Презентация - лекция "Пространство и время в СТО" 11 класс

Новое Новое представление о представление о пространстве и пространстве и времени в рамках времени в рамках целостной целостной парадигмы парадигмы

Краткая история  Краткая история  представлений о  представлений о  времени времени

Мы живем в переломное время, во время Мы живем в переломное время, во время «переоценки всех ценностей», как «переоценки всех ценностей», как предсказывал Фридрих Ницше. предсказывал Фридрих Ницше. К фундаментальным понятиям, которыми К фундаментальным понятиям, которыми современные представления современные представления несовершенны..  несовершенны философы занимались с древних философы занимались с древних времен, относятся пространство и времен, относятся пространство и время. время. Двадцатый век основательно Двадцатый век основательно пересмотрел представление пересмотрел понятиях. понятиях. представление об этих об этих Однако постепенно выясняется, что и Однако постепенно выясняется, что и

Ни одно слово не применяется чаще, чем Ни одно слово не применяется чаще, чем слово «время». слово «время». Что же такое время? В словаре Брокгауза Что же такое время? В словаре Брокгауза объясняется, что время есть объясняется, что время есть ««последовательность событий последовательность событий, которая , которая выявляется из прошлого, настоящего и выявляется из прошлого, настоящего и будущего, из возникновения и будущего, из возникновения и исчезновения вещей.» исчезновения вещей.» соединении с пространством и много соединении с пространством и много спорят о том, объективны ли эти спорят о том, объективны ли эти понятия, другими словами, существуют существуют понятия, другими словами, ли они вообще независимо от ли они вообще независимо от восприятия человека, или они являются восприятия человека, или они являются продуктом его воображения?? продуктом его воображения Философы исследуют время в Философы исследуют время в

Аристотель представлял себе время как представлял себе время как Аристотель движения», для него время не », для него время не ««число число движения могло существовать без души, так как могло существовать без души, так как лишь душа может считать. лишь душа может считать. Для Для Галилео Галилея и Исаака Ньютона Галилео Галилея и Исаака Ньютона Для Для Демокрита Демокрита пространство пространство было было пустотой, в которой пустотой это движение может происходить это движение может происходить только во времени во времени.. только , в которой движутся атомы движутся атомы, а , а бесконечно и и было бесконечно пространство было пространство эвклидово (т.е. не кривое), а время время эвклидово (т.е. не кривое), а текло равномерно и тоже бесконечно бесконечно. . текло Все изменения в мире распространялись Все изменения в мире распространялись бесконечно быстро во всей Вселенной. бесконечно быстро во всей Вселенной. равномерно и тоже

Для сегодняшних философов- философов- Для сегодняшних материалистов проблема проблема материалистов «пространство-время» решается очень «пространство-время» решается очень просто. просто. В мире не существует ничего кроме ««В мире не существует ничего кроме движущейся материи, и эта , и эта движущейся материи движущаяся материя не может движущаяся материя не может двигаться иначе как в пространстве и пространстве и двигаться иначе как в во времени» (Ленин). » (Ленин). во времени Но что такое материя, как она возникла Но что такое материя, как она возникла и почему она движется? и почему она движется? Ответ материалистов таков: материя материя Ответ материалистов таков: существует вечно, а движение существует вечно, а движение является ее неотъемлемым свойством.  является ее неотъемлемым свойством.

Альберт Эйнштейн Эйнштейн изобрел изобрел Альберт четырехмерный пространственно- ««четырехмерный пространственно- временной континуум» (лат. континуум - временной континуум» (лат. континуум - единство) и утверждал, что время и масса время и масса единство) и утверждал, что тел зависят от их скорости. Когда тело . Когда тело тел зависят от их скорости достигает скорости света, его время достигает скорости света, его время якобы останавливается, а масса якобы останавливается, а масса становится бесконечно большой, т.е. становится бесконечно большой, т.е. масса движется со скоростью света, но масса движется со скоростью света, но конечна. Как и ее энергия. конечна. Как и ее энергия. Почему не только люди, но даже Почему не только люди, но даже элементарные частицы стареют? И даже элементарные частицы стареют? И даже в относительном покое. И почему время в относительном покое. И почему время должно образовывать с пространством должно образовывать с пространством единство? Лишь потому, что оба единство? Лишь потому, что оба находятся в фундаменте наших знаний? находятся в фундаменте наших знаний? Такое единство не обосновано причинно  Такое единство не обосновано причинно Но почему все меняется со временем? Но почему все меняется со временем?

