Понятие пространства и времени

Пространство и время

• Понятие пространства и времени

• Реляционная и субстанциальная концепции пространства и времени

• Взаимосвязь пространства-времени и движущейся материи

• Проблема размерности пространства-времени и его бесконечности

• Качественное многообразие форм пространства-времени в неживой природе

• Особенности биологического пространства-времени

• Социальное пространство и время

Для обыденно-житейских представлений пространство и время - нечто привычное, известное и даже в какой-то мере очевидное. Но если задуматься над тем, что же все-таки такое пространство и время, то возникают сложные вопросы, напряженно обсуждавшиеся в истории философии и естествознания. В настоящее время нельзя решать их без опоры на достижения современной науки, причем не только достижения естествознания, но и тех данных социальных, гуманитарных дисциплин, которые раскрывают различные аспекты пространственно-временных представлений, их роли, места в человеческой жизни и деятельности.

Зададимся вопросом, каков смысл категорий "пространство" и "время". В своей деятельности мы обнаруживаем такие особенности структурной организации мира, что части и элементы, из которых построены материальные объекты, определенным образом расположены друг относительно друга, образуют некоторые устойчивые конфигурации, что задает границы объекта по отношению к окружающей среде. Можно сказать, что каждый объект характеризуется своеобразной "упаковкой" входящих в него элементов, их расположенностью относительно друг друга, и это делает любые объекты протяженными. Кроме того, каждый объект занимает какое-то место среди других объектов, граничит с ними.

Все это предельно общие свойства, выражающие структурную организацию материального мира, - свойства объектов быть протяженными, занимать место среди других, граничить с другими объектами - выступают как первые, наиболее общие характеристики пространства. Если их абстрагировать из действительности, отделить от самих материальных объектов, то мы получим представление о пространстве как таковом. Именно так и складываются представление о пространстве и понятие пространства, возникающие как результат активного взаимодействия человека с внешним миром, в ходе которого выявляются перечисленные выше предельно общие особенности его структурной организации.

Понятие пространства имеет смысл лишь постольку, поскольку сама материя дифференцированна, структурированна. Если бы мир не имел сложной структуры, если бы он не расчленялся на предметы, а эти предметы, в свою очередь, не членились на элементы, связанные между собой, то понятие пространства не имело бы смысла.

Попытаемся выявить таким же образом содержание понятия времени. Материальный мир состоит не только из структурно расчлененных объектов. Эти объекты находятся в движении и развитии, они представляют собой процессы, которые развертываются по определенным этапам. В них можно выявить некоторые качественные состояния, некоторые стадии, сменяющие одна другую. Смена этих стадий может характеризоваться определенной повторяемостью. Одна стадия по сравнению с другой стадией может наступать быстрее или позже. Такие особенности процессов характеризуются понятием длительности. Сравнение различных длительностей может стать основой для количественных мер, выражающих скорость развертывания процессов, их ритм и темп. Если эти характеристики абстрагировать от самих процессов и рассмотреть отношения длительностей как некоторые самостоятельные признаки процессов, то мы получаем представление о времени как таковом. Представление о времени и понятие времени имеют смысл лишь постольку, поскольку мир находится в состоянии движения и развития; если бы материя была вне движения, понятие времени не имело бы смысла.

В обыденной жизни и в практической деятельности понятие времени образуется благодаря сравнению, сопоставлению различных процессов движения. Например, мы говорим: лекция длится полтора часа. Это значит, что сложные, развертывающиеся один за другим качественно специфические процессы (текст, который излагает лектор, запись и усвоение этого текста слушателями и т.д.), взятые как единое целое, сравниваются, сопоставляются с другим процессом - колебаниями маятника часов и вызванным этими колебаниями движением часовой и минутной стрелок.

Для того чтобы произвести отсчет времени, мы всегда находим какой-то квазипериодический, то есть повторяющийся в некоторых основных чертах, процесс, который рассматриваем как эталон и с ним сопоставляем непериодические, более сложные процессы. Периодический процесс вращения Земли вокруг своей оси делит время на сутки. Движение Земли вокруг Солнца отмеряет годы. В принципе можно ввести и более крупные единицы времени. Например, говорить о таких больших промежутках, как галактический год, - 200 млн лет, за которые Земля обращается вместе с Солнцем вокруг центра галактики. Но такая единица имеет смысл только при рассмотрении очень длительных процессов, скажем развития жизни на Земле от ее возникновения до нашего времени. Такая единица, как галактический год, может установить определенные состояния развития жизни на Земле в зависимости от положения Земли относительно ядра галактики. Важно, однако, что во всех рассмотренных случаях отсчета времени мы поступаем одним и тем же образом: сравниваем между собой качественно различные процессы движения.

