Экзаменационные вопросы по философии). Экзаменационные вопросы Философские вопросы естествознания
 Скачать 2.2 Mb.
|
|
36. Субстанциональная и реляционная концепции пространства и времени (Философия науки. История и методология естественных наук, раздел 3, пар 3.3) К основным атрибутам материи (атрибут – Неотъемлемое, то есть необходимое свойство) относятся пространство и время, которые представляют собой и особые формы бытия. Основные точки зрения на время и пространство. 1) субстанциальная концепция. (Демокрит, Эпикур) — считали время и пространство отдельной реальностью, наряду с материей самостоятельной субстанцией, а отношение между материей и пространством и временем рассматривали как межсубстанциональные. Древнегреческие атомисты и их последователи, философы и ученые, придерживающиеся механистической картины мира, считали, что пространство есть всё то, что остается после того, как исчезнут вещи. В этом случае, по их мнению, в мире не останется ничего, кроме пустоты, которая не обладает никакими другими свойствами, кроме протяжённости и способности вмещать в себя всю существующую в мире материю. Время в этой концепции понималось как безотносительная к чему бы то ни было текучесть, равномерная длительность, в которой всё возникает и исчезает. И пространство, и время выступали здесь самостоятельными, не зависимыми от материи субстанциями. 2) реляционная. (Аристотель, Лейбниц, Гегель) — воспринимали время и пространство как отношения, образуемые взаимодействием материальных объектов. Основана на идее взаимосвязи, тесного взаимоотношения пространственных и временных характеристик материи как между собой, так и в зависимости от природы того или иного объекта. Вне взаимодействия пространство и время, согласно этой точке зрения, просто не существуют. Своё естественнонаучное обоснование реляционная концепция получила в теории относительности Эйнштейна и неевклидовых геометриях Лобачевского, Больяи и Римана. Теория относительности подтвердила факт зависимости пространственно-временных свойств от характера движения материального объекта. В настоящее время более достоверной (исходя из достижений науки) выглядит реляционная теория, исходя из которой: • время — форма бытия материи, которая выражает длительность существования материальных объектов и последовательность изменений (смены состояний) данных объектов в процессе из развития; • пространство — форма бытия материи, которая характеризует ее протяженность, структуру, взаимодействие элементов внутри материальных объектов и взаимодействие материальных объектов между собой. Время и пространство тесно переплетены между собой. То, что совершается в пространстве, происходит одновременно и во времени, а то, что происходит во времени, находится в пространстве ПРОСТРАНСТВУ присущ ряд отличительных свойств. Во-первых, пространство обладает свойством протяженности, которое обнаруживается в том, что у каждого материального объекта есть свое .местоположение: один объект существует рядом с другим. Во-вторых, пространство реального бытия трёхмернои в этой трехмерности пространства проявляются его бесконечность и неисчерпаемость. В -3, пространство однородно и изотропно. Однородность пространства связана с отсутствием в нем «выделенных» каким-либо образом точек. Изотропность пространства означает равноправность в нем любого из возможных направлений Характеристики ВРЕМЯ Длительность и последовательность времени проявляются в том, что все предметы и явления обладают способностью сменять друг друга, существовать одно после другого или изменять свои состояния. Одномерность времени проявляется в том, что некоторое зафиксированное сознанием событие, оказывается, всегда можно связать с двумя другими событиями, одно из которых предшествует данному, а второе - следует за ним. Зафиксированное событие оказывается всегда между 2мя другими событиями. Так, «сегодня» - это то, что находится между «вчера» и «завтра», и иначе быть не может. Необратимость и асимметричность времени состоят в том, что все 76 протекающие в мире процессы невозможно повернуть вспять. Они осуществляются только в одном направлении: от прошлого - к будущему. 37. Основные гносеологические проблемы в естествознании Гносеологии (от греч. Гносис - познание), теория познания – раздел философии, исследующий особенности субъективного освоения человеком внешнего мира. К основным проблемам гносеологии относят: Первая проблема - выяснение природы самого познания, выявление основ и условий познавательного процесса. Переводя эту проблему для понимания в более упрощенное русло, можно поставить вопрос: а почему, собственно, ум человека ищет объяснений происходящего? Безусловно, ответов может более чем достаточно: по причине практической, в силу потребностей и интересов и т. д. В этом отношении любопытна мысль, высказанная В.