Государственный Университет Управления
Институт Заочного Обучения
Специальность – маркетинг
РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ
О МАТЕРИИ, ПРОСТРАНСТВЕ И ВРЕМЕНИ
Москва 2002 г.
Развитие представлений человечества о материи, пространстве и времени представляет собой представить как бесконечную лестницу познания, которая простирается от древнейших времен до наших дней, и от наших дней в необозримое будущее. Каждая следующая ступень познания при этом основывается на предыдущей, включая в себя все ее достижения. Атомизм древнегреческих натурфилософов и геометрия Эвклида послужили основанием для классической механики Ньютона. Накопление знаний в различных областях физики и астрономии привело к следующему шагу познания - созданию теории относительности Эйнштейна. Дальнейшее развитие и обобщение представлений о материи, пространстве и времени продолжается как в направлении движений, взаимодействий и трансмутаций элементарных частиц в областях порядка 10‑13 см, но и в сторону описания строения космических областей, по сравнению с которыми исчезающе малы расстояния между звездами и даже расстояния между галактиками.
Оглавление 3
Введение 5
1. Эволюция концепции материи в философии и физике 7
2. Развитие пространственно-временных представлений в античной философии и классической механике 17
3. Пространство и время в теории относительности Альберта Эйнштейна 21
3.1. Специальная теория относительности 21
3.2. Пространство и время в общей теории относительности 24
4. Пространство и время в физике микромира 28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 33
Список литературы 35
Важнейшая задача естествознания – создание логичной, завершенной, непротиворечивой естественнонаучной картины мира. Естественнонаучная картина природы образует в целом упорядоченную систему, которая по мере развития науки, накопления человечеством знаний о природе, уточняется и дополняется. Формирование такой картины мира невозможно без обращения к глобальным обобщающим понятиям, выражающим самые глубокие, самые общие, универсальные свойства природы, присущие всем объектам и явлениям окружающего нас мира. К таким наиболее общим понятиям, которые формировались на протяжении многих веков истории человечества, будучи предметом изучения философии как первой науки о природе и физики как фундаментальной основы естествознания, относятся материя, движение, пространство и время.
Эти понятия широко используются не только в естествознании, но и во многих гуманитарных сферах, не говоря уже об обыденной жизни. При этом за кажущейся простотой и обманчивой интуитивной очевидностью понятий материи, движения, пространства и времени стоит непростая история осмысления человечеством фундаментальных основ бытия.
От первых известных нам древнегреческих философов – Фалеса, Анаксимандра, Анаксимена – дошли до наших дней размышления о природе окружающего мира, первые попытки сформировать систему понятий, объясняющую окружающий мир – но они послужили плодотворной почвой для следующих исследователей природы.
Более двух тысяч лет оставались в ранге умозрительных теорий гениальные прозрения первых атомистов – Левкиппа и Демокрита – но в ХХ веке учение о молекулярной структуре вещества и исследования казавшегося сначала «неделимым» атома основываются именно на их идеях.
Сформулированные впервые Г. Галилеем (1564-1642) и И. Ньютоном (1642-1727) законы механического движения и вытекающие из теории механического движения концепции пространства и времени были и остаются незыблемыми основами многообразной практической деятельности человечества. Вся наша жизнь пронизана осознанным или неосознанным повседневным, ежеминутным применением на практике законов механики.
И все же развитие человеческой мысли и практики привело к пониманию ограниченности концепции пространства-времени, основанной на принципах классической механики. Исследования XIX-XX веков в астрономии, физике, оптике принесли результаты, не согласующиеся с классической механикой. Отрицание существования эфира и принятие постулата о постоянстве и предельности скорости света легли в основу теории относительности А. Эйнштейна (1879-1955).
Базирующиеся на релятивистских принципах теории Эйнштейна исследования микро- и макромира продолжаются в настоящее время, и практическое применение многих явлений и процессов невозможно без использования теории относительности Эйнштейна.
Вопрос о материи и ее свойствах, видах и формах бытия является коренным вопросом философии и естествознания на протяжении всей истории их развития. Это объясняется тем, что понятие материи не только наиболее полно выражает общий уровень знания людей о явлениях объективного мира в каждую данную эпоху развития человеческого общества, но и обусловливает решение всех других проблем философии и естествознания.
Понятие материи относится к основным философским категориям и является центральным в материалистической философии. Оно выражает сущность материального мировоззрения, его объективность.
