Реляционная и субстанциальная концепции пространства и времени
РЕФЕРАТ
Тема _______«Философия пространства и времени»_________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Студент _________________ __Баскакова Е.Ю.____
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Руководитель,
должность ________________ ___Быданов В.Е._____
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Оценка за курсовую работу
(курсовой проект) ___________ ____________________
(подпись руководителя)
Санкт-Петербург
Оглавление
1) Введение…………………………………………………...……………………1
2) Основная часть…………………………………………………………………4
• Пространство и время…………………………………………………………...4
• Реляционная и субстанциальная концепции пространства и времени……..10
• Качественное многообразие форм пространства-времени в неживой природе…………………………………………………………………...…...….11
• Особенности биологического пространства-времени……………………….12
• Социальное пространство и время………………………………………...….14
• Многообразие пространственно-временных уровней бытия……………….18
3) Вывод…………………………………………………………………………..25
4) Список использованной литературы………………………………...………27
Введение
Чтобы полнее осветить суть философского понимания пространства и времени — важнейших феноменов человеческой культуры и сущностных характеристик нашего индивидуального существования, необходимо кратко проанализировать те представления о них, которые существовали в прошлом.
Пространство является важнейшим атрибутом бытия. Человек всегда живет в нем, осознавая свою зависимость от таких его характеристик, как размеры, границы, объемы. Он измеряет эти размеры, преодолевает границы, заполняет объемы, т. е. он сосуществует с пространством. Такое сосуществование породило еще в архаическом сознании людей любопытные представления о нем, которые интересны нам и сегодня. В мифологии пространство одухотворено и разнородно. Это не хаос и не пустота. Оно всегда заполнено вещами и в этом смысле является своеобразным преодолением и упорядочиванием мира, тогда как хаос олицетворяет собой отсутствие пространства.
Это отражается в так называемых «мифах творения», которые присутствуют во всех мировых мифологиях и описывают процесс постепенного оформления хаоса, его переход из неоформленного состояния в пространство, как нечто оформленное, посредством его заполнения различными существами, растениями, животными, богами и т. д. Таким образом, пространство — это особым образом организованная совокупность объектов и процессов.
Основная часть
Пространство и время
Для обыденно-житейских представлений пространство и время - нечто привычное, известное и даже в какой-то мере очевидное. Но если задуматься над тем, что же все-таки такое пространство и время, то возникают сложные вопросы, напряженно обсуждавшиеся в истории философии и естествознания. В настоящее время нельзя решать их без опоры на достижения современной науки, причем не только достижения естествознания, но и тех данных социальных, гуманитарных дисциплин, которые раскрывают различные аспекты пространственно-временных представлений, их роли, места в человеческой жизни и деятельности.
Зададимся вопросом, каков смысл категорий "пространство" и "время". В своей деятельности мы обнаруживаем такие особенности структурной организации мира, что части и элементы, из которых построены материальные объекты, определенным образом расположены друг относительно друга, образуют некоторые устойчивые конфигурации, что задает границы объекта по отношению к окружающей среде. Можно сказать, что каждый объект характеризуется своеобразной "упаковкой" входящих в него элементов, их расположенностью относительно друг друга, и это делает любые объекты протяженными. Кроме того, каждый объект занимает какое-то место среди других объектов, граничит с ними.
Все это предельно общие свойства, выражающие структурную организацию материального мира, - свойства объектов быть протяженными, занимать место среди других, граничить с другими объектами - выступают как первые, наиболее общие характеристики пространства. Если их абстрагировать из действительности, отделить от самих материальных объектов, то мы получим представление о пространстве как таковом. Именно так и складываются представление о пространстве и понятие пространства, возникающие как результат активного взаимодействия человека с внешним миром, в ходе которого выявляются перечисленные выше предельно общие особенности его структурной организации.
Понятие пространства имеет смысл лишь постольку, поскольку сама материя дифференцированна, структурированна. Если бы мир не имел сложной структуры, если бы он не расчленялся на предметы, а эти предметы, в свою очередь, не членились на элементы, связанные между собой, то понятие пространства не имело бы смысла.
Материальный мир состоит не только из структурно расчлененных объектов. Эти объекты находятся в движении и развитии, они представляют собой процессы, которые развертываются по определенным этапам. В них можно выявить некоторые качественные состояния, некоторые стадии, сменяющие одна другую. Смена этих стадий может характеризоваться определенной повторяемостью. Одна стадия по сравнению с другой стадией может наступать быстрее или позже. Такие особенности процессов характеризуются понятием длительности. Сравнение различных длительностей может стать основой для количественных мер, выражающих скорость развертывания процессов, их ритм и темп. Если эти характеристики абстрагировать от самих процессов и рассмотреть отношения длительностей как некоторые самостоятельные признаки процессов, то мы получаем представление о времени как таковом. Представление о времени и понятие времени имеют смысл лишь постольку, поскольку мир находится в состоянии движения и развития; если бы материя была вне движения, понятие времени не имело бы смысла.
