Пространство и время в классической механике кратко

Обновлено: 05.07.2024

О том, что такое пространство и время, люди задумывались еще в глубокой древности. Кроме того, ни один из крупных философов от древности до XX века не обходил вниманием понятия пространства и времени. Вопрос, что есть пространство и время, тем не менее, как кажется мне, еще далек от своего полного разрешения. Физика XIX века заставила несколько раз поменять взгляды на столь фундаментальные понятия и выявила несостоятельность большинства философских концепций. В наиболее отчетливой форме представления о пространстве и времени сложились в виде двух противоположных концепций, названных впоследствии концепциями Демокрита-Ньютона и Аристотеля-Лейбница. Первая концепция допускала существование пространства как некоторой пустоты, не связанной с материальными предметами. При этом считалось также, что время представляет собой самостоятельную сущность, не связанную с материей и пространством. С точки зрения второй концепции, не мыслились пространство и время, оторванные от вещей. В науке до конца XIX и начала ХХ в. господствовала первая концепция. Древнегреческие философы Демокрит, Эпикур, Лукреций Кар и др. пришли к пониманию пространства как пустоты исходя из своего атомистического учения. Они считали, что для существования и движения атомов требуется пустота - некое вместилище, где атомы, сочетаясь различным образом в движении, образуют многообразие тел. С развитием классической физики идеи Демокрита о сущности пространства и времени были развиты в трудах Бруно, Галилея, Декарта и др. Особенно большой вклад в этом отношении был сделан Ньютоном, искавшим при создании классической механики универсальную систему отсчета, относительно которой происходит механическое движение тел. В данном реферате будет сделана попытка рассмотреть фундаментальные категории физической реальности, каковыми являются пространство и время.

“Движение есть сущность времени и пространства”.

Во-первых, пространство и время - это стороны движения материи.

То, что свойства пространства (и времени) в определенных пределах не зависят от отдельных объектов (явлений) еще не означает, что эти свойства вообще не зависят от материи.

Во-вторых, если бы частицы вещества, образующие тело, обладали только притяжением или только отталкиванием, тело не могло бы иметь конечной протяженности ( На это указал И.Кант в “докритический” период своего творчества. Это еще раз подтверждает правильность положения, согласно которому ни один объект не может рассматриваться как носитель лишь какого-либо одного вида движения, взаимодействия.). Таким образом, протяженность (основной момент пространства) обусловлена характером движения, взаимодействия частиц материи, именно - единством присущих им отталкивания и притяжения. Ситуация с временем аналогична.

Поскольку сущность пространства и времени - это движение, постольку

(а) наиболее существенные свойства пространства и времени - это проявление свойств движущейся материи;
(в) понимание пространства и времени в главном определяется пониманием движения, взаимодействия.

К всеобщим свойствам пространства и времени как атрибутов материи прежде всего относятся: объективность, абсолютность (как универсальных форм бытия материи), необходимая связь друг с другом и с движением материи, неисчерпаемость, единство прерывного и непрерывного в структуре (на двух последних моментах далее мы остановимся).

Одномерность времени вытекает из его необратимости: преобразование симметрии в n-мерном пространстве эквивалентно преобразованию поворота в n+1-мерном пространстве, поэтому обратимое время было бы двумерным. Что касается необратимости времени, то она связана с несимметричным характером взаимодействий и необратимостью причинно- -следственных связей. Утверждать, что необратимость времени обусловлена необратимостью причинно-следственных связей, нельзя: само различение причины и следствия включает в качестве необходимого признака предшествование причины следствию во времени, т.е. предположение о необратимости времени. Здесь важно учитывать, что в обратимом времени было бы невозможно существование познающего субъекта.

Поскольку размерность пространства определяется конкретным характером взаимодействия материальных объектов, нет оснований считать трехмерность пространства его универсальным свойством. В условиях, где доминируют взаимодействия, отличные от кулоновых (микро и мегамир), должна отличаться от трех и размерность пространства.

Очень важна для частнонаучного знания проблема пространственной бесконечности и вечности материального мира. Эта проблема очень сложна. Так, рассмотрение на современном уровне бесконечности пространства требует выделения его метрических и топологических свойств, анализа их обусловленности и так далее. Поскольку абсолютно изолированных объектов не существует (существовать - значит взаимодействовать), постольку всякий материальный объект - это элемент некоторой материальной системы. Но наряду с материей как единой и единственной субстанциальной основой мира вещей не существует ничего, что в каком-либо смысле могло ее ограничивать.