В соответствии с уровнем развития способа производства, практики и науки в становлении материалистического понятия материи можно указать на три главных этапа: наивно-материалистический — материя то, из чего состоят вещи и во что они превращаются, их «начала» или «элементы»; механический — материя это масса или вещество, сами вещи, состоящие из элементов (частиц, атомов, молекул и т. п.); диалектико-материалистический — материя это объективная реальность, существующая в виде бесконечного многообразия закономерно взаимосвязанных и взаимодействующих между собой в пространстве и во времени качественно и количественно различных ее видов и форм бытия, микро- и макротел и систем.
Натурфилософы Древней Греции строили свое учение о материальном мире на базе «первоэлементов» (вода, воздух, огонь и земля). Интересно отметить, что такие же «первоэлементы» были определены в древнеиндийской философии чарваков. Древнегреческие натурфилософы-материалисты понимали под материей такую реальность, которая существует независимо от сознания. Они полагали, что материя — это своего рода строительный материал, из которого строятся предметы мира и стремились свести все многообразие объективного мира к одному какому-то веществу: к воде (Фалес), к воздуху (Анаксимен), к огню (Гераклит), к неопределенному элементу — апейрону (Анаксимандр), которые, по их мнению, и являются первоначалом, первокирпичиками мира. Они еще не могли отказаться от конкретного, вещественного представления о материи, но настойчиво и упорно шли по пути преодоления этой вещественности.
Положение Фалеса о том, что первоосновой всего является вода, представляется нашему современному мышлению одновременно близким и далеким. Наивность этой мысли Фалеса очевидна, однако его формулировка вопроса была такова, что ответ на него должен был когда-нибудь привести к созданию категории материи.
Понятие Анаксимандра «апейрон», наоборот, является уже более абстрактным. Анаксимен вместо неопределенной материи Анаксимандра вновь представил абсолютное в определенной форме природы, положив в основу всего сущего воздух. «Воздух... если он разряжен, становится огнем, а если он сгущен, становится ветром, потом облаком и затем водой, потом землей, потом камнями, и остальное возникает из этого». Таким образом, во взгляде Анаксимена в скрытой форме содержится идея основы, которая при разных обстоятельствах может иметь разные конкретные формы.
Взгляды представителей милетской школы развивались и видоизменялись в разных направлениях. Их синтезировал Эмпедокл в своем учении о четырех «корнях». Хотя это учение было отходом от идеи единой основы всего сущего, тем не менее, оно явилось прогрессом постольку, поскольку объясняло возникновение расчлененных явлений посредством сочетания четырех «корней». Таким образом, у Эмпедокла впервые обнаруживается попытка понять различие явлений как различие их построения.
Возникновение атомистической философии Левкиппа и Демокрита — большой шаг вперед в истории древнегреческого материализма. Они считали, что все явления природы, земные и небесные тела и их свойства — результат сочетания формы, порядка и положения различных по величине и весу, невидимых и неделимых, находящихся в извечном движении «первочастичек» материи — атомов. Демокрит учил, что в мире нет ничего, кроме атомов и пустоты. Чувственные впечатления Демокрит объяснял различием порядка, формы и положения действующих на ощущающее тело атомов. Демокрит очень ясно обнаруживает основную линию, основную задачу материализма, заключающуюся в объяснении мира сознания, исходя из анализа материального мира. Сила учения Демокрита, как и всего древнегреческого материализма, состоит в попытке свести все разнообразие мира к единой материальной основе. Основные взгляды атомистов заслуживают внимания и в силу их высокой понятийной абстрактности, и возрождение этих взглядов в XVII веке было очень важно для создания новейшего понятия “материя”.
Эпикур и Лукреций, продолжая учение Левкиппа и Демокрита об атомах и пустоте, утверждали, что все в природе материально, как материальны и все свойства неживых и живых тел. Они считали, что безграничность числа атомов и их сочетаний обусловливает и безграничность миров во Вселенной.
Однако видна не только сила, но и слабость древнегреческого материализма. Во-первых, он подменял представление о мире в целом представлением о какой-то частичке этого мира. Во-вторых, этот материализм, по существу, растворял идеальное в материальном, элементы сознания — в элементах бытия. Получалось так, что реально существующая проблема соотношения материи и духа, бытия и мышления оказывалась поглощенной общим учением о бытие. Раз все существующее сводится только к воде, или только к огню, или только к атомам и пустоте, то для проблемы соотношения предметов и их образов, бытия и мышления как бы не оставалось места.