Пространство и время в естествознании

Необратимость времени, неэквивалентность  прошлого и будущего во все большей  мере осознаются различными науками. Раньше считалось, что все физические законы инвариантны относительно замены знака  времени, поскольку время в уравнениях квантовой и классической механики берется в квадрате. Это наводило на мысль, что все физические процессы могут происходить одинаково  как в прямом, так и в обратном направлении. Но за последние годы были открыты процессы, демонстрирующие  необратимость изменений в микромире: распады неустойчивость частиц (нейтронов, мезонов) с излучением нейтрино. Установлено, что, и протоны могут распадаться  за период времени порядка 10³¹ лет.

4. Одновременность времени проявляется и в линейной,  генетически связанной между собой, системе измерений. Если для определения положения тела в пространстве необходимо задать три координаты, то для определения времени достаточно одной. Если бы время имело не одно, а два, три и больше измерений, то это означало бы, что параллельно нашему миру существуют аналогичные и никак не связанные с ним миры - двойники, в которых те же самые события разворачивались бы в одинаковой последовательности.

Рассмотрим теперь специфические  и локальные пространственно - временные  свойства систем. К пространственным свойствам относятся:

1. Контрольные пространственные формы тел, их положение в пространстве по отношению друг к другу, скорость пространственного перемещения, размеры тел.
2. Наличие у них внутренней симметрии или асимметрии. Различные виды симметрии свойственны как макромиру, так и микромиру, являются фундаментальным свойством неживой природы. Живому веществу присуще свойство пространственной асимметрии, которым обладает молекула живого вещества.
3. Изотропность и неоднородность пространства. Изотропность означает отсутствие выделенных направлений (верха, низа и других), независимость свойств тел, движущихся по инерции, от направления их движения. Полная изотропность присуща лишь вакууму, а в структуре вещественных тел проявляется анизотропия в распределении сил связи. Они расщепляются в одних направлениях лучше, чем в других. Точно также полная однородность свойственна лишь абстрактному евклидному пространству и является идеализацией. Реальное пространство материальных систем неоднородно, различается метрикой и значениями в зависимости от распределения тяготеющих масс.

По отношению ко времени специфическими являются такие свойства:

1. Конкретная длительность существования материальных систем от их возникновения до распада, ритмы процессов в них, соотношение между циклами изменений.
2. Скорость протекания процессов, темпы развития и соотношение между ними на разных этапах эволюции. С увеличением скорости движения тел и в мощных полях тяготения происходит относительное замедление всех процессов в телах, их собственное время как бы сокращается по отношению ко времени внешних систем. Конечность скорости распространения взаимодействий обусловливает относительность одновременности в различных системах. События, одновременные в одной системе, могут быть неодновременными по отношению к другой системе, движущейся относительно первой. Все это приводит к тому, что во Вселенной отсутствует единое время, как и одно единое пространство.

   Некоторые авторы в качестве  самостоятельных выделяют: биологическое и социальное пространство и время, индивидуальное, психологическое, художественное историческое и т.д.  Основания для этого есть.

В биологических системах есть специфические  пространственно - временные свойства: асимметрия расположения атомов в молекулах  белка и нуклеиновых кислот, собственные  временные ритмы и темпы изменения  внутриорганизменных и надорганизменных биосистем, взаимосвязь и синхронизация ритмов друг с другом, а также с вращением Земли вокруг оси и сменой времен года.

Так же и в обществе есть специфические  пространственные отношения между  его элементами, собственные ритмы  и темпы изменения в различных  сферах общественной жизни, проявляется  ускорение темпов развития с прогрессом науки и техники.

Но во всех этих и других системах проявляются указанные выше всеобщие свойства пространства и времени  и большинство их общих свойств.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

 

Теория относительности показала единство пространства и времени, выражающееся в совместном изменении их характеристик  в зависимости от концентрации масс и их движения. Время и пространство перестали рассматриваться независимо друг от друга и возникло представление о пространственно-временном четырехмерном континууме.

Направленность времени, связанная  с эволюцией систем, в физических картинах мира следует из второго  начала термодинамики. Направленность времени, определяющая принцип причинности, отличает временные координаты от пространственных, причем для одновременных событий  нет симметрии между «правым» и «левым». В современной картине  мира в основу положены необратимые  процессы, и поэтому возможно единообразное  описание живого и неживого миров.

Можно сделать вывод об основных результатах к которым приходит теория относительности:

- относительность свойств пространства-времени;

- относительность массы и энергии;

- эквивалентность тяжелой и  инертной масс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература.

 

1. Садохин А.П. Концепции современного естествознания – М.: Омега–Л, 2007.
2. Еремеева А.И. Астрономическая картина мира и ее творцы. -М.: Наука, 1984.
3. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. -М., 1965.
4. Рейхенбах Г. Философия пространства и времени. -М.: Наука, 1985.
5. Эйнштейн А. Сборник научных трудов. Т. II -М., 1966.
6. Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М.: Центр, 1998.
7. Дубнищева Т.Я. Концепция современного естествознания. – Новосибирск: ЮКЭА , 1997.
8. Концепция современного естествознания / под ред. Лавриненко В.Н. -М. 1997.
9. Моисеев Н.Н. Время в нас и вне нас. –Л.: Лениздат, 1994.
10. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. -М.: Мир, 1986.