В современной науке используются понятия биологического, психологического и социального пространства и времени.

Биологическое пространство и время характеризуют особенности пространственно-временных параметров органической материи : биологическое бытие человеческого индивида, смену видов растительных и животных организмах.

Психологическое пространство и время характеризуют основные перцептивные структуры пространства и времени, связанные с восприятиями.

Перцептивные поля - поля вкусовые, визуальные и т.д. Выявлены неоднородность перцептивного пространства, его асимметрия, а также эффект обратимости времени в бессознательных и транспсихических процессов, состоящий в одновременном параллельном проявлении идентичных психических переживаний у двоих или нескольких личностей.

Социальное пространство и время характеризуют особенности протяженности и пространственности социальных объектов. Неоднородность структурных связей в социальных системах определяется распределением социальных групп и величиной их социального потенциала, а также локальными метрическими свойствами объектов. Коммуникативные и интерактивные взаимодействия социальных структур фиксируют особенности параметров времени в ретрансляции социального опыта и одновременность в протекании социальных событий.

Понятие симметрии – соразмерности – относится не только к предметам, но и ко всем физическим явлениям и законам.

И так, физические законы должны быть инвариантны – неизменны – относительно перемещений и поворотов.

Почти все реальные процессы в природы являются необратимыми: это и затухание маятника, и эволюция звезды, и человеческая жизнь. Необратимость процессов в природе как бы задает направление на оси времени от прошлого к будущему. Это свойство времени английский физик и астроном А. Эддингтон образно назвал "стрелой времени". Почему же, несмотря на обратимость поведения одной молекулы, ансамбль из большого числа таких молекул ведет себя существенно необратимо? В чем природа необратимости? Как обосновать необратимость реальных процессов, опираясь на законы механики Ньютона? Эти и другие аналогичные вопросы волновали умы самых великих ученых XVIII - XIX веков.
Первоначально с проблемой необратимости столкнулись в области термодинамики, которая занимается тепловыми явлениями в природе. Следует отметить, что вплоть до начала XVIII века считалось, что эти явления обусловлены наличием в телах определенной "жидкости" - теплорода. Этой концепции придерживались многие выдающиеся ученые. Гипотеза теплорода, хорошо объясняла процессы нагревания тел, их теплового расширения, теплообмен, и многие другие явления, она не помешала великому С. Карно заложить основы термодинамики и создать теорию тепловых машин. Именно Карно первым обратил внимание на необратимость тепловых процессов, которая, в частности, проявляется в том, что тепло не может самопроизвольно перетекать от холодного тела к горячему.
После отказа от гипотезы теплорода и перехода к молекулярно-кинетической модели тепловых явлений возникла надежда свести теплоту к механике, что на заре классического естествознания являлось конечной целью любой теории. Формально для этого надо было записать уравнения движения (maх = F) и задать начальные состояния каждой молекулы нагретого тела (например, газа). Однако ни решить такую чудовищно большую систему уравнений, ни, самое главное, проанализировать полученное решение, если бы даже это и удалось, оказалось невозможным. А значит и природа необратимого поведения при механическом подходе к этой проблеме не раскрывается.

- космологическая (расширение Вселенной);

- психологическая (субъективное восприятие, опыт);

- термодинамическая (рост энтропии).

Совершенно по иному проявляется время в живых системах. Здесь наряду с линейным восприятием времени нашим сознанием (психикой) проявляется другая ипостась времени — его цикличность, порождаемая эндогенной (внутренней) организацией живой системы. Это время называют биологическим временем или биологическими часами. Наше сознание воспринимает и это время через сложную взаимосвязь с внутренней организацией живой материи, очевидно на подсознательном уровне.

Наше сознание как бы раздваивается при внешнем восприятии явлений в пространстве линейного физического времени и внутреннем ощущении биологического времени с его цикличностью, присущей биофизическим процессам. Появление биологического времени, своего для каждой живой системы, обусловлено необходимостью синхронизации большого числа биохимических процессов, протекающих даже в самых простых одноклеточных организмах. Живой сложный организм является иерархической системой, где каждый уровень, выполняя свою цель, должен соразмерять ее с выполнением главной цели целой системы организма. Поэтому живая система может нормально функционировать только в случае хорошей синхронизации работы всех ее подсистем, будучи высокоорганизованной не только во времени, но и в биологическом пространстве. Такая синхронизация порождается наличием биоритмов в системе. Чем сложнее система, тем больше у нее различных биоритмов.

