Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

Идея Лейбница на первый взгляд кажется заманчивой, по-своему глубокой и даже красивой. Но она вместе с тем устраняет и идею материального единства мира. А так как Лейбниц рассматривает и время всего лишь как некоторый порядок, как некоторую последовательность в существовании вещей, то совершенно не понятно, как такое пространственное и временное существование вещей может подчиняться определенным закономерностям в своих движениях и взаимодействиях.

Уже теория гравитации Ньютона поставила под сомнение разрозненное, самостоятельное и независимое существование тел в природе. А создание в дальнейшем волновой теории света, а затем и электромагнитной теории Д.К. Максвеллом показало совершенно определенно, что тела не существуют как бы сами по себе. Между телами находится нечто материальное в такой же мере, как и сами тела.

Уход Лейбница от рассмотрения вопроса о том, что существует между телами, от правомерности такой постановки вопроса оказался просто искусственным. Расстояния, промежутки между телами существуют так же объективно реально, как и сами тела. У нас нет никаких оснований считать их ничем, т.е. пустотой в полном смысле этого слова. И это подтвердилось в ходе дальнейшего развития науки. Как оказалось, более глубоко и правильно подошел к этому вопросу Толанд, связав понятие “пространство” с существованием самой субстанции материи в целом. Причем, как считал он, материя существует всюду – и там, где тела, и там, где их нет.

Сегодня теорией пространства и времени считается специальная теория относительности (СТО). А в философской литературе по проблемам СТО много сказано о том, что Эйнштейн, создавая эту теорию, положил в основу своего понимания вопросов пространства и времени идеи Лейбница, значительно развив и конкретизировав их. И хотя сам Эйнштейн нигде не ссылается на Лейбница, действительно, в его работах по СТО такая связь просматривается довольно четко. Более того, даже в 1929г., уже через много лет после создания общей теории относительности (ОТО), в которой Эйнштейн значительно пересмотрел свое первоначальное отношение к понятию пространства, в работе “Пространство-время” он пишет: “Пространство означает свойство, благодаря которому твердые тела могут занимать разные положения” (А.Эйнштейн, Собрание научных трудов (СНТ) в 4-х томах: М., Наука, 1965-1967г., т.2, с.236. И дальше, ссылаясь на Эйнштейна, мы будем прибегать к данному изданию).

Однако сегодня можно лишь удивляться тому, что СТО считается теорией пространства и времени, да еще при этом ссылаться на идеи Лейбница. Во-первых, сам же Эйнштейн в своей ОТО полностью ушел от "пространства" СТО, а во-вторых, почти за сто лет, прошедших с момента создания именно СТО, современная физика настолько продвинулась в понимании сути вещей, что и дальше считать СТО теорией пространства и времени - чистейшее недоразумение.

Но давайте все же рассмотрим вкратце подход Эйнштейна к пониманию "пространства" вначале в СТО, а потом и в ОТО.

Прежде всего, следует обратить наше внимание на то, что еще в СТО Эйнштейн употребляет слово "пространство" в двух принципиально различающихся смыслах. В одних случаях он говорит о пространстве, включающем в себя все тела и процессы всего окружающего нас мира. Это некоторое глобальное мировое пространство, то есть пространство всей Вселенной. В других же случаях под "пространством" понимается тот объем, который мы можем мысленно жестко связать с той или иной системой координат (СК) и также мысленно как бы переносить вместе с ней. Как известно, первое из названных "пространств" Ньютон в своей механике назвал абсолютным, а второе - относительным. Так они и вошли в классическую физику. Абсолютное пространство считалось пустым, неподвижным, однородным и изотропным. Считалось, что именно в нем происходят все истинные движения и взаимодействия тел.

С развитием волновой оптики, а несколько позже и электромагнетизма, абсолютное пространство стали рассматривать как некоторую физическую арену для протекания и этих явлений. При этом "арену" пришлось заполнить "эфиром" - некоторой физической средой, чисто механическое движение которой в абсолютном пространстве и должно было объяснить все электромагнитные процессы. Однако такие попытки не дали положительных результатов; и тогда физикам пришлось пересмотреть свое отношение к эфиру. Это сделал. Г.А. Лоренц. Он, по сути, отождествил понятие эфира и абсолютно неподвижного пространства Ньютона и стал рассматривать электромагнитные явления не как некоторые следствия механических перемещений эфира в пространстве, а как результат некоторых согласованных между собою изменений состояния эфира от точки к точке, и даже для частичек вещества.