В обыденной жизни и в практической деятельности понятие времени образуется благодаря сравнению, сопоставлению различных процессов движения. Например, мы говорим: лекция длится полтора часа. Это значит, что сложные, развертывающиеся один за другим качественно специфические процессы (текст, который излагает лектор, запись и усвоение этого текста слушателями и т.д.), взятые как единое целое, сравниваются, сопоставляются с другим процессом - колебаниями маятника часов и вызванным этими колебаниями движением часовой и минутной стрелок.
Для того чтобы произвести отсчет времени, мы всегда находим какой-то квазипериодический, то есть повторяющийся в некоторых основных чертах, процесс, который рассматриваем как эталон и с ним сопоставляем непериодические, более сложные процессы. Периодический процесс вращения Земли вокруг своей оси делит время на сутки. Движение Земли вокруг Солнца отмеряет годы. В принципе можно ввести и более крупные единицы времени. Например, говорить о таких больших промежутках, как галактический год, - 200 млн лет, за которые Земля обращается вместе с Солнцем вокруг центра галактики. Но такая единица имеет смысл только при рассмотрении очень длительных процессов, скажем развития жизни на Земле от ее возникновения до нашего времени. Такая единица, как галактический год, может установить определенные состояния развития жизни на Земле в зависимости от положения Земли относительно ядра галактики. Важно, однако, что во всех рассмотренных случаях отсчета времени мы поступаем одним и тем же образом: сравниваем между собой качественно различные процессы движения.
Человеку свойственно и интуитивное чувство времени, не всегда им осмысливаемое. Его можно зафиксировать экспериментально. Так, в период подготовки космонавтов к полету, когда они проходят испытания в сурдокамерах (особых изолированных помещениях), проводили эксперименты по ориентации во времени без часов. Большинство испытуемых довольно точно определяли продолжительность часа (с ошибкой в 1-3 мин) и суток (с ошибкой, не превышающей получаса).
На чем же основано интуитивное чувство времени? В нашем организме существует множество периодических процессов, которые выступают в функции часов. По ним как бы измеряется длительность внешних процессов. Оказывается, что все организмы имеют как бы встроенные внутрь себя биологические часы, в функции которых выступают различные жизненные ритмы - периодически возникающая и затухающая активность клеток и отдельных органов.
Например, известно, что в разное время суток печень, почки, легкие, сердце работают с разной интенсивностью. У них есть свои ритмы. Медики отмечают где-то между двумя и четырьмя часами ночи наибольшую активность печени, очищающей организм от всяких ядовитых отходов, а в четыре часа ночи ритмы организма таковы, что активность всех органов снижается. Кстати, это самые неприятные часы для больного организма; не случайно в это время наблюдается наибольшее число смертей.
Мозг человека также обладает определенными ритмами активности. Существуют так называемые альфа-ритмы, которые характеризуют активность мозга, - это тоже своеобразные биологические часы. Творец кибернетики Норберт Винер высказывал гипотезу, что именно "тиканье" этих часов составляет основу интуиции времени. Пока точно неизвестно, какие именно типы часов играют главную роль в интуиции времени. Высказывается гипотеза, что у высших животных и человека мозг объединяет в единый сложный часовой механизм самые разные ритмы работы органов.
Весьма интересна и другая гипотеза, которая связывает чувство времени с состоянием обмена веществ. Высказывается предположение, что, поскольку в связи со старением интенсивность обмена веществ уменьшается, замедляется ход нашего внутреннего биологического "часового механизма". В молодости он "тикает" быстрее, чем в старости, а значит, с возрастом наши внутренние "секунды" как бы растягиваются. А поскольку с ними сопоставляются все внешние события, то возникает ощущение ускорения внешнего времени.
"Биологические часы", то есть периодические ритмические циклы, есть у любого организма. Они есть и у животных, и у растений. С их помощью организм приспосабливается к внешней среде, к ее ритмам: смене дня и ночи, времен года. Чувство времени развивается в процессе этого приспособления. Важно, однако, что в основе этого чувства лежит примерно тот же принцип, какой лежит и в основе образования понятия времени, - это сравнение, сопоставление различных процессов движения: одного, функционирующего как эталон, и другого, сравниваемого с этим эталоном.
