КСЕ

СЕВЕРО-ЗАПАДНАЯ АКАДЕМИЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ

КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ И

ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ

Реферат

на тему:

Выполнила:

Кочина

Алина Валерьевна

ГиМУ 13з

Проверил:

Санкт-Петербург

2000

План.

1. Введение.

2. Развитие пространственно-временных представ-лений в классической механике.

3. Пространство и время в теории относительности А. Эйнштейна.

4. Единство и многообразие свойств пространства и время.

5. Заключение.

6. Литература.

Введение.

Важнейшей задачей современного естествознания является создание естественнонаучной картины мира. В процессе ее создания возникает вопрос о происхождении и изменении различных материальных продуктов и явле-ний, об их количественных, качественных характеристи-ках. Физические, химические и другие величины непо-средственно связаны с изменением длин и длительно-стей, т.е. пространственно-временных характеристик объектов. Выделение и фиксация во времени части про-странства дает состояние объекта. Упорядоченная после-довательность состояний объекта составляет процесс его развития (жизни, существования) во времени. Филосо-фия определяет пространство и время как всеобщие формы существования материи. Пространство и время не существуют вне материи и независимо от нее. Для их описания в естествознании исторически формировались различные представления о пространстве и времени.

Современное понимание свойств пространства-времени исходит из знаменитых открытий величайших физиков Джеймса Кларка Максвелла (1831-1879) и Альберта Эйнштейна (1879-1955).

Развитие пространственно-временных пред-ставлений в классической механике.

В материалистической картине мира понятие про-странства возникло на основе наблюдения и практиче-ского использования объектов, их объемов и протяжен-ности.

Понятие времени возникло на основе восприятия че-ловеком смены событий, предоставленной смены состоя-ний предметов и круговорота различных процессов.

Естественнонаучные представления о пространстве и времени прошли длинный путь становления и развития. Самые первые из них возникли из очевидного существо-вания в природе и в первую очередь в макромире твер-дых физических тел, занимающих определенный объем. Здесь основными были обыденные представления о про-странстве и времени как о каких-то внешних условиях бытия, в которые помещена материя и которые сохрани-лись бы, если бы даже материя исчезла. Такой взгляд по-зволил сформулировать концепцию абсолютного про-странства и времени, получившую свою наиболее отчет-ливую формулировку в работе И. Ньютона “Математиче-ские начала натуральной философии”. Этот труд более чем на два столетия определил развитие всей естествен-нонаучной картины мира. В нем были сформулированы основные законы движения и дано определение про-странства, времени, места и движения.

Раскрывая сущность пространства и времени, Нью-тон предлагает различать два вида понятий: абсолютные (истинные, материалистические) и относительные (ка-жущиеся, обыденные) и дает им следующую типологиче-скую характеристику:

 абсолютное, истинное, материалистическое время само по себе и своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью.

 относительное, кажущееся, или обыденное, время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувст-вами внешняя мера продолжительности, употребляе-мая в обыденной жизни вместо истинного математи-ческого времени, как то: час, день, месяц, год...

Абсолютное пространство по своей сущности, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остает-ся всегда одинаковым и неподвижным.

Относительное пространство есть мера или ка-кая-либо ограниченная подвижная часть, которая опре-деляется нашими чувствами по положению его относи-тельно некоторых тел и которое в обыденной жизни при-нимается за пространство неподвижное.

Время и пространство составляют как бы вместили-ща самих себя и всего существующего.

При таком понимании абсолютное пространство и время представлялись некоторыми самодовлеющими элементами бытия, существующими вне и независимо от каких-либо материальных процессов, как универсальные условия, в которые помещена материя.

