Пространственно временной континуум кратко

Обновлено: 05.07.2024

Если движение представляет собой общий способ существования материального мира, то пространство и время являются общими формами его существования. Пространство — это мера бытия, покоя, устойчивости в движении. Различные формы бытия сосуществуют в пространстве. Время — это мера небытия, изменчивости, неустойчивости в движении. Время представляет собой последовательную смену состояний предмета действительности, смену событий. Пространство и время неразрывно связаны между собой и обладают следующими свойствами: они неотделимы от своего материального носителя, нет и не может быть пространства и времени самих по себе — вне и до своего носителя; они объективны; универсальны; противоречивы (одновременно конечны и бесконечны, абсолютны и относительны). Частные свойства пространства и времени определяются характеристиками тех материальных объектов, формой которых они являются.

В классической науке пространство и время рассматривались как независимые друг от друга и от тех процессов, которые в них происходят. Благодаря созданию теории относительности было выяснено, что в действительности пространство и время — это стороны одного и того же явления. Поэтому было введено понятие пространственно- временного континуума. Оказалось, что пространство и время определяются теми процессами, событиями, которые в них возникают и существуют. Поэтому самое простое представление о реальности — это представление о том, что мир есть множество (континуум) событий, которое имеет четыре измерения: три из них пространственные, а четвертое — время. Хотя время — это такая же координата, как и любая из трех пространственных, но все же она характеризует континуум с точки зрения направленности его изменений, в то время как пространственные координаты характеризуют сосуществование его событий.

Хотя пространство и время едины, но в макромире они относительно обособлены, и поэтому время и пространство в данном случае можно и даже нужно рассматривать раздельно. При этом оказывается, что время также имеет несколько измерений. Во-первых, есть внешнее время, когда данный процесс сравнивается с каким-то другим процессом, внутри которого он находится и от которого он зависит. Так, продолжительность жизни, измеряемая в годах, — это внешнее время, поскольку процесс жизни сравнивается с вращением Земли вокруг Солнца. Во-вторых, есть собственное время, которое определяется соотношением внутренних процессов в данной системе. И наконец, существует время, выражающее отношение закономерного бытия данного объекта к его реальному бытию. Так, продолжительность жизни закономерно определена для каждого вида живых организмов. Однако в зависимости от условий, она может оказаться короче и длиннее того времени, которое является закономерным для бытия данного объекта.

Как следует из взаимосвязи пространства и времени со спецификой той реальности, которая существует и взаимодействует в них, качественное и количественное различия даже в одной и той же реальности могут существенно менять свойства пространства и времени. Так, в физике выделяют макропроцессы, микропроцессы и мегапроцессы. Они различаются не только количественно, но и качественно. Естественно, что и свойства пространства и времени в них существенно различны. Эти различия настолько существенны, что нередко теоретики даже не признают соответствующих теорий. Например, А. Эйнштейн не признавал специфику законов квантовой механики, поскольку описанный им мысленный эксперимент дает возможность сделать вывод о том, что законы квантовой механики допускают бесконечно большую скорость распространения взаимодействия, в то время как в теории относительности она не может быть больше скорости света. Теоретический вывод Эйнштейна был подтвержден в 80-е гг. экспериментально. Но это не опровергло теорию относительности, и тем более квантовую механику, а лишь показало, что законы в разных областях физики и свойства пространственно-временного континуума в них имеют различную природу.

Когда мы переходим к пространственно-временным отношениям в живой природе, а затем в социальных системах, то там также обнаруживаем специфику этих отношений. Однако современная наука еще не сформулировала общих законов пространственно-временных отношений для биологических и социальных систем, хотя некоторые частные случаи изучены.

Пространственно-временной континуум - это четырехмерное, скорее всего недискретное (я подчеркиваю, хотя присутствует мнение о его "пузырьковой" квантованности) множество, элементы которого являются событиями, и между каждыми двумя событиями, произошедшими в моменты времени t₂ и t₁ можно однозначно задать интервал, являющийся аналогом расстояния в обычной трехмерной координатной сетке:

Понятие пространственно-временного континуума введено как раз для дифференциации различных событий: вот сидя в кресле я чихнул, а вот в этом же кресле я чихнул еще раз, окончательно закидав соплями весь монитор. Пространственно, я не менял положения, но это разные происшествия, поэтому между ними будет интервал.

Чисто с естествознательной позиции же, это мир, в котором существуют и перемещаются все тела, подчиненный одному правилу: в одной и той же точке два вещественных объекта одновременно находиться не могут.

$G_<\mu \nu></p> <p>+ \Lambda g_ <\mu\nu>= <8\pi G\over c^4>T_<\mu \nu>\,$

Фридмана — Леметра — Робертсона — Уолкера

Простра́нство-вре́мя — физическая модель, дополняющая пространство временны́м измерением и, таким образом, создающая новую теоретико-физическую конструкцию, которая называется пространственно-временным континуумом. В соответствии с теорией относительности, Вселенная имеет три пространственных измерения и одно временное измерение.

Концепцию пространства-времени допускает и ньютоновская механика [1] , но в ней это объединение искусственно, так как пространство-время классической механики — прямое произведение пространства на время, то есть пространство и время независимы друг от друга. В контексте теории относительности время неотделимо от трех пространственных измерений и зависит от скорости наблюдателя (см. собственное время).

Количество измерений, необходимых для описания Вселенной, окончательно не определено. Теория струн, например, требовала наличия 10, а теперь даже 11 измерений (в рамках М-теории). Предполагается, что дополнительные (ненаблюдаемые) 6 или 7 измерений свёрнуты до планковских размеров, так что экспериментально они пока не могут быть обнаружены. Ожидается, тем не менее, что эти измерения каким-то образом проявляют себя в макроскопическом масштабе.

Первый вариант модели естественного объединения пространства и времени, пространство Минковского, был создан Германом Минковским в 1908 году [2] на основе специальной теории относительности Эйнштейна.

С понятием пространственно-временного континуума сталкивается каждый человек, который изучает физику. Современная теория пространства-времени основывается на том, что все 4 измерения, куда входит и время, равноправны и взаимозаменяемы в расчетах.

Что такое пространственно-временной континуум
Почему время относительно
Какие существуют измерения, кроме трехмерного

Читайте также: