Тема 5 Концепции пространства и времени

Развитие представлений о пространстве и времени в философии. Субстанциальная и реляционная концепции. Идеи Г.В.Лейбница об относительности пространства и времени. Проблема объективности пространства и времени. Субъективистский подход к проблеме сущности пространства и времени.

Пространство и время в классической физике. Понятия абсолютного пространства и времени как основа классической механики И.Ньютона. Принцип относительности Г.Галилея. Преобразования Галилея.

Предпосылки релятивистской интерпретации пространства и времени. Неинвариантность уравнений электродинамики Максвелла в инерциальных системах отсчета относительно преобразований Галилея. Попытки разрешения противоречия между принципом относительности Галилея и электродинамикой Максвелла в рамках классических представлений о пространстве и времени. Опыт Майкельсона-Морли. Постоянство скорости света в вакууме.

Гипотеза Г.Лоренца о зависимости пространственных и временных интервалов от скорости движения объектов. Преобразования Лоренца.

Создание А.Эйнштейном специальной теории относительности (СТО). Принцип постоянства скорости света в вакууме и принцип относительности Эйнштейна как основа СТО. Относительность одновременности. Зависимость пространства и времени от движения материальных объектов. Опровержение субстанциальной концепции пространства и времени.

Природа релятивистских эффектов. Объективный характер относительности пространства и времени. Опровержение специальной теорией относительности субъективистских представлений о пространстве и времени.

Четырехмерный пространственно-временной континуум Г.Минковского. Инвариантность мирового интервала в различных инерциальных системах отсчета. Пространство и время как относительные стороны абсолютной формы существования материи – пространственно-временного континуума.

Зависимость массы от движения материальных объектов.

Принцип единства пространства, времени, движения и материи. Пространство и время как формы существования материи.

Пространство и время в общей теории относительности (ОТО). Распространение принципа относительности на неинерциальные системы отсчета. Принцип эквивалентности как основа ОТО. Установление зависимости метрических свойств пространства–времени от гравитационных взаимодействий между материальными объектами. Физика и геометрия. Неевклидовы геометрии. Экспериментальная проверка ОТО. Современное состояние теории гравитации и ее роль в физике.

Единство и многообразие пространственно-временных отношений материальных систем. Трехмерность, однородность и изотропность пространства. Одномерность, необратимость, однородность времени. Взаимосвязь пространственно-временных симметрий с законами сохранения физических величин.

Специфика проявления пространственно-временных отношений на разных структурных уровнях организации материи. Пространственно-временные отношения в микро-, макро- и мегамире. Биологическое, психологическое (перцептуальное) и социальное пространство и время.