Этот взгляд близок к субстанциональному понима-нию пространства и времени, хотя у Ньютона они и не являются настоящими субстанциями, как материя. Они обладают лишь одним признаком субстанции - абсолют-ной самостоятельностью существования и независимо-стью от любых конкретных процессов. Но они не обла-дают другим важным качеством субстанции - способно-стью порождать различные тела, сохраняться в их основе при всех изменениях тел. Такую способность Ньютон признавал лишь за материей, которая рассматривалась как совокупность атомов. Правда, материя - тоже вто-ричная субстанция после Бога, который сотворил мир, пространство и время и привел их в движение. Бог, яв-ляясь существом непространственным и вневременным, неподвластен времени, в котором все изменчиво и пре-ходяще. Он вечен в своем бесконечном совершенстве и всемогуществе и является подлинной сущностью всякого бытия. К нему не применима категория времени, Бог существует в вечности, которая является атрибутом Бо-га. Чтобы полнее реализовать свою бесконечную муд-рость и могущество, он создал мир из ничего, творит ма-терию, а вместе с ней пространство и время как условия бытия материи. Но когда-нибудь мир полностью осуще-ствит заложенный в нем при творении божественный план развития и его существование прекратиться, а вме-сте с миром исчезнут пространство и время. И снова бу-дет только вечность как атрибут Бога и его бесконечная везде сущность. Подобные взгляды выражались в общем виде еще Платоном, Аврелием Августином, Фомой Аквин-ским и их последователями. Ньютон также разделял эти взгляды.

В этих воззрениях, даже с теологической точки зре-ния, содержаться глубокие противоречия. Ведь одно-кратный акт творения мира и обреченность его на гря-дущую гибель не соответствует бесконечному могущест-ву, совершенству и мудрости Бога. Этим божественным атрибутам более соответствовало бы бесконечное множе-ство актов творения самых различных миров, последова-тельно сменяющих друг друга в пространстве и времени. В каждом из них реализовывалась бы определенная идея, данная этому миру Богом, а все множество этих идей создавало бы бесконечное пространство и время. Подоб-ные идей, высказанные в общем виде еще александрий-ским теологом Оригеном (III в. н.э.) и объявленные вскоре ересью, в Новое время развивались в философии Лейб-ница, выдвинувшего идею о предустановленной гармо-нии в каждом из потенциально возможных миров. Лейб-ниц рассматривал пространство как порядок существо-вания тел, а время - как порядок отношения и последо-вательность событий. Это понимание составило сущность реляционной концепции пространства и времени, кото-рая противостояла их пониманию как абсолютных и не-зависящих ни от чего реальностей, подвластных только Богу.

Есть концепции (Беркли, Мах, Авенариус и др.), ко-торые ставят пространство и время в зависимость от че-ловеческого сознания, выводя их из способности челове-ка переживать и упорядочивать события, располагать их одно после другого. Так, Кант рассматривал пространст-во и время как априорные (доопытные) формы чувст-венного созерцания, вечные категории сознания, аргу-ментируя это ссылкой на стабильность геометрии Евкли-да в течении двух тысячелетий.

Проблема пространства и времени была тесно связа-на с концепциями близкодействия и дальнодействия. Дальнодействие мыслилось как мгновенное распростра-нение гравитационных и электрических сил через пустое абсолютное пространство, в котором силы находят свою конечную цель благодаря божественному проведению. Концепция же близкодействия (Декарт, Гюйгенс, Фре-нель, Фарадей) была связана с пониманием пространства как протяженности вещества и эфира, в котором свет распространяется с конечной скоростью в виде волн. Это привело в дальнейшем к понятию поля, от точки к точке которого и передавалось взаимодействие.

Именно это понимание взаимодействия и простран-ства, развивавшееся в рамках классической физике, бы-ло унаследовано и развито далее в XX веке, после круше-ния гипотезы эфира, в рамках теории относительности и квантовой механики. Пространство и время вновь стали пониматься как атрибуты материи, определяющиеся ее связями и взаимодействиями.

Современное понимание пространства и времени было сформулировано в теории относительности А. Эйн-штейна, по-новому интерпретировавшей реляционную концепцию пространства и времени и давшей ей естест-веннонаучное обоснование.

Пространство и время в теории относительности А.