Проблема пространства и времени в классической механике

Проблема времени и пространства была тесным образом связана с концепциями дальнодействия и близкодействия. Дальнодействие представлялось учеными в качестве мгновенного распространения гравитационных и электрических сил сквозь абсолютное пустое пространство, где силы обретают свою конечную цель благодаря бесконечному источнику Вселенной.

В то же время концепцию близкодействия такие ученые, как Гюйгенс, Френель и Фарадей, связывали с восприятием пространства в формате протяженности вещества и эфира, где распространение света осуществляется с конечной скоростью в форме волн.

еляционная концепция времени и пространства получила последующее развитие и в работах А. Эйнштейна, где он распространил физический принцип относительности также и на неинерциальные системы. Поэтому, при создании теории для неинерциальных систем отсчета, Эйнштейн разработал общую теорию гравитации. Так, создающие сильные гравитационные поля объекты провоцируют искривление пространства, делая его неевклидовым и способствуя замедлению течения времени.

Таким образом, чем сильнее гравитационное поле, тем более медленно в нём протекает время, если сравнить с временем за пределами поля. Данные эффекты позднее были подтверждены в экспериментах с искривлением луча света вблизи солнца.

В 20 веке, таким образом, побеждает диалектико-материалистический подход к проблеме существования пространства и времени. Так, представление единого для всей Вселенной абсолюта заменяется версией о бесконечном количестве материальных тел, с каждым из которых у пространства и времени существует отдельная взаимосвязь. Это, в свою очередь, исключает существование времени и пространства отдельно от материи и дает представление о характере данных понятий как материальных процессов и форм существования материи.

Основные концепции пространства и времени До 1915 г. пространство и время воспринимались в качестве некой зоны, исключающей влияние на нее всех происходящих в ее пределах процессов и событий. Тела перемещались, силы в то же время отталкивали и притягивали, однако время и пространство продолжали оставаться неизменными.

ЗАМЕЧАНИЕ 2 В теории Эйнштейна пространство и время представляются динамическими величинами в рамках процесса с движением тела и действия силы, провоцирующих изменение кривизны времени и пространства. При этом структура пространства-времени оказывает непосредственное воздействие на характер перемещения и действия сил.

В основе пространственно-временных свойств тела, в зависимости от скорости его передвижения, лежат следующие постулаты:

1) Принцип относительности, согласно которому все законы природы считаются одинаковыми во всех инерциальных системах. Эйнштейн, таким образом, расширяет принцип относительности Галилея.

2) Принцип постоянства скорости света, по которому скорость света равноправна во всех инерциальных системах отсчета и не является зависимой от направления распространения света от наблюдателя.

3) Отказ от представления эфира в виде постоянной точки отсчета. Все системы отсчёта при этом признаются равнозначными. Относительность подразумевает одинаковость всех систем отсчета и исключает систему-эталон.

Пространство и время не являются абсолютными, другими словами, они полностью зависимы от материальных объектов, находящихся в них. Специальная теория относительности демонстрирует тесную связь между собой пространства и времени. В ходе данных исследований природа стала рассматриваться в форме организма, в рамках которого наблюдается непосредственная взаимосвязь всех систем, то есть их зависимость друг от друга.

Пространство и время проявляются исключительно в виде свойства гравитационного поля, причем данное поле представляет собой искривленное, неевклидовое образование. Искривление определяется материей, движение тел при этом описывается, исключая гравитационные силы. При малых скоростях сложные уравнения теории относительности становятся обычными уравнениями Ньютона, а четырехмерное пространство и время превращается в плоское.