В целом же, как видим, понимание пространства и времени можно свести к двум фундаментальным подходам: один из них рассматривает пространство и время как независимые друг от друга сущности, другой — как нечто производное от взаимодействия движущихся тел.
В классической науке с Ньютона и Галилея время и пространство рассматриваются как особого рода сущности, как некоторые субстанции, существующие сами по себе, независимо от материальных объектов, но оказывающие на них существенное влияние. Они представляют собой как бы вместилище тех материальных вещей, процессов и событий, которые происходят в мире. При этом время рассматривается как абсолютная длительность, а пространство трактуется как абсолютная протяженность. Это обозначается как субстанциальная концепция.
На такую трактовку пространства и времени опирался Ньютон при создании своей механики. Данная концепция превалировала в физике вплоть до создания специальной теории относительности. В философии возможны как идеалистические варианты решения рассматриваемой проблемы, когда, например, пространство трактовалось как особая субстанция, порожденная духом, так и материалистические, в которых пространство понималось как субстанция, существующая или наряду с материей, или же выполняющая порождающие субстанциальные функции.
В реляционной концепции пространство и время рассматриваются как особого рода отношения между объектами и процессами. Физика вплоть до появления теории Эйнштейна базировалась на субстанциальной концепции пространства и времени, хотя в рамках философии присутствовали, как мы показали выше, и другие представления. Почему так произошло? Потому, что на данном историческом отрезке именно субстанциальные представления можно было наполнить конкретным физическим содержанием. Поэтому речь идет не о том, какие представления являлись наиболее истинными, наиболее адекватными бытию, а о выборе тех представлений, которые по конкретным научным критериям могли быть вписаны в выбираемую научную модель. Уже это придает относительность не только ньютоновскому, но и вообще любому физическому описанию мира.
Фундаментом классической физики была механика. Мир представляет в ней систему взаимодействующих частиц или кирпичиков материи — атомов. Их движение подчиняется законам классической ньютоновской динамики. Основное свойство атомов — их материальность или вещественность. Система взаимодействующих атомов и их конгломератов образует вещественное бытие в целом.
Пространство, которое существует вне и независимо от сознания человека, — это «невещественное» бытие. По своим свойствам оно противоположно материи, но в то же время является условием ее бытия. Время абсолютно; порядок событий во времени имеет абсолютный характер и охватывает все физические события в мире. Поэтому с точки зрения ньютоновской физики пространство и время — это предпосылки, которые сами по себе не должны анализироваться. При этом абсолютной и самодовлеющей сущностью выступает пространство, которое предшествует как веществу, так и времени.
С философской точки зрения это было очень сильное огрубление бытия, основанное на распространении на него свойств отдельной его части. Свойства локальной части экстраполировались здесь на весь мир. Предполагалось, что он так устроен везде. Рассуждение весьма типичное для ученых и сегодня. Физика, безусловно, дает описание мира, но, как и любая иная наука, опирается лишь на те знания и представления, которые она может обобщить на данном этапе. С философских позиций понятно, что этих данных всегда будет недостаточно, а значит, никакая картина мира не может претендовать на полноту. Более того, данная картина мира весьма относительна и субъективна, так как очень часто базируется на введении сил и представлений, которые являются не чем иным, как некими умозрительными конструкциями, созданными именно для заполнения недостаточности физического обоснования.
Так, ньютоновская физика вводит понятие эфира в качестве особой универсальной среды. Считалось, что эфир пронизывал все тела и им было заполнено пространство. С помощью этого понятия, как казалось, удавалось объяснить все известные тогда явления в физическом мире. При этом физики долгое время просто игнорировали тот факт, что сам эфир оставался недосягаемым для физического эксперимента. Создалась парадоксальная ситуация, когда в основе экспериментальной физической науки лежало понятие эфира, которое эмпирически не было подтверждено, а значит, согласно критериям этой науки, было за рамками научного познания.
Понятие одновременности в классической физике трактовалось также согласно субстанциальной концепции времени. Одновременными считались все те события, которые произошли в одно мгновение. С точки зрения здравого смысла это действительно так, и потому даже в голову никому не приходило, что это необходимо обосновывать. Однако позже оказалось, что это не так.
