Главная » Бесплатные рефераты » Бесплатные рефераты по концепции современного естествознания »

Свойства пространства и времени с точки зрения современной науки

Тема: Свойства пространства и времени с точки зрения современной науки

Раздел: Бесплатные рефераты по концепции современного естествознания

Вуз: ВЗФЭИ

Год и город: Владимир 2009

Оглавление

Введение 3

1. Сущностные характеристики пространства и времени с позиции современного научного познания 4

2. Межнаучный характер пространственно-временных представлений в современной науке 8

3. Значение понятий пространства и времени для естественных и гуманитарных наук 11

Заключение 16

Список литературы 17

Введение

Два часа, проведенные в обществе любимой девушки, покажутся вам минутой. Напротив, если вам придется минуту посидеть на раскаленной докрасна печке, то эта минута покажется двумя часами. Вот это и есть относительность времени.

А. Эйнштейн

Данная контрольная работа представляет собой взгляд на представления о сущности и свойствах пространства и времени с позиции современного научного познания.

Пространство и время менялось в различных картинах мира, в связи с развитием научного познания. Современные научные представления претерпели в прошлом много дополнений и изменений.

В процессе написания контрольной работы необходимо выявить основные характеристики времени и пространства. Без них невозможно будет представить всю значимость их для наук. Естественные науки не могут обходиться без свойств пространства и времени. Физические, химические и другие величины непосредственно и опосредованы, связаны с измерением длин и длительности, т.е. пространственно-временных характеристик объектов. Но как доказывает практика гуманитарные науки тоже не могут обходиться без пространственно-временных характеристик.

Развитие взглядов на пространство и время это одно из ведущих направлений в будущем науки. Уже сейчас ученые выдвигают смелые гипотезы о существовании параллельных миров, о возможности создания «машины времени». Более детальное внедрение различных научных концепций, как естественнонаучных, так и гуманитарныхмогут расширить и изменить наше представление о строение Вселенной, как это было в прошлом. Ещё большие, чем годы и десятилетия, отрезки времени требуются для изучения прошлого человечества, возникновения, развития и гибели древних культур, без чего нельзя понять современное состояние общества и его перспективы развития.

Сущностные характеристики пространства и времени с позиции современного научного познания

Простра́нство-вре́мя — физическая модель, дополняющая пространство временным измерением и, таким образом, создающая новую теоретико-физическую конструкцию, которая называется пространственно-временным континуумом. В соответствии с теорией относительности, Вселенная имеет три пространственных измерения и одно временное измерение.

Пространство и время представляют собой формы, выражающие определенные способы координации материальных объектов и их состояний. Содержанием этих форм является движущаяся материя, материальные процессы, и именно особенности и характер последних должны определять их основные свойства. В этом отношении диалектика нацеливала науку на поиски зависимости между определенными свойствами пространства и времени и сопутствующими материальными процессами, которые их определяют. Кроме того, наличие у пространства и времени единого содержания — движущейся материи — указывает и на взаимосвязь между самим пространством и временем, на невозможность их существования абсолютно независимо друг от друга.

Но что же такое пространство и время по отдельности?

Время - это всеобщая объективная форма существования движущейся материи, являющаяся необходимым условием возникновения и изменения конкретных материальных систем и выражающая структурность, темп и длительность материальных процессов, и объективную последовательность событий.

Пространство - это всеобщая объективная форма существования материи, являющаяся необходимым условием возникновения и движения конкретных материальных систем.

Пространство — слово, используемое в многочисленных сложных терминах в таких разделах, как философия, математика и физика.

В математике слово «пространство» употребляется в большом наборе сложных терминов.

В физике пространством называют тем местом, на котором разворачиваются физические процессы и явления.

Но какие же основные свойства пространства и времени?

Прежде всего, пространство и время объективны и реальны, т.е. существуют независимо от сознания людей и познания ими этой объективной реальности.

Пространство и время являются также универсальными, всеобщими формами бытия материи. Нет явлений, событий, предметов, которые существовали бы вне пространства или вне времени. У Гегеля высшей реальностью является абсолютная идея, или абсолютный дух, который существует вне пространства и вне времени.