Наиболее глубокое представление о Наиболее глубокое представление о времени имеют геологи и времени имеют геологи и палеонтологи, так как они имеют палеонтологи, так как они имеют дело с огромными отрезками дело с огромными отрезками времени. И они знают, что все в этом все в этом времени. И они знают, что мире изменяется - независимо от мире изменяется - независимо от того, покоится нечто или движется - - того, покоится нечто или движется и что время не обязательно течет время не обязательно течет и что равномерно, существуют как , существуют как равномерно медленные изменения, так и скачки, медленные изменения, так и скачки, бывает и ускоренное развитие  бывает и ускоренное развитие

Понятие времени  Понятие времени

Категория времени принадлежит к числу тех, Категория времени принадлежит к числу тех, которые играют ключевую роль не только в которые играют ключевую роль не только в философии, теологии, математике и философии, теологии, математике и астрономии, но и в геологии, биологии, астрономии, но и в геологии, биологии, психологии, в гуманитарных и исторических психологии, в гуманитарных и исторических науках. науках. Ни одна сфера человеческой деятельности не Ни одна сфера человеческой деятельности не обходится без соприкосновения с реальностью обходится без соприкосновения с реальностью времени: все, что движется, изменяется, живет, времени: все, что движется, изменяется, живет, действует и мыслит, - все это в той или иной действует и мыслит, - все это в той или иной форме связано с временем. форме связано с временем. Однако удивительным образом само понятие само понятие Однако удивительным образом времени представляет большие трудности для для времени представляет большие трудности всякого, кто пытается постигнуть его природу. всякого, кто пытается постигнуть его природу. Не случайно о времени написаны горы Не случайно о времени написаны горы литературы, особенно в последнее столетие, но литературы, особенно в последнее столетие, но число неразрешимых вопросов, как кажется, не число неразрешимых вопросов, как кажется, не только не уменьшается, а с каждым только не уменьшается, а с каждым десятилетием, пожалуй, только возрастает. десятилетием, пожалуй, только возрастает. некоторые). некоторые). Время непрерывно (или дискретно, как полагают Время непрерывно (или дискретно, как полагают

Надо сказать, что размышления о природе Надо сказать, что размышления о природе времени с первых шагов научной и времени с первых шагов научной и философской мысли в Древней Греции философской мысли в Древней Греции были неразрывно связаны с попытками были неразрывно связаны с попытками решить проблему континуума. решить проблему континуума. Ведь время, так же как и пространство, и Ведь время, так же как и пространство, и движение представляет собой движение представляет собой континуум, который можно мыслить либо континуум, который можно мыслить либо как состоящий из неделимых элементов как состоящий из неделимых элементов (моментов-«мигов мигов» - времени, неделимых » - времени, неделимых (моментов-« частей - точек - пространства или частей - точек - пространства или «частей» движения), либо же как «частей» движения), либо же как бесконечно делимую - в точном смысле бесконечно делимую - в точном смысле непрерывную - величину. - величину.  непрерывную

Вот что пишет в этой связи Герман Вейль: Вот что пишет в этой связи Герман Вейль: «Издавна противостоят друг другу «Издавна противостоят друг другу атомистическая концепция, согласно , согласно атомистическая концепция которой континуум состоит из отдельных континуум состоит из отдельных которой противоположная точка зрения, , и противоположная точек, и точка зрения, точек считающая невозможным понять таким считающая невозможным понять таким непрерывное течение. образом непрерывное течение. образом Первая концепция дает нам построенную Первая концепция дает нам построенную логически систему неподвижно сущих логически систему неподвижно сущих элементов, но она не в состоянии элементов, но она не в состоянии объяснить движение и действие; всякое объяснить движение и действие; всякое изменение сводится для нее к иллюзии. изменение сводится для нее к иллюзии. времена античного мира, ни позже, времена античного мира, ни позже, вплоть до Галилея, вырваться из сферы вплоть до Галилея, вырваться из сферы туманной интуиции, чтобы проникнуть в туманной интуиции, чтобы проникнуть в область абстрактных понятий, область абстрактных понятий, необходимых для рационального необходимых для рационального анализа действительности.» анализа действительности.» Второй же концепции не удалось ни во Второй же концепции не удалось ни во

Противостояние двух точек зрения на Противостояние двух точек зрения на природу континуума - атомистической атомистической, , природу континуума - представители которой мыслят представители которой мыслят состоящим из неделимых непрерывное состоящим из неделимых непрерывное элементов, и антиатомистической антиатомистической, , элементов, и защитники которой отрицают защитники которой отрицают возможность составить континуум из возможность составить континуум из неделимых в качестве их суммы, в неделимых в качестве их суммы, в основе своей имеет онтологическую основе своей имеет онтологическую дилемму, сформулированную еще дилемму, сформулированную еще древними философами, обсуждавшуюся древними философами, обсуждавшуюся на протяжении многих веков и не на протяжении многих веков и не утратившую своей актуальности и утратившую своей актуальности и сегодня: что является реально сегодня: что является реально существующим и составляет подлинный существующим и составляет подлинный предмет научного знания: бытие или бытие или предмет научного знания: становление??  становление

