Контрольные работы, курсовые, дипломные, рефераты, а также подготовка докладов, чертежей, лабораторных работ, презентаций и еще много всего. Недорого и быстро.

Главная страница	Шпаргалки
Решение задач	Эксклюзивные фото по химии
Сочинения (более 4000)	Юмор из жизни учащихся
Вернуться в раздел "Учебные материалы"

Концепции современного естествознания (КСЕ)

Концепция пространственно-временной относительности

Те системы взглядов, которые формировались на мироустройство в рамках космологической модели, включали в себя понятия пространства и времени. Но при рассмотрении сущности этих категорий им придавались различные значения. Одни из мыслителей вообще отрицали наличие пустого пространства, другие говорили, что пустота существует, но она непосредственно нужна для перемещения тел в пространстве. Со временем понятие этих терминов постепенно трансформировалось. В частности, строгую форму пространственные характеристики обрели в работах Эвклида. В это же время началось формирование представлений об однородном и бесконечном пространстве. Следует отметить, что постановка однородности пространства была связана со структурой материального мира, все сводилось к выявлению свойств пустоты и как там тела взаимодействуют. В рамках некоторой модели пространство считалось конечным и было ограничено теми траекториями, по которым движутся удаленные небесные тела. В тоже время категория времени признавалась бесконечной. Создание гелиоцентрической системы мира впервые привело к мысли о том, что пространство является бесконечным. Пространство может быть конечным относительно чего-то, а поскольку нет точки отсчета, то можно предположить, что оно бесконечно. Концепция Джордано Бруно говорит о бесконечности пространства и времени.

Существенный вклад в формирование такой точки зрения внес Галилей - принцип относительности, согласно этому принципу все физические (механические) явления происходят одинаково во всех системах, покоящихся или движущихся равномерно и прямолинейно с постоянной по величине и направлению скоростью. Такие системы назвали инерционными, из этого следовал другой важный вывод о так называемой инвариантности (неизменности) в таких системах длины, времени и ускорения. Эти системы были равноценными, этот принцип логически следовал из космологической модели Бруно. Следующий этап связан с именем Декарта, считается, что его особой заслугой является создание координатной системы, в которой время представляло собой одну из координатных осей. И таким образом все процессы можно было рассматривать не только с точки зрения пространственных, но и временных координат.

Существенным вкладом Ньютона в развитие научной и механистической картины мира является введение понятий абсолютного и относительного. Абсолютное время - это истинное, математическое время, которое само по себе и по своей сущности и без всякого отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно и его можно охарактеризовать как длительность. Относительное время - это так называемое кажущееся или обыденное время, которое использовалось в обыденной жизни, напр., час, день, месяц. Абсолютное пространство по своей сущности безотносительно к чему-либо внешнему и остается всегда одинаковым и неподвижным. Относительное пространство это есть мера или какая-то ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по отношению к расположению других тел. По существу введение этих понятий отвечало двум уровням познания. Абсолютным понятиям принадлежала роль на теоретическом уровне, а относительные - соответствовали эмпирическому уровню познания. Введение этих понятий было серьезнейшим событием, т.к. дало фундамент для современной мысли. Но и до этого был ряд открытий и пересмотр законов.

Основным положением концепции пространства и времени (классическая концепция) является то, что пространство считалось бесконечным, плоским, прямолинейным, эвклидовым. Его метрические свойства определялись полностью геометрией Эвклида. Пространство выступало в качестве вместилища материальных тел, как некая независимая от них инерциальная система. В этом положении отсутствует связь между пространством, временем и материальными телами. Время принималось абсолютным, однородным, равномерно текущим, которое текло единообразно и синхронно во всей Вселенной. Кроме того, время выступало как независимый от материальных объектов процесс длительности. По сути дела, времени отводилась роль фиксации длительности какого-либо события. Вопрос взаимодействия между материальными телами сводился к силе тяготения. Одним из существенных открытий, которые образовали брешь в классической теории, было открытие электромагнитных явлений. Надо сказать, что до этого классическая физика рассматривала процессы взаимодействия с точки зрения сил, которые действовали строго по прямым между реальными телами, а создание электродинамики показало, что силы не только зависят от расстояния между телами, но и направлены не по прямым. Кроме того, эти силы зависели не только от расстояния, но и скоростей движения материальных тел. Таким образом, открытие и изучение свойств электромагнитных взаимодействий показало, что существующие знания по механике недостаточны для описания процессов, происходящих в пространстве и времени. Развитие электромагнитных знаний позволило ввести понятие поля. А. Эйнштейн высказал мысль, что теория относительности возникла из понятия поля, а точнее из проблемы поля, именно изучение проблемы поля и привело к дальнейшему пересмотру классических представлений пространства и времени. Надо сказать, что существенным этапом в формировании современных представлений были преобразования Лоренца, это математические уравнения согласно которым, в зависимости от скорости движения материальных тел могут изменяться расстояния или размер этих тел. Это привело к тому, что относительными оказались и тела и промежуток времени. Из категории абсолютных они были переведены в понятие относительных.