Во второй половине XIX в. научные открытия заставляют ученых перейти к реляционной трактовке пространства и времени. Развивается классическая электродинамика, которая базируется на отказе от принципа дальнодействия, т. е. мгновенного распространения света. Дело в том, что в классической физике свет распространялся в особой светоносной среде — эфире. Согласно единой теории электромагнитного поля, движение Земли относительно мирового эфира должно влиять на скорость распространения света. Начиная с 1881 г. сначала Майкельсон, а затем — с 1887 г. — он же совместно с Морли ставят серию опытов с целью эмпирического подтверждения данной идеи (в историю науки данные опыты вошли под именем их авторов как «опыты Майкельсона — Морли»). Однако результат опытов оказался негативным, скорость света при всех измерениях оставалась постоянной.
Лоренц и Фицджеральд объяснили это сокращением размеров движущихся тел и замедлением хода движущихся часов, что являлось попыткой «спасти» классическую физику. И это было не случайно, так как в противном случае из результатов опыта вытекали следующие выводы, невозможные для ученых, придерживающихся классических физических представлений:
1. Земля неподвижна, что явно противоречило науке, которая экспериментально обосновала факт движения Земли.
2. Эфира нет, что также противоречило науке, так как с помощью понятия эфира был сделан ряд открытий и объяснено множество явлений, например в рамках волновой теории света.
В 1905 г. А. Эйнштейн излагает свою специальную теорию относительности, успешно разрешая накопившиеся противоречия, но отрицая при этом существование эфира.
Постулатами его теории являются следующие:
1. Специальный принцип относительности, согласно которому законы природы неизменны во всех инерциальных системах отсчета, т. е. в системах, находящихся в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения.
2. Принцип предельности: в природе не может быть взаимодействий, которые превышают скорость света.
Из данной теории следовал целый ряд выводов, касающихся понимания пространства и времени, которые уже существовали в философии в рамках реляционных представлений.
Прежде всего, изменялся смысл категорий времени и пространства. Пространство и время предстали как относительные свойства бытия, зависящие от систем отсчета. Оказалось, что пространство и время имеют физический смысл только для определения порядка событий, связанных материальными взаимодействиями. Кроме того, пространство и время оказались имманентно взаимосвязанными друг с другом (четырехмерное пространство Г. Минковского), а все события в мире стало возможным трактовать как происходящие в пространственно-временном континууме.
Отсюда был сделан принципиальный вывод, что сами пространство и время производны от конкретных физических событий и взаимодействий. Иными словами, они не являются независимыми онтологическими сущностями. Реально только физическое событие, которое можно описать в пространственно-временных характеристиках. Соответственно проблема установления одновременности событий есть лишь конвенция, соглашение путем синхронизации часов с помощью светового сигнала.
Общий смысл интерпретаций эйнштейновских открытий сводился к тому, что время и пространство не объективны, а есть лишь результат нашей конвенции. Однако сам Эйнштейн с такими субъективистскими трактовками не соглашался. Если, например, Мах говорил о том, что пространство и время — комплексы наших ощущений, то Эйнштейн оговаривался, что физический смысл пространству и времени придают реальные процессы, которые позволяют установить связь между различными точками пространства.
Таким образом, в философском плане пространство и время предстали как важнейшие атрибуты бытия, характеризующие функцию физических отношений между объектами
Реляционная и субстанциальная концепции пространства и времени
Категории пространства и времени выступают как предельно общие абстракции, в которых схватывается структурная организованность и изменчивость бытия. Пространство и время - это формы бытия материи.
Форма является внутренней организацией содержания, и если в качестве содержания выступает материальный субстрат, то пространство и время будут формами, которые его организуют. Вне этих форм материя не существует. Но сами пространство и время также не существуют в отрыве от материи. Только в абстракции мы можем отделить их от материального мира.
В истории философии существовали различные концепции пространства и времени. Их можно разбить на два больших класса: концепции субстанциальные и реляционные. Субстанциальная концепция рассматривает пространство и время как особые сущности, которые существуют сами по себе, независимо от материальных объектов. Они как бы арена, на которой находятся объекты и развертываются процессы. Подобно тому как арена может существовать и без того, что на ней размещены определенные предметы, движутся актеры, разыгрывается какое-то представление, так и пространство и время могут существовать независимо от материальных объектов и процессов. Подобную точку зрения отстаивал, например, И. Ньютон. Встречалась она и в древней философии. Так представление древнегреческих философов-атомистов (Демокрита, Эпикура) о пустоте неявно предполагало концепцию субстанциальности пространства. В противовес субстанциальному подходу в истории философии развивалась реляционная концепция пространства и времени. Одним из наиболее ярких представителей ее был Г. В. Лейбниц, полемизировавший с И. Ньютоном по вопросам о сущности пространства и времени. Лейбниц настаивал на том, что пространство и время - это особые отношения между объектами и процессами и вне их не существуют.