П. Алексеевым: "... при превышении определенного уровня сложности система, чтобы вести себя адекватно окружающей среде, должна начать предугадывать ход будущих событий. В противном случае она, сталкиваясь с изменением условий, в силу своей сложности и невозможности быстрой перестройки, будет постоянно отставать в своих ответах на новые задачи". Это предположение В.П. Алексеева наводит на определенное понимание, почему ум человека ищет объяснений. Но не менее важна и вторая часть проблемы - выяснение условий познавательного процесса. К условиям, при которых возникает познавательный феномен, относятся: 1) природа (весь мир в его бесконечном многообразии свойств и качеств); 2) человек (мозг человека как продукт той же природы); 3) форма отражения природы в познавательной деятельности (мысли, чувства). Если все три компонента в наличии и во взаимосвязи, феномен познания возникает. В противном случае говорить о познании проблематично. Вторая проблема гносеологии - определение конечного источника знаний, характеристика объектов познания. Эта проблема распадается на ряд вопросов: Откуда черпает познание свой исходный материал? Что такое объект познания? Какие бывают объекты познания? Говоря об источнике познания, мы можем с достаточным основанием утверждать, что внешний мир доставляет в конечном счете исходную информацию для обработки. Под объектом познания обычно в широком смысле понимается то, на что направлено познание - материальный мир (природный и социальный), окружающий человека и включенный в сферу деятельности людей и их отношений. К третьей проблеме теории познания можно отнести проблему субъекта познания. Что такое субъект познания? Какую роль играет субъект в процессе взаимодействия с объектом? Вот круг вопросов, как бы обозначающих суть этой проблемы. Формулировка четвертой проблемы теории познания может звучать так: каковы содержание, формы, закономерности процесса познания? Как идет развитие знания? На сегодня наука выделяет чувственное и рациональное познание, видит познавательные возможности интуиции. Есть ли закономерности данного процесса? Если да, то каковы они? Каковы противоречия процесса познания, как они решаются? Пятая проблема связана с оценкой результатов познания. Что есть истина? Как соотносятся истина и заблуждение? Как добывается истина и каковы ее критерии? Дж. Локк, характеризуя стиль и отчасти смысл достижения истины, писал: "Поиски разумом истины представляют род соколиной или псовой охоты, в которой сама погоня за дичью составляет значительную часть наслаждения. Каждый шаг, который делает ум в своем движении к знанию, есть некоторое открытие, каковое является не только новым, но и самым лучшим, на время, по крайней мере" Таким образом , гносеология (теория познания, эпистемология) — это раздел философии (и отрасль философского знания), в котором изучаются: проблемы природы познания и его возможности; отношение знания к реальности; исследуются всеобщие предпосылки познания; выявляются условия его достоверности и истинности. 38. Теория относительности А. Эйнштейна о связи пространства и времени с движущейся материей ВАРИАНТ 1 77 Основные выводы в теории Эйнштейна: 1.всякое движение может описываться только по отношению к другим телам,которые могут приниматься за систему отсчета. 2.пространство и время тесно взаимосвязаны,т.к. только совместно они определяют положение движущегося тела. 3.принимает скорость света как константу. 4.пространственно- временные свойства окружающего мира зависят от расположения и движения тяготеющих масс. Специальная теория относительности. Скорость света является предельной скоростью распространения материальных воздействий.Она не может складываться ни с какой скоростью,Для всех систем взята как постоянная. Общая теория относительности. Связал воедино гравитационные силы с пространством и временем.Данная теория – для объектов движущихся с непостоянной скоростью,а с ускорением.Один из источников ускорения – сила тяготения,распространяющаяся повсюду.В поле тяготения световые лучи должны распространятся криволинейно.Искривление светового Луча в поле тяготения свидетельствует о том,что скорость света не может быть постоянной. Эйнштейн данное явление трактовал: не свет замедляет свою скорость, а само пространство под действием гравитации имеет искривленную форму. Структура пространства и времени определяется распределением масс материи. ВАМРИАНТ 2 Возникновение общей теории относительности Возникновение общей теории относительности связано с острыми противоречиями между основными положениями классической науки и новым экспериментальным материалом. Проблемами, над которыми работал Эйнштейн, занимались и другие крупные физики, такие как Лоренц, Пуанкаре и другие. Процесс перехода к общей теории относительности от классической механики выглядит следующим образом: на теоретическом уровне – переход от абсолютных и субстанциальных пространства и времени к абсолютному и субстанциальному единому пространству и времени на эмпирическом уровне – это переход от относительных пространства и времени, предложенных Ньютоном, к реляционному пространству и времени. Однако при попытке Эйнштейна расширения концепции относительности на класс явлений, которые происходят в инерциальных системах отсчета, возникла новая теория гравитации, стала развиваться реляционная космология и т.