Ряд процессов обмена веществ, роста, развития и движения у живых организмов подвержен ритмическим колебаниям, которые часто, но не всегда, следуют смене дня и ночи и имеют в этом случае 24-часовую продолжительность периода. Например, у растений наиболее хорошо изучены такие ритмические движения, как ночное закрывание цветков и опускание листьев, открытых или приподнятых в дневное время.

Временной ход подобных процессов нередко управляется условиями среды, но в других случаях контролируется внутренней хронометрической системой, физиологическими часами, которые имеются у одно- и многоклеточных организмов, у растений, животных, человека. Такая эндогенно управляемая ритмика называется циркадной ритмикой. Контролирующую ее ход хронометрическую систему, свойственную организму, называют физиологическими часами.

Физиологическими часами регулируются: частота митозов, объем клеточного ядра, форма хлоропластов у растений, интенсивность фотосинтеза и дыхания, активность ферментов и т.д.

В естественных условиях ритмика, отклоняясь от эндогенной продолжительности периода в пределах 22 - 28 ч, синхронизируется путем ежедневного 'перевода часов точно на 24ч.

Все это убеждает, что живые системы функционируют в своем собственном биологическом времени. Эксперименты, проведенные на высших животных, показывают, что с возрастом происходит омоложение лишь некоторых из двух типов клеток - сперматозоидов и яйцеклеток, в результате слияния которых только и может образовываться новый молодой организм, начинающий заново отсчитывать свое собственное биологическое время, продолжительность которого сознание воспринимает в физическом или вернее в астрономическом времени.

Существует мнение, что биологическое время не равномерно, т.е. идет с разной скоростью, если его сравнивать с астрономическим. После слияния со сперматозоидом яйцеклетка начинает делиться, проявляя способность к пространственной и временной организации. Скорость деления, задаваемая биоритмами, начинает расти, затем по мере развития организма, достигает максимума и снова уменьшается, становясь нулем при естественной смерти организма.

Подобная закономерность изменения скорости наблюдается и во многих циклических биохимических процессах из-за наличия обратной связи. Поэтому, как мы считаем, биологическое время, вернее его скорость, сначала растет, а затем снижается. Для сохранения синхронности всех процессов в организме, что необходимо для продолжения его жизни, скорость их тоже сначала растет, затем становится почти неизменной, а при старении начинает замедляться. Поэтому старение, возможно, является проявлением замедления биологического времени, запрограммированного эволюцией. Для успешного продолжения развития каждый вид должен обновляться, а это связано с ограничением времени жизни каждого индивидуума в виде. Науке известно, что ограниченность времени жизни организма связана со сложностью структурной организации. Например, показано, что одноклеточные организмы могут жить при благоприятных условиях неограниченно долго.

Изменение скорости хода времени на протяжении жизни психологически ощущается каждым человеком. Так, в молодости биологическое время идет быстро, а "главный" биоритм делает десять оборотов за час астрономического времени.

Именно поэтому психологически кажется, что астрономическое время тянется медленно: в организме прошло уже десять *" циклов, а в жизни только час. В старости, когда биологическое время идет медленнее и, например, за час протекает только один цикл, психологически кажется, что астрономическое время летит быстро. Действительно, по часам прошел уже час, * а по внутренним часам совершился только один цикл, по сравнению с теми десяти, которые проходили за один час в молодости. Интересен еще один аспект психологического восприятия времени. Если физическое время разделяет прошлое и будущее, как один миг, т.е. является точкой на оси времени, то настоящее удерживается в психике от 1 до 4—5 с. Если бы мы настоящее также ощущали как миг, то не могли бы воспринимать мелодию, а воспринимали бы музыку, как отдельно звучащие ноты.

По аналогии со временем в живых системах мы считаем, что и физическое время есть первичная фундаментальная сущность Вселенной, как и пространство, и вещество, т.е. материя. И это действительное физическое время тоже, как и биологическое, неравномерно, если измерять его нашим математическим, искусственно придуманным временем. Оно при возникновении Вселенной после квантовой неопределенности, равной приблизительно Ю- 43 с начинает убыстряться вместе с расширением Вселенной, затем становится практически равномерным, и после начала сжатия, если такое будет, начнет снова уменьшаться. Интересно отметить, что невозможно придумать прибор или опыт, который показал бы неравномерность времени, если оно действительно обладает таким свойством. Обнаружить это свойство времени можно лишь по тем следам, которые остались во Вселенной.

