30. Простір і час як форми буття. Субстанціональна і релятивістська концепції.

Простір і час є загальними формами буття всіх матеріальних систем і процесів. Не існує об'єкта, який перебував би поза простором і часом, як немає простору і часу самих по собі, поза матерією, що рухається. Абсолютного простору як нескінченої порожньої протяжності не існує. Всюди є матерія в тих чи інших формах (речовина, поле), а простір виступає як загальна властивість (атрибут) матерії. Так само немає і абсолютного часу, час завжди нерозривно зв'язаний з рухом, розвитком матерії. Простір і час існують об'єктивно і незалежно від свідомості, але зовсім не від матерії.

Поняття простору і часу є фундаментальними поняттями людської культури. Вони настільки фундаментальні, що на певному ступені розвитку людського пізнання (або незнання) їх розглядали як абсолютну субстанцію світу. Простір і час вважалися основами Всесвіту і в античній натурфілософії або у християнській картині світу.

Зовсім інший напрям розвитку уявлень про простір і час започатковується у працях Галілея, Декарта та Ньютона: створення класичної механіки ознаменувало народження нового фізичного підходу до пізнання простору і часу. Було створено низку фундаментальних фізичних теорій (спеціальна і загальна теорія відносності, релятивістська космологія, квантова гео-метродинаміка та ін.), у руслі яких оригінальні, більш ускладнені метричні, топологічні і інші структури простору і часу.

Сучасні вчені у пошуках нових ідей починають свідомо звертатись до найбагатшої концептуальної комори міфологічного моделювання світу. Сучасні вчені запозичують з давньої міфології такі концепції, структури і моделі, про існування котрих самі творці цієї міфології не тільки не знали, але й принципово не могли знати.

Філософський зміст уявлень про простір зазнав тривалої і суперечливої еволюції. Деякі стародавні філософи розглядали простір як однорідну, нескінчену, нерухому порожнечу, заповнену атомами, субстанціями (Демокріт, Епікур). У науці Нового часу простір уявляли однорідною і нескінченою протяжністю. Класична механіка Ньютона привела до відриву простору від матерії, руху і часу. В концепції Ньютона абсолютний простір тлумачиться як нескінчена протяжність, яка містить у собі всю матерію і не залежить від будь-яких матеріальних процесів, а абсолютний час - як плинна безвідносно до всяких змін рівномірна подовженість, у якій все виникає і зникає. У нью-тоновській концепції простору і часу приписувались деякі суб-станційні ознаки - абсолютна самостійність і самодостатність існування; в той же час простір і час розглядались як порожнечі, субстанції, в котрих виникають всі тіла.

У релігійних і об'єктивно-ідеалістичних концепціях простір і час трактувались як утворені разом з матерією Богом або абсолютним духом. З точки зору теології до Бога поняття простору і часу неприйнятні, оскільки він існує за межами простору і часу у вічності. У суб'єктивно-ідеалістичних концепціях висувались еклектичні і внутрішньо суперечливі тлумачення простору і часу як апріорних форм чуттєвого споглядання (Кант) або як форм упорядкування комплексів відчуттів і дослідних даних, встановлення між ними функціональних залежностей (Берклі, Мах, позитивізм).

Простір - це форма буття матерії, яка характеризує її протяжність, структурність, співіснування і взаємодію елементів в усіх матеріальних системах. Поняття простору тісно пов'язано із структурністю матерії, її здатністю ділитися на частини. Дійсно, сама можливість виділити у будь-якому об'єкті складові частини дозволяє говорити про їх взаємне розташування, взаємну координацію, тобто говорити про простір.

Час - форма буття матерії, яка виявляє тривалість її існування, послідовність зміни станів у розвитку всіх матеріальних систем. Поняття часу нерозривно пов'язане з рухом (змінюваністю) матерії. Дійсно, змінюваність є зміна одного стану іншим, але саме ця зміна станів і дозволяє говорити про час. Так, уже у давні часи порівняння циклічних станів, повторень - зміна дня і ночі - з усіма іншими станами, з якими мала справу людина, привело до поняття часу і винаходу приладдя для виміру його проміжків.

Історично склались два підходи до простору і часу. Перший може бути названий субстанціональною концепцією. Простір і час тлумачаться тут як щось самостійно існуюче поряд з матерією, як її порожня місткість. Простір - це чиста протяжність, а час - чиста тривалість, у які ніби то "занурені", "розміщені" матеріальні об'єкти. Першим цей погляд висловив Демокріт, підкреслюючи, що існують атоми і порожнеча, а свій розвиток і завершення субстанціальна концепція одержала у Ньютона і у класичній фізиці в цілому.

Другий підхід можна назвати реляційною концепцією простору і часу. З точки зору реля-ційної концепції, простір і час - не особливі субстанціальні сутності, а форми існування матеріальних об'єктів. Простір виявляє співіснування об'єктів, час - послідовність їх станів. Реляційна концепція у філософському плані була сприйнята і розвинута діалектичним матеріалізмом, а у природничо-науковому плані - релятивістською фізикою і у наш час найбільш повно відповідає рівню розвитку природознавства.

Різниця між ними обумовлена не об'єктивними характеристиками, а властивостями нашої свідомості, яка рухається по світовій лінії.

До загальних властивостей простору і часу відносяться: об'єктивність і незалежність від свідомості людини; їх абсолютність як атрибутів матерії; нерозривний зв'язок часу і простору між собою, а також з рухом матерії; залежність від структурних відносин і процесів розвитку у матеріальних системах; єдність перервного і неперервного у їх структурі; кількісна і якісна нескінченність. Крім того, розрізняють метричні (тобто пов'язані з вимірюваннями) і топологічні (наприклад, зв'язність, симетрія простору і неперервність, одномірність. незворотність часу) властивості простору і часу.

Загальна теорія відносності (1916) ше більш глибоко виявила зв'язок простору, часу і матерії. А. Ейнштейн довів, що в разі знищення всіх матеріальних речей зникли б простір і час. Загальна теорія відносності виявила фізичний зв'язок між розподіленням матеріальних мас, простору і часу - поблизу великих мас час уповільнюється, а просторові розміри у напрямку на центр маси скорочуються. Ця теорія виявила фізичний сенс неевклідових геометрій. Вона показала, що наявність гравітації відрізняє геометрію простору від евклідової геометрії. Отже, у Всесвіті, залежно від розподілу мас, можуть реалізовуватися різні геометрії простору.

Таким чином, загальна теорія відносності блискуче підтвердила тезу: простір і час - не самостійні сутності, а форми існування матерії. З теорії відносності і експериментальних фактів сучасної фізики виходить, що із збільшенням швидкості руху тіл і наближенням її до швидкості світла зростає маса, відносно скорочуються лінійні розміри у напрямку руху, уповільнюються усі процеси порівняно зі станом відносного спокою тіл. Важливі висновки одержані також у квантовій механіці. У галузі слабих взаємодій виявлена просторова асиметрія розпаду деяких мезонів (незбереження парності). Висувається гіпотеза квантування простору і часу, що викликало у певної частини фізиків тенденції до заперечення загальності простору і часу. Насправді ж зникають не простір і час, а певна межа наших знань про них. У зв'язку з наступним проникненням у мікросвіт і в космос можна виявити нові незвичайні властивості простору й часу.