д. Поэтому Эйнштейну пришлось использовать другой метод построения физических теорий, в которых теоретический аспект выступает в качестве первичного. Новая теория, получившая название общей теории относительности, формировалась путем построения обобщенного времени и пространства. Одной из причин, побудившей к созданию общей теории относительности, является желание избежать необходимости введения в физику инерциальной системы отсчета. Процесс создания новой теории начался с пересмотра существовавшей концепции пространства и времени в доктрине Максвелла-Фарадея и специальной теории относительности. Эйнштейн опирался на факт о равенстве тяжелой и инертной масс. Этот пункт он рассматривал в качестве исходного, на основе которого можно объяснить гравитацию. После анализа опыта Этвеша, Эйнштейн сформулировал принцип эквивалентности. Согласно этому принципу, невозможно отличить физически действие однородного гравитационного поля и поля, которое порождено равноускоренным движением. Принцип эквивалентности Принцип эквивалентности имеет локальный характер и не входит в общую теорию относительности. Благодаря этому принципу были сформулированы основные принципы, которые являются фундаментом новой теории – предположения о геометрической природе гравитации, о связи пространства, времени и материи. Кроме того, Эйнштейном были выдвинуты несколько 78 математических гипотез, без которых было бы невозможно выведение гравитационных уравнений. Согласно этим гипотезам, пространство является четырехмерным, структура пространства определяется симметричным метрическим тензором, уравнения относительно группы преобразований координат должны быть инвариантными. Эйнштейн в своей работе под названием «Относительность и проблема пространства» уделяет внимание вопросу о специфике понятия пространства в общей теории относительности. Исходя из этой теории, пространство не существует отдельно. Не существует и пустого пространства. Существование пространства и времени происходит не само по себе, а в качестве структурного свойства поля. Актуальной проблемой для общей теории относительности и в настоящее время является проблема перехода от теоретических предположений к величинам, которые можно наблюдать физически. Общая теория относительности предсказала и дала объяснение трем общерелятивистским эффектам: вычислены конкретные значения смещения перигелия Меркурия обнаружено отклонение световых лучей звезд во время прохождения их вблизи Солнца обнаружен эффект красного смещения линий спектра. Представления о пространстве и времени в современной науке Из общей теории относительности вытекает два направления: геометризация гравитации релятивистская космология. С этими направлениями связано последующее развитие представлений о пространстве и времени в современной физической науке. Представления о Вселенной до Эйнштейна выглядели следующим образом. Вселенная представлялась бесконечной и однородной в пространстве и являлась стационарной во времени. эти представления появились из механики Ньютона. Пространство и время представлялись абсолютными. Эта модель представлялась единственной и гармонично. Однако при попытке приложить к этой модели законов и концепций физики привели к противоречивым выводам. Классическая космология, для того, чтобы преодолеть противоречия, требовала пересмотра ряда фундаментальных положений: стационарность Вселенной однородность пространства изотропность пространства евклидовость пространства. Однако преодоление противоречия в рамках классической космологии не удалось. Модель Вселенной, следовавшая из общей теории относительности, была связана с пересмотром всех фундаментальных положений, на которых основывалась классическая космология. В общей теории относительности была отождествлена гравитация и искривление четырехмерного пространства и времени. Для построения работающей модели пришлось ограничить всеобщую ревизию положений классической космологии. Общая теория относительности была дополнена постулатом однородности и изотропности Вселенной из классической космологии. Строгое следование принципу изотропности Вселенной приводит к признанию