Поэтому время, наделенное таким свойством, может объяснить многие неразгаданные еще наукой "загадки" мира, ну, например, сразу становится понятой необратимость времени, т.е. его однонаправленность ("стрела времени"), несимметричный распад К- мезонов и др. Из всего вышеизложенного следует, что время все еще остается одним из самых загадочных явлений нашего мира и науке придется много пережить, прежде чем удастся найти пути к его действительному сознанию.

Изучение проблем, связанных с философским анализом материи и её свойств является необходимым условием формирования мировоззрения личности, независимо от того, окажется ли оно в конечном счёте материалистическим или идеалистическим.

В свете изложенного достаточно очевидно, что очень важна роль определения понятия материи, понимания последней как неисчерпаемой для построения научной картины мира, решения проблемы реальности и познаваемости объектов и явлений микро- и мегамира. В последние годы во все большем круге смежных гуманитарных и естественных наук, а также в науках о человеке появляется все возрастающее понимание решающего значения пространства и времени. Как ученые, так и практики постепенно осознают, что почти любой физический процесс и действия человека имеют свою географию, а также историю.

Перед естествознанием встала задача исследовать существующие конкретные свойства пространства и времени. Была создана чрезвычайно богатая по своему содержанию физическая теория пространства и времени – теория относительности (А. Эйнштейн, 1905г., 1915-1916).

. Удалось твердо установить, что время и пространство не оторваны друг от друга, а составляют единое четырехмерное многообразие (пространство характеризуется тремя измерениями, четвертое измерение относится ко времени). Важнейшей чертой ИИиииальной теории относительности является возможность рассматривать те или иные физические процессы, базируясь на различных системах отсчета, при условии, что последние движутся относительно друг от друга с постоянными скоростями.

Учение о пространстве и времени тесно связано с различными областями физики, астрофизики, космологии, биологии. Вопросы, связанные с современным пониманием пространства и времени, имеют и большое методологическое значение, на что неоднократно указывал великий русский естествоиспытатель В.И. Вернадский.

Развитие механики довольно тесным образом взаимосвязано с определенными представлениями о пространстве и времени. В рамках современной физики законы классической механики сформулированы как справедливые в отношении всего класса инерциальных систем.

Рисунок 1. Пространство и время в классической механике. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Однако в период обоснования классической механики ее создатели постоянно задавались вопросом существования инерциальных систем в принципе. Так, если допустить присутствие хотя бы одной такой системы, то можно предположить и существование бесчисленного множества таковых во Вселенной, поскольку любая движущаяся равномерно и прямолинейно относительно данной система также будет являться инерциальной.

Понятие пространства и времени

Рисунок 2. Представления о пространстве в классической механике. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Согласно утверждениям ученых, на Земле с определенной степенью точности соблюдается принцип инерции, однако, наряду с тем, наша планета представляет собой неинерциальную систему, поскольку совершает два типа вращения: вокруг Солнца и собственной оси. При этом физики исключают существование связанной с Солнцем инерциальной системы, что объясняется фактом вращения Солнца вокруг центра Галактики.

При этом проблемой ученых встал поиск ответа на вопрос: если ни одна действительная система отсчета не является строго инерциальной, не теряют ли при этом свою актуальность основные законы механики? Поиски ответа на данный вопрос и привели к формированию понятия абсолютного пространства.

Готовые работы на аналогичную тему

Пространство и время – это определенные субстанции с самостоятельным существованием и не связанные с материальными телами.

Пространство, таким образом, представляется в формате совершенно неподвижного, а взаимосвязанная с ним система отсчета — строго инерциальной. Основные свойства времени и пространства находят свое главное отражение в преобразованиях Галилея, которые характеризуются следующим образом:

Пространственные и временные координаты включены в уравнения неравноправно.
Пространственная координата в движущейся системе будет зависимой как от пространственной, так и от временной координаты в неподвижной системе, а временная – исключительно от временной координаты в неподвижной, что исключает ее связь с пространственными.
Время, таким образом, воспринимается как некая совершенно самостоятельная субстанция в отношении пространства.

