Развитие представлений о пространстве и времени

Естественно-научные представления о пространстве и времени прошли длинный путь становления и развития. Уже в античности мыслители задумывались над природой и сущностью пространства и времени, однако их рассуждения носили стихийный и нередко противоречивый характер. Реальный эмпирический базис и строгое теоретическое описание представления о пространстве и времени обрели в ходе первой глобальной научной революции и классиче­ской науке Нового времени. Это было связано с развитием механи­ки, которая описывала движение материальных тел, происходящее одновременно в пространстве и времени.

Вершиной классического естествознания стало творчество И. Нью­тона. Именно Ньютон в своей знаменитой книге «Математические начала натуральной философии» ввел господствовавшие в науке до начала XX в. понятия пространства и времени, известные как абсо­лютное пространство и абсолютное время. Раскрывая сущность пространства и времени, Ньютон предложил различать два типа этих понятий: абсолютные (истинные, математические) и относи­тельные (кажущиеся, обыденные) пространство и время.

Абсолютное пространство предстает как универсальное вмести­лище себя и всего существующего в мире. Оно безотносительно к чему бы то ни было внешнему, всегда остается одинаковым и не­подвижным. Его можно попытаться, представить в виде гигантского «черного ящика», в который можно поместить или убрать из него любые материальные тела.

Относительное пространство есть мера или какая-либо ограни­ченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению ее относительно некоторых тел и в обыденной жиз­ни принимается за пространство неподвижное.

Абсолютное время предстает как универсальная длительность любых процессов во Вселенной. Оно само по себе, без всякого от­ношения к чему-либо внешнему протекает равномерно. Абсолют­ное время можно представить в образе гигантской реки, которая будет течь, даже если не будет никаких материальных тел.

Относительное время есть или точная, или изменчивая, пости­гаемая чувствами внешняя мера продолжительности. Она употреб­ляется в обыденной жизни вместо истинного математического вре­мени. Это — минута, час, день, месяц, год.

С точки зрения этой концепции абсолютные пространство, время и материя представляют три независимые друг от друга сущности.

Некоторые философы и ученые, не соглашаясь с Ньютоном, выступили с критикой его взглядов. Среди них был давний науч­ный соперник Ньютона Г. Лейбниц. Он предложил реляционную концепцию пространства и времени, отказывающую им в самостоя­тельном, независимом от материи существовании. Лейбниц рассмат­ривал пространство как порядок сосуществования тел, а время — как порядок отношения и последовательность событий. Иными слова­ми, он говорил о неразрывной связи материи с пространством и временем.

Однако взгляды Лейбница не смогли переубедить ученых, уве­ренных в правоте Ньютона. Сформулированные им законы движе­ния и закон всемирного тяготения, ставшие основой классической механики, основывались на понятиях абсолютного пространства и времени. Поэтому на некоторые недостатки идей Ньютона предпо­чли не обращать внимания. Лишь в середине XIX в., когда Мак­свеллом была создана теория электромагнитного поля, ученым при­шлось признать возможность ошибки, задуматься о замене абсолютного пространства и времени относительными. Тем не менее утверждение новых взглядов на пространство и время произошло только в начале XX в. после создания А. Эйнштейном теории отно­сительности. Пространство и время стали пониматься как атрибуты материи, свойства материальных тел, существующие только вместе друг с другом и с движущейся материей.