Наверняка многие знают, что пространство Вселенной трехмерно. Следовательно, у него есть длина, ширина и высота. То же и у всех тел. Или еще пример: положение точки может быть задано тремя числами – координатами. Если в пространстве проводить прямые линии или плоскости или чертить сложные кривые, то их свойства будут описываться законами геометрии. Эти законы были известны давным-давно Евклидом. Именно евклидова геометрия изучается в школе как стройный ряд аксиом и теорем, описывающих все свойства фигур, линий, поверхностей.

Если мы захотим изучать не только местонахождение, но и процессы, происходящие в трехмерном пространстве, то должны включить еще время. Событие, совершающееся в какой‑либо точке, характеризуется положением точки, то есть заданием трех ее координат и еще четвертым числом – моментом времени, когда это событие произошло. Момент времени для события есть его четвертая координата. Вот в этом смысле и говорят, что наш мир четырехмерен. Известный английский физик‑теоретик, крупнейший специалист в теории относительности Стивен Хокинг говорит: «Невозможно вообразить четырехмерное пространство. Я сам с трудом представляю фигуры в трехмерном пространстве!».

В отличие от пространства, в каждую точку которого можно снова и снова возвращаться, время — одномерно. Оно течет из прошлого через настоящее к будущему. Нельзя возвратиться назад в какую-либо точку времени, но нельзя и перескочить через какой-либо временной промежуток в будущее. Отсюда следует, что время составляет как бы рамки для причинно-следственных связей.

К специфическим свойством пространства относятся однородность и изотропность. Время также считается однородным, т. е. любой процесс в принципе повторим через некоторый промежуток времени. С этим свойством связана симметрия мира, которая имеет большое значение для его познания.

Свойства однородности пространства и времени и изотропности пространства теснейшим образом связаны с фундаментальными физическими законами, и, прежде всего с законами сохранения. Они и лежат в основании самого принципа физической относительности.

В современной науке используются понятия «биологическое», «психологическое» и «социальное» пространство и время. Эти понятия введены в связи с особенностями проявления пространственно-временных свойств нефизических объектов. Биологическое пространство и время характеризуют особенности пространственно-временных параметров органической материи: биологическое бытие человеческого индивида, смена видов растительных и животных организмов, их жизнь и смерть. Одним из первых проблему биологического пространства и времени начал анализировать В. И. Вернадский. Специфику биологического пространства он связывал с важнейшим отличительным признаком живого — наличием асимметричности пространственной структуры органических молекул.

Специфично проявление времени и пространства в микромире, живой природе, в социальной действительности, в связи, с чем специально анализируется биологическое время, психологическое время, социальное пространство-время и другие виды времени и пространств.

Психологическое время связано с восприятием и переживанием времени индивидом: время то «бежит», то «замедляется», что зависит от тех или иных конкретных ситуаций (одно дело, когда мы кого-то с нетерпением ожидаемой другое, когда заняты чем-то интересным); в детстве нам кажется, что время течет медленно, а в зрелом возрасте — что оно ускорило свой бег.

В психике индивида и в его психомоторике формируется полимодальный (обобщенный) образ пространства. Этот образ включает совокупность особых метрических и топологических свойств: криволинейность, отсутствие жесткой привязки координат к координатам внешнего физического пространства, относительное безразличие к положению, преобладание топологии над метрикой, отсутствие право-левосторонней симметрии.

Становление человеческого индивида и личности является социальным циклом. Он проходит в рамках социогенеза — становления человеческого общества, развития форм социальной организации и духовной жизни. Одновременно идет процесс формирования нового феномена — социального пространства и времени.

Социальное пространство - термин, введенный П. Бурдье в работе "Физическое и социальное пространство" (1990) для обозначения абстрактного пространства.

Социальное пространство-времени сводится к физическому, естественному пространству-времени или подменяется им. Конечно, социальное пространство-время включает в себя физическое, базируется на нем, но не сводится к нему.

Социальное пространство-времени - это не просто форма существования общества, но само общество. Как утверждает М.Кастельс, социальное пространство не есть отражение, фотокопия общества, "оно и есть общество". То же самое можно утверждать и относительно социального времени. Конструирование социального пространства-времени есть одновременно моделирование социального мира на всех уровнях от миросистемного до микроиндивидуального.

Межнаучный характер пространственно – временных представлений в современной науке.