Проблема пространства и времени в классической механике

Рисунок 3. Пространство и время в классической механике и СТО. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

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.

В более современном варианте понимание пространства и времени сформулировал в своей теории относительности А. Эйнштейн, предложивший новую интерпретацию реляционной концепции пространства и времени с естественнонаучным обоснованием.

Реляционная 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.

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:

Принцип относительности, согласно которому все законы природы считаются одинаковыми во всех инерциальных системах. Эйнштейн, таким образом, расширяет принцип относительности Галилея.
Принцип постоянства скорости света, по которому скорость света равноправна во всех инерциальных системах отсчета и не является зависимой от направления распространения света от наблюдателя.
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.

Живые организмы и их сообщества живут на нашей планете в пространстве и во времени.

И. Ньютон ввёл в науку понятие абсолютного пространства. Согласно представлениям учёного, абсолютное пространство остаётся всегда неподвижным и одинаковым. Оно существует само по себе, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, например к тем телам, которые в нём находятся.

Абсолютное пространство является однородным, изотропным и евклидовым.

Однородность пространства означает, что все его точки равноправны, поэтому результаты какого-либо эксперимента не зависят от выбора места его проведения при одинаковых начальных условиях.

Изотропность пространства означает, что при повороте выбранной системы отсчёта на некоторый угол не произойдёт изменений в результате измерений. Иными словами, в пространстве нет какого-то выделенного направления, все направления равноправны.

Если пространство является евклидовым, это означает, что оно не искривлено и при изучении движения можно использовать прямоугольную систему координат.

Вместе с понятием абсолютного пространства Ньютон ввёл понятие абсолютного времени, наделённого свойством однородности. Однородность времени означает, что все моменты времени равноправны, поэтому результаты эксперимента не зависят от выбора времени его проведения при одинаковых начальных условиях.

Время в классической физике существует само по себе, отдельно от пространства и любых материальных объектов. Время как длительность одинаково определяет ход процессов в мире. Все они, независимо от их сложности, не оказывают никакого влияния на ход времени.

Формирование механики достаточно плотно взаимно связано с некоторыми взглядами о понятии пространство-время. В пределах нынешней науки законы традиционной механики формулируются как правильные относительно всей категории инерциальных структур.

Но во время формирования традиционной механики ее основатели всегда ставили перед собой вопрос факта присутствия инерциальных систем. Таким образом, если предположить существование как минимум одной аналогичной системы, то возможно предвидеть и присутствие многочисленного количества данных систем во Вселенной, так как всякая перемещающаяся равномерным и прямолинейным образом система по отношению этой системы тоже будет считаться инерциальной.

Представление пространства и времени

Пространство в традиционной механике является евклидовым, абсолютным, однородным и изотропным. Время в традиционной механике является абсолютным, а также однородным. В то же время, в традиционной механике пространство и время считаются независимыми друг от друга.

В соответствии с высказываниями физиков, на нашей планете с некоторым уровнем точности выполнятся принцип инерции, но, вместе с этим, Земля является неинерциальной системой, так как осуществляет два вида вращательных движений. Она вращается вокруг Солнца, а также вокруг своей оси. Вместе с тем ученые не принимают во внимание присутствие взаимосвязанной с Солнцем инерциальной структуры. Это выражается реальностью вращательного движения Солнца около галактического центра.

Сложно разобраться самому?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Вместе с тем задачей у физиков возник поиск решения на вопрос: если никакая фактическая система координат не считается четко инерциальной, не утрачивают ли в это время собственную значимость ключевые законы механики? Поиски решения на этот вопрос и обусловили основание термина абсолютного пространства.

Пространственные и временные значения являются конкретными субстанциями с индивидуальным присутствием, а также не взаимосвязанные с физическими объектами.

Пространство, следовательно, является полностью неподвижным, и взаимно связанная с ним система координат есть четко инерциальной. Ключевые характеристики пространственных и временных значений определяют собственное основное выражение в положениях Галилея, характеризующиеся последующим образом:

Координаты пространственных и временных значений заключены в формуле неравноправным образом.
Координаты пространства в перемещающейся системе будет зависеть как от пространственной, так и от временной координаты в недвижимой системе. В свою очередь, координата времени будет зависеть только от временной координаты в недвижимой системе. И это является исключением ее взаимосвязи с пространственными координатами.
Следовательно, время рассматривается как некоторая вполне самостоятельная субстанция относительно пространства.

