Фундаментальные законы материи и концепция относительности пространства и времени - Реферат

Понятия пространства и времени являются философскими категориями и в этом смысле не определяются в естествознании. Для естественных же наук важно уметь определять их численные характеристики - расстояния между объектами и длительности процессов, а так же - описывать их свойства, поддающиеся экспериментальному изучению. Материалистическая философия исходит из того, что "в мире нет ничего, кроме движущейся материи, и движущаяся материя не может двигаться иначе, как в пространстве и во времени".В истории науки рассмотрение мировоззренческих концепций пространства и времени обычно начинают с сопоставления концепций Демокрита и Аристотеля. Математически суть изотахии состоит в том, что в процессе перемещения атомы проходят один "атом" пространства за один "атом" времени. Галилей, Декарт и Ньютон рассматривали различные сочетания концепций пространства и инерции: у Галилея признается пустое пространство и круговое инерциальное движение, Декарт дошел до идеи прямолинейного инерциального движения, но отрицал пустое пространство, и только Ньютон объединил пустое пространство и прямолинейное инерциальное движение. Ньютон считал, что вполне возможно допустить существование мира: есть только одно абсолютное пространство, и нет ни материи, ни абсолютного времени; либо же есть существование мира, в котором есть пространство и время, но нет материи; либо существует мир, в котором есть только время, но нет ни пространства, ни материи. Лейбниц, "вечный оппонент" Ньютона, выступил с критикой этой концепции и отстаивал принципы реляционной теории пространства и времени, считая "пространство, так же как и время, чем-то относительным: пространство - порядком существований, а время - порядком последовательностей Ибо пространство... обозначает порядок одновременных вещей, поскольку они существуют совместно, не касаясь их специфического способа бытия" (Лейбниц Г.XIX в. было введено понятие а-тела, как такого тела во Вселенной, которое можно было бы считать неподвижным и принять его в силу этого за начало абсолютной системы отсчета. Некоторые физики предлагали в этой связи принять за а-тело центр тяжести всех тел во Вселенной, полагая, что этот центр тяжести можно вполне считать находящимся в абсолютном покое. С точки зрения Маха, всякое движение относительно пространства не имеет никакого смысла, о движении можно говорить только по отношению к телам, а значит, все величины, определяющие состояние движения, являются относительными. Эйнштейн сформулировал основные положения специальной теории относительности, которая объясняла и отрицательный результат опыта Майкельсона - Морли, и смысл преобразований Лоренца, и, кроме того, содержала новый взгляд на пространство и время. Специальная теория относительности не затрагивала проблему воздействия материи на структуру пространства-времени, а в общей теории Эйнштейн уже непосредственно обратился к органической взаимосвязи материи, движения, пространства и времени.Итак, исходя из вышесказанного, во времена Ньютона считалось, что свойства пространства и времени абсолютны, т.е. не зависят от наличия материальных тел, протекающих процессов и наблюдателей. Современная физика показала ограниченность таких представлений: геометрические свойства пространства и времени тесно связаны с наличием и расположением массивных тел, зависят от характера протекающих процессов и даже от состояния наблюдателя.

План Реферата Страницы

1. Основные концепции физических пространства и времени: мировоззренческий экскурс 4

2. Развитие физических представлений о пространстве и времени в истории естествознания 8

3. Проблема пространства и времени в специальной теории относительности А. Эйнштейна 10

4. Проблема пространства и времени в общей теории относительности А. Эйнштейна 12

Заключение 16

Понятия пространства и времени являются философскими категориями и в этом смысле не определяются в естествознании. Для естественных же наук важно уметь определять их численные характеристики - расстояния между объектами и длительности процессов, а так же - описывать их свойства, поддающиеся экспериментальному изучению.

Материалистическая философия исходит из того, что "в мире нет ничего, кроме движущейся материи, и движущаяся материя не может двигаться иначе, как в пространстве и во времени". Пространство и время, следовательно, выступают, с этих позиций, фундаментальными формами существования материи. Классическая физика рассматривала пространственно - временной континуум как универсальную арену динамики физических объектов. Однако развитие неклассической физики (физики элементарных частиц, квантовой физики и др.) выдвинуло новые представления о пространстве и времени. Оказалось, что эти категории неразрывно связаны между собой. Возникли разные концепции: согласно одним, в мире вообще ничего нет, кроме пустого искривленного пространства, а физические объекты являются только проявлениями этого пространства. Согласно другим, пространство и время присущи лишь макроскопическим объектам.

Сказанное может означать только то, что подлинное развитие научных представлений не может быть непротиворечивым.

Итак, исходя из вышесказанного, во времена Ньютона считалось, что свойства пространства и времени абсолютны, т.е. не зависят от наличия материальных тел, протекающих процессов и наблюдателей. Современная физика показала ограниченность таких представлений: геометрические свойства пространства и времени тесно связаны с наличием и расположением массивных тел, зависят от характера протекающих процессов и даже от состояния наблюдателя. В связи с этим сейчас принято говорить, что свойства пространства и времени относительны.

Связанные с этим проблемы разрабатываются многими естествоиспытателями. Уже получены перспективные научные результаты и ведутся дальнейшие плодотворные поиски. Еще не раз нам придется ломать свои устоявшиеся представления о пространстве и времени, но одно всегда останется неизменным: пространство и время объективны, они представляют собой всеобщие формы существования материи и так же, как материя, качественно бесконечны.

I. Основная

1. ** Аскин Я.Ф. Проблема времени: Ее физическое истолкование. М., 1986.

2. ** Ахундов М.Д. Пространство и время в физическом познании. М., 1982.

3. ** Потемкин В.К., Симанов А.Л. Пространство в структуре мира. Новосибирск, 1990.

4. ** Хокинг С. От большого взрыва до черных дыр: Краткая история времени. М., 1990.

5. * Эйнштейн А. Собрание научных трудов в четырех томах. Том I. Работы по теории относительности 1905-1920, М., 1965.

Дополнительная

1. * Концепции современного естествознания / Под ред. С.И. Самыгина. Ростов н/Д, 2001.

2. ** Лучшие рефераты. Концепции современного естествознания. Ростов н/Д, 2002.

3. * Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2002.

4. ** Скопин А.Ю. Концепции современного естествознания. М., 2003.

* Соломатин В.А. История и концепции современного естествознания. М., 2002.