однородности. На основании этого принципа в релятивистскую космологию было введено понятие мирового времени и пространства. Однако, это пространство и время не абсолютные пространство и время Ньютона, которые, несмотря на однородность и изотропность, имели нулевую кривизну. Применяя условия однородности и изотропности к неевклидову пространству, возникает постоянство кривизны, и в этом случае становятся возможными три модификации этого пространства: с положительной кривизной, отрицательной кривизной и нулевой кривизной. Вывод о возможности времени и пространства иметь различные значения кривизны привели к возникновению вопроса о конечности и бесконечности Вселенной. Такого вопроса в классической космологии не существовало, так как бесконечность пространства и времени обусловливалась евклидовым пространством. ВАРИАНТ 3 79 На рубеже XIX-XX вв. в физике произошел кризис, который был связан с невозможностью объяснить новые эмпирические данные с помощью законов и принципов, сформулированных в рамках механистической парадигмы. На смену классической физике, построенной на принципах механики И. Ньютона, пришла новая фундаментальная теория – теория относительности А. Эйнштейна, которую часто называют релятивистской. Она возникла на границе между механикой И. Ньютона и электромагнитной теорией Дж. Максвелла как результат попыток устранить логические противоречия, существовавшие между этими двумя концепциями, и включает в себя специальную теорию относительности (СТО) и теорию относительности (ТО). Специальная теория относительности распространила принципы относительности, сформулированные еще Г. Галилеем для механических систем, на электромагнитные взаимодействия. Ряд опытов, проведенных физиками в конце XIX в., показал, что скорость света остается неизменной во всех системах координат независимо от того, движется излучающий свет источник или нет. Однако эти выводы противоречили принципу относительности Г. Галилея. В конце XIX в. господствовало представление, что мировое пространство заполнено особым эфиром, в котором распространяются световые волны. Для того чтобы обнаружить движение Земли относительно эфира, американский физик А. Майкельсон в 1887 г. решил измерить время прохождения светового луча по горизонтальному и вертикальному направлениям относительно Земли. Согласно гипотезе светоносного эфира время прохождения света по этим направлениям должно различаться. Однако результат эксперимента показал неизменность скорости света в обоих направлениях. Такой вывод противоречил классическим представлениям о том, что координаты и скорости должны преобразовываться при переходе от одной инерциальной системы к другой. Скорость света оказалась не зависящей от движения Земли. Для объяснения результатов эксперимента А. Майкельсона X. Лоренц вывел уравнения, позволяющие вычислить сокращение движущихся тел и промежутков времени между событиями, которые происходят в зависимости от скорости движения объектов. Преобразования X. Лоренца предполагали реальное сокращение тел и промежутков времени. В 1905 г. А. Эйнштейн опубликовал работу «К электродинамике движущихся тел», в которой объяснил результаты опытов А. Майкельсона и изложил основные положения специальной теории относительности. А. Эйнштейн распространил принцип относительностина все системы и сформулировал его иначе, чем Г. Галилей: любой процесс протекает одинаково в изолированной материальной системе, находящейся в состоянии прямолинейного и равномерного движения, т.е. все инерциальные системы отсчета равноправны между собой. Таким образом, механические, электромагнитые, оптические и др. процессы во всех инерциальных системах протекают одинаково;все системы отсчета были признаны равнозначными, не имеющими никаких преимуществ друг перед другом. Принцип относительности приобрел всеобщий, универсальный характер. Следствием такого понимания принципа относительности стало введение в физику понятия инвариантности. Инвариантность понимается как неизменность физических величин или свойств объектов при переходе от одной системы отсчета к другой. Все законы природы неизменны при переходе от одной инерциальной системы к другой, т.е., находясь внутри инерциальной системы, невозможно обнаружить, движется она или покоится. Специальная теория относительности установила также инвариантность материальных процессов и скорости света относительно преобразований X. Лоренца. А. Эйнштейн показал, что преобразования X. Лоренца отражают не реальные сокращения тел и промежутков времени, а изменение результатов измерений в зависимости от движения системы отсчета. Тела сокращаются, а время замедляется для внешнего наблюдателя, тогда как внутри движущейся системы все физические процессы протекают обычным образом. А. Эйнштейн сформулировал также |