Время и пространство в философии

     На  заключительных  стадиях гравитационного  коллапса вблизи следует принимать  во внимание квантовые эффекты. Представляется, что они играют на этом уровне доминирующую роль и могут вообще не допускать  сингулярности. Предполагается, что  в этой области происходят субмикроскопические  флуктуации  материи, которые и  составляют основу глубокого микромира.

      Представления о пространстве и времени, формулирующиеся  в теории относительности Эйнштейна, на сегодняшний день являются наиболее последовательными. Но они являются макроскопическими, так как опираются  на опыт исследования макроскопических объектов, больших расстояний и больших  промежутков времени. При построении теорий, описывающих явления микромира, эта классическая геометрическая картина, предполагающая непрерывность пространства и времени (пространственно-временной  континуум), была перенесена на новую  область без каких-либо изменений. Экспериментальных данных, противоречащих применению теории относительности  в микромире, пока нет. Но само развитие квантовых теорий, возможно, потребует пересмотра представлений о физическом пространстве и времени. 

Пространство  и время на уровне микромира.

      В состоянии объекта может существовать принципиальная неопределенность. Нужно  иметь возможность упорядочить  событя, при наличие черт целостности и индивидуальности в микромире. Это выразилось в понятии универсального кванта действия h. В квантовой механике была найдена принципиальная граница применимости классических физических представлений к атомным явлениям и процессам. В квантовой физике была поставлена  важная проблема о необходимости пересмотра пространственно – временных представлений классической физики. Они оказались лишь приближёнными понятиями и основывались на слишком сильных идеализациях.

      В физике элементарных частиц представления  о пространстве и времени столкнулись  с ещё большими трудностями. Оказалось, что микромир является многоуровневой системой, на каждом уровне которой  господствуют специфические виды  взаимодействий и специфические  свойства пространственно - временных  отношений. Существует четыре уровня микроскопических материалов: уровень молекулярно-атомных  явлений, уровень релятивистских  квантовоэлектроди-намических процессов, уровень элементарных частиц и уровень ультрамалых масштабов, где пространственно-временные отношения оказываются несколько иными, чем в физике макромира.

      Следует по-другому понимать и природу  пустоты - вакуум. На этом уровне вакуум рассматривают  как особый вид  материи - как поле в состоянии  с минимально возможной энергией.  Квантовая электродинамика впервые  наглядно показала, что  пространство  и  время нельзя оторвать от материи, что так называемая "пустота" - это одно из состояний материи. В квантовой   электродинамике вакуум является сложной системой виртуально рождающихся и поглощающихся фотонов и других частиц.

      Определяющую  роль играют также сильные взаимодействия элементарных частиц. Специфике микромира  не соответствуют обыденные представления  о соотношении части  и целого.  Для слабых взаимодействий представления  еще усложняются. В этих условиях были предприняты различные попытки  принципиально нового истолкования пространства и времени. Одно направление  связано с изменением  представлений  о прерывности и непрерывности  пространства и времени, а второе - с гипотезой о возможной макроскопической природе пространства и времени.

      Исторически первой квантовой теорией поля была квантовая  электродинамика, включающая в себя описание взаимодействий электронов, позитронов, мюонов и фотонов. Это  пока единственная ветвь теории элементарных частиц, которая достигла высокого уровня развития и известной завершённости. Она является локальной теорией, в ней функционируют заимствованные понятия классической физики, основанные на концепции пространственно - временной  непрерывности: точечность заряда, локальность поля, точечность взаимодействия и т. д. Наличие этих понятий влечёт за собой существенные трудности, связанные с бесконечными значениями некоторых величин (масса, собственная энергия электрона, энергия нулевых колебаний поля и т.д. ). Эти трудности учёные  пытались преодолеть путём введения в теорию понятий о дискретном пространстве и времени. Такой подход намечает выход из  неопределённости  бесконечности, так как содержит фундаментальную длину -  основу атомистического пространства.

      После создания теории относительности и  квантовой механики учёные попытались объединить эти две фундаментальные  теории. Первым достижением на этом пути явилось релятивистское волновое уравнение для электрона. Был  получен неожиданный вывод о  существовании антипода электрона - частицы с противоположным электрическим  зарядом. В настоящее время известно, что каждой частице в природе  соответствует античастица.

  Отказ от точечности взаимодействия микрообъектов может осуществляется двумя методами. При первом исходят из положения, что понятие локального взаимодействия лишено смысла.  Второй основан на отрицании понятия точечной координаты пространства - времени, что приводит к теории квантового пространства-времени. Протяжённая элементарная частица обладает сложной динамической структурой. Подобная сложная структура микрообъектов ставит под сомнение их элементарность. Отказ от представлений о точечности взаимодействия влечёт за собой изменение наших представлений о структуре пространства-времени и причинности, которые тесно взаимосвязаны. По мнению некоторых физиков, в микромире теряют смысл обычные временные отношения "раньше" и "позже", можно говорить лишь о взаимных условиях . 
 

      ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

      Нарушение причинности в микромире провозглашается  в качестве принципа и отмечается, что разграничение пространства-времени  на области "малые", где причинность  нарушена, и большие, где она выполнена, невозможно без появления в теории новой константы размерности  длины - элементарной длины. Есть и элементарный момент  времени (хронон). Теория дискретного пространства - времени продолжает развиваться. Открытым остаётся вопрос о внутренней структуре "атомов" пространства и роли (наличии) времени и пространства в них.

      Пространство  и время лежат в основе нашей  картины мира. Человечество на протяжении всей своей сознательной истории  задумывалось над проблемами пространства и времени, немногим удалось создать  теории. Но эта проблема волнует  не только ученых, но и обычных людей на эмоциональном уровне. Ведь люди сожалеют о прошлом, боятся будущего, понимают, что неотвратимый поток времени влечет к их смерти.

      Несмотря  на все достижения, сделанные в  прошлом веке в плане исследования времени и пространства, вопрос их познания, их природы, взаимосвязи и  даже наличия во многом остается открытым. 
 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Ахундов М. Пространство и время в физическом познании. - М., 1982 г.
2. Еремеева А. Астрономическая картина мира и ее творцы. - М., 1984 г.
3. Рейхенбах Г. Философия пространства и времени. - М., 1985 г.
4. Аскин Я. Проблема времени. Её физическое истолкование. - М., 1986 г.
5. Эйнштейн А. Собрание научных трудов в четырёх томах. Том I. Работы по теории относительности 1905-1920. - М., 1965 г.
6. Эйнштейн А.,  Инфельд Л. Эволюция физики. - М., 1967 г.
7. Ахундов М. Концепции пространства и времени: истоки, эволюция, перспективы. - М., 1982 г.