Лоренц ввел в физику также принцип постоянства скорости света по отношению к абсолютно неподвижному в целом эфиру (или абсолютно неподвижному пространству). Скорость распространения света в эфире, как и скорость распространения других электромагнитных волн, в теории Лоренца была постоянной и не зависела от скорости движения источника.

Однако Эйнштейн уже в первой своей работе 1905 г. по СТО "К электродинамике движущихся тел" прямо указывает на то, что "в предлагаемой теории не вводится "абсолютно покоящееся пространство", наделенное особыми свойствами, а также ни одной точке пустого пространства, в котором протекают электромагнитные процессы, не приписывается какой-нибудь вектор скорости" (СНТ, т.1, с.8).

Уже из одной этой фразы видно, что создавая свою СТО Эйнштейн представлял себе все мировое пространство пустотой, не имеющей никаких физических свойств, а следовательно, и никаких физических пределов. Пустому беспредельному пространству, ни одной его точке, нельзя приписать и никакой скорости. Более того, в нем и сами точки выделить никак нельзя. Отсюда, как был убежден Эйнштейн, движение тел в пространстве носит сугубо относительный характер. Ничего другого при таком понимании "пространства" и не может быть, так как все тела вместе с окружающими их физическими полями находятся в абсолютной пустоте. Именно поэтому какой бы то ни было абсолютный характер движения мы должны отбросить и рассматривать лишь движение относительное. Абсолютное же движение, даже в философском смысле, с его точки зрения, "невозможно в принципе". "Мы можем говорить только об изменениях взаимного расположения тел", - прямо сказано у Эйнштейна (СНТ, т.1, с.178). (Точно, как у Лейбница!).

В связи с вышеизложенным, несмотря на то, что само по себе пустое глобальное пространство и существует, физик, изучая явления природы и ее законы, всегда имеет дело с некоторым относительным пространством той или иной СК, которое несколько позже он метко назвал "пространством отсчета". "Пространство отсчета" тоже есть пустота по самой своей природе, так как это лишь часть всеобщей пустоты.

Излагая свою теорию, Эйнштейн также говорит об относительных пространствах условно покоящихся или условно движущихся СК. При этом под "покоящейся" понимается та СК, по отношению к которой мы и хотим рассматривать явления, в том числе и другие относительно движущиеся СК, с помощью ее же неподвижных средств измерения. А "движущаяся" система – это обязательно движущаяся по отношению к некоторой другой системе, хотя и не обязательно к "покоящейся".

Из любой условно покоящейся СК мы можем рассматривать движение какого-либо тела (или системы), как по отношению к самой себе, так и по отношению к любой другой условно движущейся системе (или телу).

Заметим сразу же, что уже исходя из изложенной здесь концепции относительного движения Эйнштейна, говорить в его СТО о состоянии собственного движения какого-либо тела или системы отсчета, связанного с их чисто механическим пространственным перемещением, просто не корректно, так как понятие такого собственного движения лишено в трактовке теории всякого конкретного смысла. Но без обращения к представлению о собственном движении системы отсчета мы даже не в состоянии дать определение инерциальной системы отсчета (ИСО), хотя это основной физический объект наших исследований в СТО.

Мы говорим, что ИСО не должна двигаться ускоренно. Но это уже есть некоторая характеристика собственного, а не относительного движения системы. Чтобы узнать движется система ускоренно или нет, нам нет необходимости обращаться к каким-либо другим произвольно взятым системам. Мы можем установить это в самой системе. Кроме того, само ускоренное движение есть ни что иное, как непрерывное изменение состояния собственного движения в пространстве.

Возьмем какую-либо инерциальную систему и начнем ее в течение какого-либо времени ускорять, а затем оставим в покое и сделаем движение снова инерциальным. А теперь спросим себя, изменилось ли ее состояние движения после ускорения, или нет? И ответ тут будет только один: да, изменилось! И это отметят все наблюдатели из других ИСО, не изменявших своего собственного движения.

Те, кто не желает этого видеть и понимать, могут ответить, что изменилось опять же таки лишь относительное движение ускорявшейся системы относительно всех других систем, а не ее собственное движение в пространстве, которого нет и быть не может. Но пусть тогда они ответят, а за счет чего это произошло? И если они скажут, что за счет ускорения системы, то это и будет означать, что все произошло за счет изменения состояния движения ускорявшейся системы. И никакого другого ответа они не придумают. И это есть собственное движение системы в пространстве.

Это серьезнейшее логическое противоречие в трактовке теории. Уже оно одно делает полностью несостоятельной всю дальнейшую трактовку СТО Эйнштейном.