Проблемный вопрос пространства и времени в традиционной механике

Проблемный вопрос пространства-времени был плотным образом взаимосвязан с системами дальнодействия и близкодействия. Дальнодействие рассматривалось физиками в роли моментального распределения гравитационных и электрических сил через полностью пустое пространство. Здесь силы приобретают собственную окончательную цель с помощью беспредельного ресурса Вселенной.

Одновременно систему близкодействия некоторые ученые относили к осознанию пространства в виде расположенности вещества и эфира, где передача светового излучения выполняется с окончательной скоростью в виде волны. К таким ученым относятся голландский механик, физик, математик, астроном и изобретатель Христиан Гюйгенс ван Зейлихем, французский физик Огюстен Жан Френель, а также английский физик-экспериментатор и химик Майкл Фарадей.

В наиболее современной вариации понятие пространства и времени описал в собственной теории относительности Альберт Эйнштейн. Он предложил новое объяснение реляционной системы пространства и времени с научным доказательством.

Реляционная система времени и пространства была развита в следующих трудах Альберта Эйнштейна, в которых он распределил физический принцип относительности, в том числе, и на неинерциальные системы. По данной причине, при разработке теории относительности для неинерциальных систем координат, Альберт Эйнштейн создал всеобщую теорию гравитации.

Таким образом, возникающие мощные гравитационные поля объекты порождают искривление пространства, задавая его неевклидовым, а также благоприятствуя затормаживанию течения времени. Так, чем мощнее гравитационное поле, тем медленнее в нем проистекает время, если производить сравнения с временем за границами поля. Эти результаты в будущем подтвердились в экспериментальных опытах с искривлением светового луча поблизости солнца. Следовательно, в XX столетии одерживает победу диалектико-материалистический подход к вопросу существования пространства и времени.

Следовательно, образ единой для всей Вселенной первоосновы изменяется модификацией о безграничном числе физических объектов, со всеми, из которых у пространства и времени действует определенная взаимная связь. Это, равным образом, приводит к исключению пребывания пространства и времени самостоятельно от материи и предоставляет понимание о свойствах этих понятий как физических явлений и форм существования материи.

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

Ключевые системы пространства и времени

До 1915 года пространство и время рассматривались в роли некоторой зоны, которая исключает воздействие на нее любых возникающих в ее границах явлений и процессов. Объекты передвигались, силы при этом отталкивали и притягивали, но пространство и время оставались постоянными.

В теории относительности Альберта Эйнштейна пространство и время представлены динамическими значениями в пределах явления с перемещением объекта и воздействия силы, которые провоцируют преобразование кривизны пространства и времени. В то же время, система пространства-времени непосредственно воздействует на свойства передвижения и воздействия сил.

В основании пространственно-временных характеристик объекта, в зависимости от скорости его перемещения находятся такие положения:

Принцип относительности, в соответствии с которым все природные законы являются идентичными в каждой инерциальной системе. Альберт Эйнштейн, соответствующим образом, производит расширение положение относительности Галилея.
Принцип неизменности скорости света, благодаря которому скорость света полноправна в любой инерциальной системе координат, и не считается, что она зависит от ориентира передачи света от созерцателя.
Отрицание от изображения эфира в формате устойчивой точки отсчета. В то же время, каждая система координат считаются равноценными. Относительность предполагает одинаковость каждой системы координат и осуществляет исключение эталонной системы.

Пространство и время не считаются абсолютными, иначе говоря, пространство и время в полной мере находятся в зависимости от физических тел, которые находятся в них. Специальная теория относительности показывает плотную взаимосвязь меж собой пространственных и временных значений. В процессе этих анализов и рассмотрений природная среда стала исследоваться в виде организма, в пределах которого просматривается прямая взаимная связь каждой системы, т.е. зависимость всех систем одна от другой.

Пространственные и временные показатели выражаются только в форме параметров гравитационного поля. К тому же, гравитационное поле является искривленным, неевклидовым формированием. Искривление устанавливается материей, перемещение объектов, в то же время, представляется, исключая гравитационные силы. При небольших скоростях непростые формулы СТО стают обыкновенными ньютоновскими формулами, а четырехмерное пространство и время преобразовывается в плоское пространство и время.

Читайте также: