Субстанциальная и реляционная трактовки пространства и времени в истории науки и философии. Связь пространства и времени с типами материальных систем.

О том, что такое пространство и время, люди задумывались еще в глубокой древности. В наиболее отчетливой форме представления о пространстве и времени сложились в виде двух противоположных концепций, названных впоследствии концепциями Демокрита-Ньютона и Аристотеля-Лейбница или субстанциональной и реляционной.

Древний мир. Знания о пространстве и времени согласованы с практикой. Пространство – локально, границы – обжитое пространство. Время существует в пределах памяти, человеческой жизни. Сакральное пространство и время – все важнейшие события (создания мира и т.д.). Античный мир. Время не циклично, а представляет собой однонаправленную стрелу времени. Идея прогресса – необратимое и качественное развитие общества.

В наиболее отчетливой форме представления о пространстве и времени сложились в виде двух концепций, названных впоследствии субстанциональной и реляционной. Первая концепция (Демокрита-Ньютона) рассматривает пространство и время как особые сущности, существующие сами по себе, независимо от материальных объектов. С точки зрения второй концепции (Аристотель и Лейбниц), не мыслились пространство и время, оторванные от вещей. В науке до конца 19 и начала 20 в. господствовала первая концепция.

Субстанциональная концепция: По Ньютону, пространство - пустое абсолютное вместилище, в котором располагаются все тела как нечто внешнее по отношению к нему. Ньютон полагал, что пространство трехмерно, непрерывно, однородно и изотропно. Его различные части ничем не отличаются друг от друга, и, значит, пространственные отношения были всюду одними и теми же и описывались единой геометрией - геометрией Евклида. Время - чистая длительность, присущая любому единичному явлению самому по себе. Оно также абсолютно. По Ньютону пространственные и временные интервалы неизменные (инвариантные) в любых системах отсчета. Ньютоновские представления о пространстве и времени вполне удовлетворяли потребностям классической физики, так как была найдена универсальная система отсчета, относительно которой совершалось любое механическое движение, - абсолютное пространство.

Реляционная концепция: Аристотель, выступая против идеи атомистического строения мира, отбросил вместе с ней и идею пустого пространства. С точки зрения Аристотеля, пространство представляет собой совокупность мест, занимаемых телами. Иными словами, пространство это порядок взаимного расположения множества различных тел, а время - порядок сменяющих друг друга явлений и состояний тел, т. е. время связывалось с движением, изменением тел.

Дальнейшее развитие вторая концепция получила в трудах Лейбница. Согласно Лейбницу, пространство и время не могут существовать вне материи и процессов, происходящих в ней. Лейбниц выступал против Ньютоновского понимания чистой протяженности и чистой длительности. Именно вторая концепция послужила в дальнейшем основой создания пространственно-временных представлений современной физики.

Зависимость пространства и времени от материи определяет и все их основные свойства. При этом следует подчеркнуть, что хотя они в равной степени есть формы существования материи, однако между ними есть и различия. А поэтому они имеют ряд свойств, как общих, так и отличающих их друг от друга. Свойства времени: одномерность, непрерывность, однородность (объясняется законом сохранения механ. энергии), изотропность, бесконечность, безграничность, абсолютность, упорядоченность, направленность (т.е. это множество точек на линии без пересечений). Свойства пространство: трехмерность, однородность, изотропность, непрерывность, безграничность, бесконечность, абсолютность.

Пространство и время потеряли свою абсолютность в конце 19-начале 20 века. Эйнштейн создал теорию относительности в которой рассматривал относительность, пространство и время. С точки зрения специальной теории относительности /СТО/, два события, одновременные в одной инерциальной системе отсчета, будут неодновременными в другой системе, движущейся относительно первой. Дальнейшее развитие представлений о пространстве и времени и их взаимосвязи с материей связано с возникновением общей теории относительности (ОТО). Установление зависимости гравитационного поля, а через него пространства-времени от распределения в нем материальных масс является важнейшим фактором не только в физическом, но и в общефилософском плане. Создание СТО и ОТО способствовало дальнейшему развитию представлений о пространстве и времени и тем самым более глубокому пониманию характера взаимосвязи пространства, времени и движущейся материи. Однако считать, что проблема пространства и времени в физике решена полностью, было бы преждевременным. Развитие квантовой механики –вызвало также массу парадоксов.

Проблема пространства и времени не решена и никогда решена не будет. Постоянно вводятся в них новые характеристики.