Человеку свойственно и интуитивное чувство времени, не всегда им осмысливаемое. Его можно зафиксировать экспериментально. Так, в период подготовки космонавтов к полету, когда они проходят испытания в сурдокамерах (особых изолированных помещениях), проводили эксперименты по ориентации во времени без часов. Большинство испытуемых довольно точно определяли продолжительность часа (с ошибкой в 1-3 мин) и суток (с ошибкой, не превышающей получаса).

На чем же основано интуитивное чувство времени? В нашем организме существует множество периодических процессов, которые выступают в функции часов. По ним как бы измеряется длительность внешних процессов. Оказывается, что все организмы имеют как бы встроенные внутрь себя биологические часы, в функции которых выступают различные жизненные ритмы - периодически возникающая и затухающая активность клеток и отдельных органов.

Например, известно, что в разное время суток печень, почки, легкие, сердце работают с разной интенсивностью. У них есть свои ритмы. Медики отмечают где-то между двумя и четырьмя часами ночи наибольшую активность печени, очищающей организм от всяких ядовитых отходов, а в четыре часа ночи ритмы организма таковы, что активность всех органов снижается. Кстати, это самые неприятные часы для больного организма; не случайно в это время наблюдается наибольшее число смертей.

Мозг человека также обладает определенными ритмами активности. Существуют так называемые альфа-ритмы, которые характеризуют активность мозга, - это тоже своеобразные биологические часы. Творец кибернетики Норберт Винер высказывал гипотезу, что именно "тиканье" этих часов составляет основу интуиции времени. Пока точно неизвестно, какие именно типы часов играют главную роль в интуиции времени. Высказывается гипотеза, что у высших животных и человека мозг объединяет в единый сложный часовой механизм самые разные ритмы работы органов.

Весьма интересна и другая гипотеза, которая связывает чувство времени с состоянием обмена веществ. Высказывается предположение, что, поскольку в связи со старением интенсивность обмена веществ уменьшается, замедляется ход нашего внутреннего биологического "часового механизма". В молодости он "тикает" быстрее, чем в старости, а значит, с возрастом наши внутренние "секунды" как бы растягиваются. А поскольку с ними сопоставляются все внешние события, то возникает ощущение ускорения внешнего времени.

"Биологические часы", то есть периодические ритмические циклы, есть у любого организма. Они есть и у животных, и у растений. С их помощью организм приспосабливается к внешней среде, к ее ритмам: смене дня и ночи, времен года. Чувство времени развивается в процессе этого приспособления. Важно, однако, что в основе этого чувства лежит примерно тот же принцип, какой лежит и в основе образования понятия времени, - это сравнение, сопоставление различных процессов движения: одного, функционирующего как эталон, и другого, сравниваемого с этим эталоном.

Реляционная и субстанциальная концепции пространства и времени

Категории пространства и времени выступают как предельно общие абстракции, в которых схватывается структурная организованность и изменчивость бытия. Пространство и время - это формы бытия материи.

Форма является внутренней организацией содержания, и если в качестве содержания выступает материальный субстрат, то пространство и время будут формами, которые его организуют. Вне этих форм материя не существует. Но сами пространство и время также не существуют в отрыве от материи. Только в абстракции мы можем отделить их от материального мира.

В истории философии существовали различные концепции пространства и времени. Их можно разбить на два больших класса: концепции субстанциальные и реляционные. Субстанциальная концепция рассматривает пространство и время как особые сущности, которые существуют сами по себе, независимо от материальных объектов. Они как бы арена, на которой находятся объекты и развертываются процессы. Подобно тому как арена может существовать и без того, что на ней размещены определенные предметы, движутся актеры, разыгрывается какое-то представление, так и пространство и время могут существовать независимо от материальных объектов и процессов. Подобную точку зрения отстаивал, например, И. Ньютон. Встречалась она и в древней философии. Так представление древнегреческих философов-атомистов (Демокрита, Эпикура) о пустоте неявно предполагало концепцию субстанциальности пространства. В противовес субстанциальному подходу в истории философии развивалась реляционная концепция пространства и времени. Одним из наиболее ярких представителей ее был Г. В. Лейбниц, полемизировавший с И. Ньютоном по вопросам о сущности пространства и времени. Лейбниц настаивал на том, что пространство и время - это особые отношения между объектами и процессами и вне их не существуют.