,не забывая и про понятия движения света и пробных тел.

Здесь я согласна сВ.Н. Князевым [125, 4651], который выразил идею о том, чтовмировоззренческих взглядах авторов релятивистской теории гравитации нетстрогой теоретической модели, а задаётся лишь не вполне правомернаяэкстраполяция, определяющая гипотетический характер релятивистскойтеориигравитации. Это, во-первых. Во-вторых, каждыйучёный втеоретической модели естественной геометрии раскрывает геометрическиесвойства реального пространства, уточняя и демонстрируя те моменты,которые выявляются не сформировавшейся теорией, а далеко за еёграницами,втакназываемойобластифизическогоэксперимента.Релятивистская теория гравитации формально основана на идеях А.Пуанкаре, А.