Говоря о точках пространства, Эйнштейн, как правило, имеет в виду точки того или иного относительного пространства той или иной СК ("пространства отсчета"), хотя иногда и имеет в виду некоторые точки пустого мирового пространства, например, говоря о бесконечно удаленном точечном источнике света, не связывая его ни с каким "пространством отсчета".

Таким образом, в СТО Эйнштейна именно в период ее создания, в его трактовке этой теории, пространству, как таковому, придается статус абсолютной беспредельной пустоты. Это как бы объективно реально существующая пустота, в бесконечном объеме которой на равных правах существуют как "весомая материя", так и электромагнитные поля.

Такое понимание "пространства" Эйнштейном совершенно четко просматривается и в последующих его работах, где все более детально даются разъяснения основ СТО. Отказываясь от механически неподвижного в целом эфира Лоренца, Эйнштейн, по сути, становится на ту точку зрения, что пустое мировое пространство само по себе нейтрально, то есть, лишено каких бы то ни было физических свойств. Что же касается относительных "пространств отсчета" тех или иных СК, то их физические свойства в трактовке СТО сугубо относительны (релятивны). Они связаны с метрическими свойствами самих существующих реально СК, или точнее, с теми твердыми телами, на базе которых они и построены.

"Представим себе теперь, - говорит Эйнштейн, - что пространство размечено, как в покоящейся системе К посредством покоящегося в ней масштаба, так и в движущейся системе K' посредством движущегося с ней масштаба…"(СНТ, т.1,с.13). И только такая разметка "делает" пространство физическим, так как никаких других физических свойств оно не имеет. И эти относительные "пространства отсчёта" по самой своей природе абсолютно пустые, но они релятивные в отношении своей метрики, которая объективно обусловлена твёрдыми телами СК, чьи свойства мы и переносим на пустое пространство. И если мы говорим о том, что "пространство отсчёта" СК однородно и изотропно, то это практически означает, что однородны и изотропны пространственные метрические свойства самой координатной системы, её реальных твёрдых осей, а не пространства системы как такового. Само пространство при этом полностью нейтрально. Это всего лишь, хотим мы того или не хотим, абсолютно пустой объём.

Распространяя метрические свойства самой СК на относительную пустоту, мы тем самым как бы придаём ей и некоторые физические свойства, что и делает её "пространством отсчёта". И хотя это делается чисто умозрительно, в этом нет никакого субъективизма, так как мы всегда можем в случае необходимости разметить относительное пространство и чисто физически, например, с помощью целой сети тонких твёрдых стержней. Важно при этом то, что пустое относительное пространство любой СК всегда может быть однозначно приведено в некоторые объективные метрические отношения со всей СК. Это именно то, что и нужно физику.

Такова была начальная концепция "пространства" у Эйнштейна. Она полностью вытекает из всей его трактовки своей СТО. К сказанному лишь следует добавить, что данная концепция, хотя и в неявной форме, строится также и на нашей чисто биологической возможности чувственно наглядно воспринимать и довольно чётко выделять в пространстве различные физические тела. Они существуют для нас как бы полностью пространственно разрозненными друг от друга. И хотя существование их неразрывно связано с существованием пространственных физических полей, например, электромагнитных, мы как бы ставим само существование полей в подчинённость существованию физических тел. Это следует хотя бы из того простого факта, что в СТО все физические явления рассматриваются по отношению к системам отсчёта, базирующимся на СК из абстрактных твёрдых физических тел. При этом мы считаем, что свободно можем вводить свои твёрдые тела в полнейшую пустоту. В то же время наши материальные оси координат в любой реальной форме не существуют в пространстве сами по себе. Они обязательно как бы окружены и пронизаны физическими полями и потому раньше необходимо было бы внести полную ясность в вопрос: вносим ли мы эти поля в пустоту вместе с нашими координатными осями или поля уже должны существовать в пустоте как некоторая принципиально необходимая предпосылка для возможности введения реальных координатных осей. В последнем случае пространство ни в коей мере нельзя считать пустотой, если оно принципиально не существует без того или иного физического поля. А дальше мы как раз и увидим, что именно к такому выводу после создания общей теории относительности (ОТО) и пришёл Эйнштейн. Тогда концепция абсолютно пустого пространства принципиально неприемлема и для построения и трактовки СТО. Но, создавая СТО, давая ей свою трактовку, Эйнштейн ещё чётко не осознавал этого. Так что пустое беспредельное всеобщее пространство - не что иное, как произвольная гипотеза.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: курсовики скачать бесплатно, реферат г.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата