О пространстве и времени в физике

Особенностью физики является то, что она оперирует поня­тиями, которым соответствуют измеримые, характеризуе­мые числом величины. Многие важные понятия обыденного языка (например, ум, справедливость), а также и белее утон­ченные философские категории не таковы. Это существен­ное самоограничение, но благодаря ему физические выска­зывания приобретают четкий и однозначный смысл и, что не менее важно, могут быть подвергнуты экспериментальной проверке.

Измеримые величины называются наблюдаемыми, и утверждения относительно наблюдаемых величин проверяе­мы. Физика старается избегать высказываний, которые са­ми либо выводимые из них следствия не могут быть в принципе проверены и либо подтверждены, либо опро­вергнуты (важна именно принципиальная возможность проверки, независимо от того, осуществима ли она имею­щимися в данный момент средствами).

Понятия «пространство» и «время» — это одновременно и понятия обыденного язык а, и важные философские катего­рии, но также и исходные фундаментальные понятия физи­ки. Окружающий нас мир — это множество событий, происходящих в пространстве и времени.

Понятие «пространство» связано с протяженными телами. Тела находятся в пространстве. И это понятие наглядней и кажется более простым, чем «время», но и здесь есть свои трудности.

Простейшее изменение, происходящее в окружающем ми­ре, — это движение, когда объект, оставаясь тождествен­ным самому себе, перемещается из одного места в другое, и не случайно математическое описание реальности начина­лось именно с описания движения. Когда мы говорим о дви­жении, то подразумеваем движение в пространстве. Поня­тие «движение» соединяет между собой понятия «пространство» и «время», и часто они и связанные с ними проблемы рассматривались вместе. В физике эти два поня­тия слились в одно — «пространство-время».

Мысленно легко абстрагироваться от предметов, заполня­ющих пространство, и представить себе «чистое» (абсолютное — по терминологии Ньютона) пространство, в ко­тором нет ничего. Точно так же можно абстрагироваться от конкретных процессов, протекающих во времени, и сфор­мировать представление о «чистом» времени, о времени «самом по себе». «Абсолютное, истинное, математическое время, само по себе и по самой своей сущности, без всяко­го отношения к чему-либо внешнему протекает равномер­но и иначе называется длительностью» — определение, данное Ньютоном в его знаменитом труде «Математиче­ские начала натуральной философии». Пространство — это та арена, на которой происходят все явления окружаю­щего нас мира, и они протекают во времени. Именно эти представления лежали в основе ньютоновской механики. Но постепенно стало ясно, что такие абстракции, как «чис­тое пространство» и «чистое время», не могут быть предме­том научного объяснения. Точки «чистого пространства» не наблюдаемы. Они неотличимы одна от другой. Невоз­можно говорить о движении относительно абсолютного пространства, потому что утверждения о движении или покое непроверяемы. Материал с сайта http://worldof.school

С античных времен, однако, считали, что свойства «чистого» пространства правильно списываются специальной матема­тической дисциплиной — евклидовой геометрией, которую до сих пор изучают в школе. Утверждения геометрии (теоре­мы) можно было непосредственно проверить. Например, рассматривая конкретные прямоугольные треугольники и измеряя их стороны линейкой, можно убедиться в правиль­ности теоремы Пифагора. Но главным достоинством теорем считали то, что они не нуждаются в экспериментальной про­верке, потому что они «доказываются». Геометрия создавала и поддерживала иллюзию того, «то могут быть осмысленные, содержательные и «правильные» (проверяемые) высказыва­ния о некоторых свойствам реального мира, полученные чис­то умозрительно, иллюзию, которая веками укрепляла фило­софию и метафизику в их поисках умопостигаемых истин. Уверенность в том, что утверждения геометрии относятся к реальному пространству, была поколеблена лишь в середине XIX в., после создание неевклидовых геометрий (Лобачевский, Больяи и Гаусс). И нелегко и не сразу пришло осознание того, что теоремы геометрии как математической дисципли­ны не есть утверждения о свойствах реального физического пространства, в котором мы живем. Его свойства — предмет изучения физики, а не математики. Математик может работать с абстрактным пространством, потому что он сам наделя­ет его определенными свойствами. Физик имеет дело с ми­ром, который существует сам по себе, и его свойства не могут быть установлены умозрительно.

На этой странице материал по темам:

• Высказывания о пространстве и времени физика

• Понятие пространства и времени шпора кратко

• Пространство и время шпаргалка по физике

• Доклад на тему пространство и время физика 7 класс

• Доклад о пространстве и времени физики