С V в. до н.э., прежде всего в учениях элеатов, С V в. до н.э., прежде всего в учениях элеатов, а затем Платона получает свое первое и а затем Платона получает свое первое и достаточно глубокое обоснование точка достаточно глубокое обоснование точка зрения, что реально существует лишь то, зрения, что реально существует лишь то, что неизменно и самотождественно; оно и что неизменно и самотождественно; оно и получает название бытия. В силу именно получает название бытия. В силу именно своей неизменности и тождества самому своей неизменности и тождества самому себе бытие только и может быть постигнуто себе бытие только и может быть постигнуто разумом с помощью понятий и, таким разумом с помощью понятий и, таким образом, стать предметом строгого научного образом, стать предметом строгого научного знания. Что же касается окружающего нас знания. Что же касается окружающего нас чувственного мира, в котором происходит чувственного мира, в котором происходит непрерывное изменение, движение, все непрерывное изменение, движение, все явления которого претерпевают явления которого претерпевают трансформации и никогда не остаются трансформации и никогда не остаются тождественными и равными себе, то он тождественными и равными себе, то он являет собой не бытие, а становление и в являет собой не бытие, а становление и в качестве такового есть предмет не знания, а качестве такового есть предмет не знания, а лишь изменчивого и недостоверного мнения.  лишь изменчивого и недостоверного мнения

Аристотель служит предшественником тех, кто Аристотель служит предшественником тех, кто время как как фундаментальное фундаментальное Итак, что же такое непрерывность? Это есть, по Итак, что же такое непрерывность? Это есть, по рассматривает время рассматривает понятие, поскольку он утверждал, что имеется , поскольку он утверждал, что имеется понятие реальное "становление" и что мир имеет в своей реальное "становление" и что мир имеет в своей основе временную структуру» основе временную структуру» Аристотелю, определенный тип связи элементов Аристотелю, определенный тип связи элементов системы, отличающихся от других типов связи - системы, отличающихся от других типов связи - последовательности и смежности. последовательности и смежности. Последовательность, или следование по порядку, - Последовательность, или следование по порядку, - условие смежности, а смежность - условие условие смежности, а смежность - условие непрерывности. непрерывности. части пространства и времени, но и движения; части пространства и времени, но и движения; выполнены три условия: единство выполнены три условия: единство (тождественность) вида движения, единство (тождественность) вида движения, единство движущегося предмета и единство времени движущегося предмета и единство времени части, всегда делимые. А это значит, что части, всегда делимые. А это значит, что непрерывное не может быть составлено из непрерывное не может быть составлено из неделимых. неделимых. Непрерывными, по Аристотелю, могут быть не только Непрерывными, по Аристотелю, могут быть не только Чтобы движение было непрерывным, должны быть Чтобы движение было непрерывным, должны быть Непрерывное, по Аристотелю, - это то, что делится на Непрерывное, по Аристотелю, - это то, что делится на

Пространство - это сверхтекучая Пространство - это сверхтекучая жидкость жидкость Многие возникшие независимо друг от друга Многие возникшие независимо друг от друга Существуют важные основания для утверждения, Существуют важные основания для утверждения, что пространство представляет из себя что пространство представляет из себя сжимаемую жидкость с очень малой вязкостью, сжимаемую жидкость с очень малой вязкостью, подобную жидкому гелию-II. подобную жидкому гелию-II. В этой жидкости легко возникают определенные В этой жидкости легко возникают определенные структуры (вихри, волны), которые затем структуры (вихри, волны), которые затем длительное время существуют. длительное время существуют. теории (Гельмгольца, Томсона, Ацюковского, теории (Гельмгольца, Томсона, Ацюковского, Бауэра, Хильгенберга, Мейла, Зейлера, Бауэра, Хильгенберга, Мейла, Зейлера, Герловина и др.) показывают, что Герловина и др.) показывают, что элементарные частицы, атомные ядра, атомы, элементарные частицы, атомные ядра, атомы, молекулы и т.д. до галактик и силовых полей молекулы и т.д. до галактик и силовых полей являются вихревыми структурами этой среды. являются вихревыми структурами этой среды. Плотность этой среды была теоретически Плотность этой среды была теоретически рассчитана Сухоруковыми (1993) и равняется рассчитана Сухоруковыми (1993) и равняется 1,08г/см3 (т.е. близка к плотности воды!). 1,08г/см3 (т.е. близка к плотности воды!).