Другими существенными научными результатами явились разработки в области геометрии, т.е. создание неэвклидовых геометрий и позволило предположить, что реальное пространство все-таки не является эвклидовым, а имеет определенную кривизну, отсюда следует, что и метрические параметры могут быть иными. Таким образом, все предыдущие наработки привели к созданию специальной теории относительности, которая описывает законы всех физических процессов при скоростях движения близких к скорости света, но без учета поля тяготения. При уменьшении скоростей движения специальная теория относительности сводится к классической механике, которая таким образом является частным случаем теории относительности. Специальная теория относительности не есть что-то принципиально новое, а то, что выросло из представлений классической механики. Если скорость движения приближается к скорости света, то используется специальная теория. Из нее следует, что длина тела или вообще расстояние между двумя материальными точками и длительность происходящих событий являются не абсолютными, а относительными величинами. Из этого следует, что при скоростях движения близких к скорости света все процессы в данной системе замедляются, а расстояния вдоль направления движения сокращаются. Из этого также следует, что события для одного наблюдателя могут развиваться одновременно, но для другого могут и разновременно. Специальная теория относительности впервые показала, что пространство и время это общие формы координации материальных явлений, а не зависящие от материи. Другими словами, специальная теория относительности показала, что при определенных условиях мы имеем дело не только с субстанцией пространства-времени, но сюда должны входить и материальные тела. Общая теория относительности связала тяготение с электромагнетизмом и механикой. Она заменила закон всемирного тяготения, который был предложен Ньютону на полевой закон тяготения. Тем самым в общей теории относительности реализовался переход от вещественной к полевой форме материи. Таким образом, основные положения современной концепции можно представить так:

пространство-время объективны и реальны, они являются всеобщими формами бытия материи;
единство пространства-времени выражается в совместном их изменении в зависимости от концентрации масс и скорости их перемещения;
пространство обратимо, а время пока, к сожалению, не обратимо и одномерно.

Пространство и время обладают свойствами всеобщими и локальными. К всеобщим относятся такие характеристики, которые проявляются на всех уровнях материи (из известных нам), а специфические свойства проявляются лишь на определенных структурных уровнях и присущи определенным классам материальных тел.

объективность и независимость от человеческого сознания;
неразрывность друг с другом и с движущейся материей;
единство прерывности и непрерывности в их структуре;
количественная и качественная бесконечность, которые неотделимы от структурной бесконечности материи;

Свойства пространства и времени зависят от концентрации масс и скорости движения. Любая масса создает искажение пространства, в прямо пропорциональной зависимости от массы тела.

Черная дыра - это в принципе скрытая масса, это сгусток гравитации образовавшийся вследствие гибели звезды.

Другой интересный момент, если вспомнить современные теории, что любые частички можно представить согласно теории струн в виде неких нитей, то согласно дальнейшей разработке теории, пространство можно представить в виде пересекающихся суперструн. Которые могут формировать новую метрику пространства. Взаимодействие струн может приводить к областям пустот, т.е. пространство содержит множество дырок. <

Вы находитесь на сайте Xenoid v2.0:
если вам нужно быстро, подробно и недорого
решить контрольную - обращайтесь. Возможны консультации
онлайн. См. раздел "Решение задач".

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач