Пространство и время как формы бытия, их свойства

Анализ проблемы пространства и времени предполагает различие понятий: реальное пространство и время, перцептуальное пространство и время, концептуальное пространство и время^[1].

Под реальным временем и пространством исследователи понимают свойства и отношения этих форм в сфере объективной реальности.

С возникновением человека возникают и формы отражения человеком в своем сознании пространственно-временных свойств предметов. Это отражение существует на двух основных уровнях — перцептуальном и концептуальном.

На перцептуальном (от лат. perceptio — восприятие) уровне человек познает пространственно-временные формы при помощи органов чувств и формирует чувственные образы, представления. Представления времени и пространства на перцептуальном уровне являются индивидуальными, зависят от физиологических и психологических факторов.

Концептуальные пространство и время выражают теоретический уровень знаний о пространственно-временной организации мира. К концептуальным времени и пространству относят те их абстрактные модели и структуры, которые выступают средствами научного описания и познания реального и перцептуального времени и пространства.

Обратимся к анализу понятий пространства и времени на концептуальном уровне.

С философской точки зрения, которая начала складываться еще в глубокой древности, пространство и время относятся к атрибутивным свойствам бытия.

Атрибут (от лат. attributus — приданный, предназначенный) — это необходимое, неотъемлемое свойство объекта, то, без чего он не может быть тем, что он есть. Пространство и время выражают упорядоченность бытия и не существуют вне него. Их непосредственное единство выступает в движении и изменении мира.

Вместе с тем они различаются по смыслу, поскольку смысл понятия пространства связан с упорядочиванием сосуществующего (одно рядом с другим), в то время как смысл понятия времени связан с тем, что приходит на смену друг другу (одно после другого).

Пространство — это определенность бытия, характеризующая его протяженность, строение, сосуществование и взаимодействие элементов во всех материальных системах. Порядок сосуществования этих объектов и их состояний образует структуру пространства.

Сущностным свойством пространства является протяженность, понимаемая как рядоположенность, существование и связь различных элементов (точек, отрезков, объемов и др.). Протяженность пространства проявляется как единство прерывности и непрерывности в его структуре. Для пространства в целом характерно отсутствие каких-либо «разрывов» и нарушений в распространении взаимодействий в природе. Но для отдельных материальных тел свойственна относительная прерывность, которая проявляется в раздельном существовании материальных объектов и систем, имеющих определенные размеры и границы.

Фундаментальным свойством пространства как формы бытия является его трехмерность. Все материальные процессы и взаимодействия реализуются именно в пространстве трех измерений. В одномерном (линия) или двухмерном (плоскость) пространстве не могут происходить взаимодействия частиц и полей. Три измерения являются необходимым и достаточным минимумом, в рамках которого могут осуществляться все типы взаимодействий материальных объектов. В настоящее время не известно каких-либо форм движения и взаимодействия, которые требовали бы четырехили пятимерного пространства, и возможность таких процессов не вытекает ни из каких установленных законов природы.

Однородность пространства выражается в том, что не существует выделенных в каком-либо отношении точек пространства. Все точки в пространстве равноправны, поэтому не существует преимущественной точки отсчета, любую можно принять в качестве начальной.

Изотропность пространства означает, что все направления в пространстве равнозначны. Пространство называется изотропным, если поворот системы отсчета на произвольный угол не приведет к изменению результатов измерений. Физические явления в системе не должны изменяться при ее повороте в пространстве.

Обратимость пространства проявляется в том, что в каждую точку пространства можно снова и снова возвращаться.

Время — это определенность бытия, характеризующая его с точки зрения длительности и последовательности смены состояний.

Философские и научные исследования времени установили, что оно в первую очередь характеризует изменения, происходящие с тем или иным объектом. Следовательно, оно интегрировано в объект, входит в его субстанциальные параметры. Невозможно говорить о времени, игнорируя специфику того объекта, для характеристики которого используется временной параметр.

Сущностным свойством времени является его длительность, которая выступает как последовательность сменяющих друг друга моментов или состояний, возникновение за каждым данным интервалом времени последующего. Длительность бытия объектов во времени выступает как единство прерывного и непрерывного. Общая непрерывность времени проявляется в постоянном переходе предшествующих состояний в последующие. Но конкретные объекты материального мира имеют начало и конец.

Время одномерно: для определения времени достаточно задать одну координату. Если бы время имело не одно, а два, три измерения и больше, то это означало бы, что параллельно нашему миру существуют аналогичные и никак не связанные с нашим миром другие миры-двойники, в которых те же события разворачиваются в той же последовательности. Но для таких предположений нет оснований.

Однородность времени означает, что любые явления, которые происходят в одних и тех же условиях, но в разные периоды времени, протекают одинаково.

Необратимость — свойство времени, означающее однонаправленное изменение от прошлого к будущему, невозможность вернуться в прошлое.

В природе мы постоянно сталкиваемся с необратимыми процессами.

Необратимость эволюции называется в биологии законом Л. Долло по имени бельгийского палеонтолога, сформулировавшего его: организмы, возвращаясь в процессе эволюции в среду обитания далеких предков, не могут стать абсолютно похожими на них.

Излучение энергии Солнцем и звездами являются однонаправленными процессами.

Распады неустойчивых частиц демонстрируют необратимость изменений в микромире.

Какие причины лежат в основе необратимости времени?

В современной науке существует несколько подходов к объяснению этого свойства времени. Выделим некоторые из них.

Направление времени задается вторым началом термодинамики, согласно которому энтропия, т. е. мера беспорядка в системе, в замкнутой системе всегда возрастает.

Необратимость времени связана с процессами эволюции Вселенной, начиная с момента ее возникновения, что подтверждается фактом ее расширения.

Необратимость времени есть следствие принципа причинности, так как причина должна предшествовать следствию.

Эти общие свойства пространства и времени проявляются на всех структурных уровнях организации материи. У некоторых классов материальных объектов, например на биологическом уровне, проявляются дополнительные, локальные свойства пространства и времени.

В совокупности категории времени, пространства, движения, развития и др. представляют собой систему координат, с помощью которой люди воспринимают мир, осознают его и выстраивают мысленный образ и ценностный идеал той действительности, в которой они живут.

• [1] См. подробнее: Мостепанешсо Л. М. Проблема универсальности основных свойств пространства и времени. Л.: Наука, 1969. С. 5−18; Готт В. С. Философские вопросы современной физики. М., 1972. С. 51−52.