Вихревые кольца имеют одну особенность: Вихревые кольца имеют одну особенность: при больших скоростях движения они при больших скоростях движения они становятся меньше, а при малых - больше становятся меньше, а при малых - больше Газ из таких частиц будет в отличие от Газ из таких частиц будет в отличие от «нормального» газа при охлаждении «нормального» газа при охлаждении расширяться (как вода при замерзании). расширяться (как вода при замерзании). Поэтому все «просветы» между этими Поэтому все «просветы» между этими частицами всегда заполнены. Они частицами всегда заполнены. Они образуют сплошную среду и не требуют образуют сплошную среду и не требуют бесконечного ряда все более мелких бесконечного ряда все более мелких частиц для достижения сплошности. частиц для достижения сплошности. Материя при этом не бесконечно делима, Материя при этом не бесконечно делима, что было бы абсолютностью. Эта модель что было бы абсолютностью. Эта модель не требует и виртуальных (в переводе: не требует и виртуальных (в переводе: воображаемых, кажущихся!), воображаемых, кажущихся!), колеблющихся около нуля колеблющихся около нуля пространственной энергии частиц. пространственной энергии частиц.

А так как во Вселенной становится все А так как во Вселенной становится все больше вихревых структур, т.е. больше вихревых структур, т.е. частиц (что подтверждает и частиц (что подтверждает и знаменитый физик Поль Дирак, знаменитый физик Поль Дирак, открывший теоретически открывший теоретически антиматерию) и все меньше антиматерию) и все меньше «свободного» эфира, то постепенно «свободного» эфира, то постепенно изменяется и его плотность, а вместе с изменяется и его плотность, а вместе с ней и величины мировых «констант» ней и величины мировых «констант» (их постоянство тоже не может быть (их постоянство тоже не может быть абсолютным), что и может являться абсолютным), что и может являться сущностью времени  сущностью времени

Перспективные аспекты Перспективные аспекты развития физико- развития физико- топологических топологических представлений о времени представлений о времени

Время, как форма движения материи Время, как форма движения материи представляет собой представляет собой детерминированную систему с детерминированную систему с жесткими причинно-следственными жесткими причинно-следственными связями. Эти связи характеризуются связями. Эти связи характеризуются устойчивой консеквентной сменой таких устойчивой консеквентной сменой таких хронологических параметров, как - хронологических параметров, как - Прошлое, Настоящее и Будущее Прошлое, Настоящее и Будущее К разряду общих фундаментальных К разряду общих фундаментальных свойств Времени, принятых сегодня в свойств Времени, принятых сегодня в физике, наиболее точно физике, наиболее точно установленными являются: установленными являются: гомогенность и изотропность  гомогенность и изотропность

homogenes — однородный), homogenes — однородный), система, химический состав и система, химический состав и физические свойства которой во во физические свойства которой одинаковы или или всех частях одинаковы всех частях непрерывно, без , без меняются непрерывно меняются скачков (между частями системы скачков (между частями системы нет поверхностей раздела) нет поверхностей раздела) — независимость независимость ИЗОТРОПИЯ — ИЗОТРОПИЯ ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА (от греч. (от греч. ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА свойств физических объектов от свойств физических объектов от направления. Характерна для направления. Характерна для жидкостей, газов и аморфных аморфных жидкостей, газов и состояний твердых тел состояний твердых тел

С точки зрения существующей реальности, С точки зрения существующей реальности, разумно допустить, что Прошлое, Настоящее разумно допустить, что Прошлое, Настоящее и Будущее могут коррелировать с понятием и Будущее могут коррелировать с понятием -спектральных параметров Времени. -спектральных параметров Времени. На "стреле" Времени эти критерии На "стреле" Времени эти критерии группируются следующим образом: группируются следующим образом: *Будущему принадлежат точки Времени *Будущему принадлежат точки Времени лежащие над Настоящим и Прошлым, лежащие над Настоящим и Прошлым, *Настоящее занимает промежуточное *Настоящее занимает промежуточное положение между областями Прошлого и положение между областями Прошлого и Будущего, Будущего, *Прошлое проецируется на ту часть на *Прошлое проецируется на ту часть на "стреле" Времени, которая располагается "стреле" Времени, которая располагается ниже зоны включающей точки Времени ниже зоны включающей точки Времени Настоящего и тем более точки Времени Настоящего и тем более точки Времени Будущего. Будущего. есть - "вчера", "сегодня", "завтра". есть - "вчера", "сегодня", "завтра".

ТАК ЧТО ЖЕ ТАКОЕ ВРЕМЯ?... ТАК ЧТО ЖЕ ТАКОЕ ВРЕМЯ?... А ПРОСТРАНСТВО?... А ПРОСТРАНСТВО?... ВОПРОС ОСТАЁТСЯ ВОПРОС ОСТАЁТСЯ ОТКРЫТЫМ…. ОТКРЫТЫМ