Лучший
Мудрец
(16456)
17 лет назад
Пространство и время (современный взгляд на проблему)
Во все времена люди пытались ответить на вопрос о том, что представляет собой мир, в котором они живут, как он устроен. Постепенно ответы на этот вопрос организовывались в систему представлений, сформировавших мировоззрение человека. Эта система изначально оформилась в науку - систему знаний о природе, получившую название "физика".
Сейчас, когда система человеческих представлений о мире разрослась в океан знаний и проблем, еще не решенных, физика как наука о природе осталась самой фундаментальной. Физические знания легли в основу других наук о природе, даже такой сложной науки, как биология - науки о живом самовоспроизводящемся мире и его свойствах. И всe же по-прежнему проблема представлений о нашем мире, попытка выявить, почему он такой, какой он есть, из чего он состоит, какова его структура, как он изменяется, является, пожалуй, самой главной, самой интересной, самой привлекательной.
Попытаемся изложить современный взгляд на эти проблемы.
Начнем с вопросов общего плана, которые возникают при контакте с миром макрокосмоса. Попытаемся уяснить себе, почему мы считаем наш мир трехмерным, выделяем в нем три пространственных направления. Заметим сразу, что, выделяя направления верх - низ, право - лево, вперед - назад, мы ставим себя в центр и определяем эти три направления. Чтобы поточнее сформулировать эту проблему, нам придется определиться объективно, а не субъективно. А это значит, что для определения глобальных свойств нашего пространства нам необходимо сориентировать интересующее нас тело относительно других тел. Как бы мы ни изощрялись, нам не удастся найти в нашем мире какие-то абсолютно определенные, принципиально выделенные тела или ориентиры, определяющие пространство, в котором все, что существует в мире, каким-то образом расположилось. Иначе говоря, если представить себе, что все конкретно наблюдаемые в природе материальные тела исчезли, то вряд ли мы сможем, оказавшись в этом мире, сориентироваться и определить, какой он, сколько в нем измерений. Это, казалось бы, простое, очевидное утверждение на самом деле совсем не очевидно и было высказано сравнительно недавно: в XVIII веке Кантом, во второй половине ХIХ века Махом и в начале ХХ века Эйнштейном. Именно последний облeк это утверждение в форму научную, физическую. И, как следствие - утверждение: в природе не существует абсолютного пустого пространства, в котором, как в доме вещи, размещены материальные тела. Смысл этого утверждения в том, что если из дома убрать все материальные предметы, то и дома не будет. Ведь стены дома - тоже материя, из которой он построен.
Наш мир возник, образовался вместе с материей, в нем размещенной. Именно материальные тела организовали мир в том смысле, что они определили своим существованием и его свойства. И если целесообразность организации нашего мира толкала человека к мысли о том, что был создатель (Бог) , то физическая наука как бы утверждает, что он создавал мир, создавая наполняющие его материальные тела.
Очевидно, поставлена проблема и сформулировано фундаментальное утверждение, справедливость которого нельзя считать полностью доказанной, но отрицание которого еще труднее обосновать: когда в нашем мире ничего еще не было (если существовал такой момент, когда наш мир начал образовываться, что можно считать почти доказанным) , самого мира, во всяком случае такого, в каком нам посчастливилось жить, не существовало.
Теперь ясно, что для ориентирования в этом мире нам необходимо существование в нем материальных тел. Тем, каково минимальное количество тел, необходимых для ориентировки конкретного тела, и определяется размерность пространства. В нашем пространстве минимальное число тел - четыре, расположены они должны быть так, чтобы можно было составить пространственную фигуру. Если их будет больше четырех, оказывается, нового измерения в пространстве не появится: достаточно эти четыре тела соединить