Дипломная работа на тему: Развитие представлений о материи, пространстве и времени

Введение

Важнейшая задача естествознания - создание логичной, завершенной, непротиворечивой естественнонаучной картины мира. Естественнонаучная картина природы образует в целом упорядоченную систему, которая по мере развития науки, накопления человечеством знаний о природе, уточняется и дополняется. Формирование такой картины мира невозможно без обращения к глобальным обобщающим понятиям, выражающим самые глубокие, самые общие, универсальные свойства природы, присущие всем объектам и явлениям окружающего нас мира. К таким наиболее общим понятиям, которые формировались на протяжении многих веков истории человечества, будучи предметом изучения философии как первой науки о природе и физики как фундаментальной основы естествознания, относятся материя, движение, пространство и время.

Эти понятия широко используются не только в естествознании, но и во многих гуманитарных сферах, не говоря уже об обыденной жизни. При этом за кажущейся простотой и обманчивой интуитивной очевидностью понятий материи, движения, пространства и времени стоит непростая история осмысления человечеством фундаментальных основ бытия.

От первых известных нам древнегреческих философов - Фалеса, Анаксимандра, Анаксимена - дошли до наших дней размышления о природе окружающего мира, первые попытки сформировать систему понятий, объясняющую окружающий мир - но они послужили плодотворной почвой для следующих исследователей природы.

Более двух тысяч лет оставались в ранге умозрительных теорий гениальные прозрения первых атомистов - Левкиппа и Демокрита - но в ХХ веке учение о молекулярной структуре вещества и исследования казавшегося сначала "неделимым" атома основываются именно на их идеях.

Сформулированные впервые Г. Галилеем (1564-1642) и И. Ньютоном (1642-1727) законы механического движения и вытекающие из теории механического движения концепции пространства и времени были и остаются незыблемыми основами многообразной практической деятельности человечества. Вся наша жизнь пронизана осознанным или неосознанным повседневным, ежеминутным применением на практике законов механики.

И все же развитие человеческой мысли и практики привело к пониманию ограниченности концепции пространства-времени, основанной на принципах классической механики. Исследования XIX-XX веков в астрономии, физике, оптике принесли результаты, не согласующиеся с классической механикой. Отрицание существования эфира и принятие постулата о постоянстве и предельности скорости света легли в основу теории относительности А. Эйнштейна (1879-1955).

Базирующиеся на релятивистских принципах теории Эйнштейна исследования микро- и макромира продолжаются в настоящее время, и практическое применение многих явлений и процессов невозможно без использования теории относительности Эйнштейна.

Оглавление

- Введение 5

- Эволюция концепции материи в философии и физике

- Развитие пространственно-временных представлений в античной философии и классической механике

- Пространство и время в теории относительности Альберта Эйнштейна

- Специальная теория относительности

- Пространство и время в общей теории относительности

- Пространство и время в физике микромира

- Заключение 33

- Список литературы 35

Заключение

Материя, как объективная реальность характеризуется бесконечным количеством свойств. Материальные вещи и процессы конечны и бесконечны, поскольку их локализованность относительна, а их взаимная связь - абсолютна, непрерывна (внутри самих себя однородна) и прерывна (характеризуются внутренней структурой): всем материальным объектам присуща масса (будь то масса покоя для любого вещества или масса движения для полей) и энергия (потенциальная или актуализированная). Но важнейшими ее свойствами, ее атрибутами, являются пространство, время и движение.

Пространство характеризуется протяженностью и структурностью материальных объектов (образований) в их соотношении с другими материальными образованиями.

Время характеризуется длительностью и последовательностью существования материальных образований в их соотношении с другими материальными образованиями.

Историю человеческого познания категорий материи, пространства и времени можно представить как бесконечную лестницу познания, которая простирается от древнейших времен до наших дней, и от наших дней в необозримое будущее. Каждая следующая ступень познания при этом основывается на предыдущей, включая в себя все ее достижения. Так, классическая механика была построена на атомизме и геометрии Эвклида. Создание теории относительности было закономерным результатом переработки накопленных человечеством физических знаний. Теория относительности стала следующей ступенью развития физической науки, включив в себя позитивные моменты предшествующих ей теорий. Эйнштейн в своих работах, отрицая абсолютизм механики Ньютона, не отбросил ее полностью, он отвел ей подобающее место в структуре физического знания, считая, что теоретические выводы механики пригодны лишь для определенного круга явлений.

Теория относительности позволила сделать громадный шаг вперед в описании окружающего нас мира, объединив бывшие обособленными понятия материи, движения, пространства и времени. Она дала ответы на множество вопросов остававшихся неразрешенными в течение веков, сделала ряд предсказаний подтвердившихся впоследствии, одним из таких предсказаний было предположение сделанное Эйнштейном об искривлении траектории светового луча вблизи Солнца. Но вместе с этим перед учеными возникли новые проблемы. Есть ли предел делимости материи, каковы законы мира сверхмалых масштабов, что стоит за явлением сингулярности, что происходит со звездами-гигантами, когда они "умирают", что есть на самом деле гравитационный коллапс, как зарождалась вселенная - решить эти и многие другие вопросы станет возможным, лишь поднявшись еще на одну ступень вверх по бесконечной лестнице познания.

Список литературы

1. Аскин Я.Ф. Проблема времени. Её физическое истолкование, М.: Мысль,-1986.

2. Ахундов М.Д. Пространство и время в физическом познании, М.: Мысль,-1982.

3. Ахундов М.Д. Концепции пространства и времени: истоки, эволюция, перспективы, М.:Наука,-1982.

4. Вайскопф В. Физика в двадцатом столетии, М.: Атомиздат,-1977

5. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания, М.: Высшая школа,-2001.

6. Потёмкин В.К., Симанов А.Л. Пространство в структуре мира, Новосибирск:Наука,-1990.