Пространство и время принадлежат к числу категорий, разработка которых имеет большое значение не только для развития философии, но и для развития науки, искусства, практики, человеческой культуры в целом. От того, как человек воспринимает, осмысливает пространственно-временные аспекты окружающего мира, как он относится к пространству и времени, во многом зависит эффективность и целенаправленность его деятельности. Мировоззренческое осознание пространственно-временного фактора в жизнедеятельности общества позволяет глубже проанализировать структуру и динамику общественного сознания. Необходимость выявления качественной специфики нынешнего периода общественного развития и осознания принципиальных изменений как внутри страны, так и па международной арене требует выработки новых пространственно-временных ориентации. Анализ «включенности» этих ориентации в процесс практической деятельности, их неоднозначного и противоречивого характера позволяет глубже рассмотреть сложнейшие механизмы формирования и функционирования человеческого мировоззрения.

Большое и непрерывно растущее количество литературы посвящено самым разнообразным аспектам пространства и времени. Количественное и качественное расширение спектра исследований отражает растущий интерес к анализу этой проблематики, ведет к углублению и расширению представлений о пространстве и времени. Сейчас пространство и время анализируются на материале различных наук, а не только физики и математики, как нередко бывало раньше. Предпринимаются попытки вскрыть специфику пространственно-временных отношений на различных уровнях организации материи. Особенно это касается проблемы социального пространства и времени.

Немало внимания уделяется выявлению специфики художественного пространства и времени.

Почти все науки независимо от того, являются ли они общественными, естественными или гуманитарными или техническими, включают в свой инструментарий понятия «пространство» и «время». В последние годы во все большем кругу смежных гуманитарных и естественных наук, а также в науках о человеке появляется все возрастающее понимание решающего значения пространства и времени. Как ученые, так и практики постепенно осознают, что почти любой физический процесс и действия человека имеют свою географию, а также историю. На каком-то уровне довольно банально звучит утверждение, что все существует в пространстве и времени, но на более продвинутом и содержательном уровне этот постулат превращается в остро осязаемое ощущение «временной пространственности», которая, раскрываясь, наиболее полно освящает взятую тему. Нельзя не думать о XXI веке иначе, как о ”веке пространственных представлений”, то есть о времени, когда в человеческом сознании вновь вернется во всей своей масштабности географическое мышление. Умозрительно все большее и большее количество ученых приходят к выводу, что определенное место всегда определяется в более широком, зачастую многомерном пространстве. В практическом плане это означает, что любое перспективное решение опосредовано не только временем (когда это будет), но и местом (где это будет), а это ”где” всегда фиксируется в пространстве, структурированном весьма сложным путем.

Пространственно-временное описание можно понимать в двух смыслах: широком и узком. В узком смысле пространство и время служат необходимой предпосылкой проведения любого эксперимента. На эмпирическом уровне познания пространство и время являются непосредственно наблюдаемыми и могут быть определены операционально. Пространственно-временное описание в широком смысле не сводится к языку наблюдений, а относится к теоретическому уровню. В основе этого описания лежит исходная хроногеометрическая модель, представляющая собой абстрактную геометрическую конструкцию, которая в рамках данной физической теории получила эмпирическую и семантическую интерпретацию.

Физические пространство и время:

1) принципиально сопоставимы с эмпирическими понятиями и непосредственно наблюдаемыми физическими величинами;

2) обладают чрезвычайно большой степенью общности и способностью описывать широкий класс явлений;

3) без дополнительных ступеней абстракции обеспечивают описание движения и взаимодействия физических объектов;

4) адекватно отражают реальные пространственно-временные отношения (конечно, при условии истинности той физической теории, в которую они входят).

Из изложенного следует, что понятия пространства и времени вводятся в структуры физической теории по формальному и смысловым признакам. В первом случае статус пространства и времени приобретает та часть математического формализма, которая находится ближе всего к языку наблюдений, во втором – та его часть, которая может быть достаточно удалена от непосредственного опыта, но позволяет ввести единую иконическую модель физической реальности.

Вообще говоря, понятие пространства вводится в структуру физической теории и при помощи таких математических формализмов, как абстрактные физические пространства – конфигурационное, фазовое, гильбертово и т.д. Не исключено, что некоторые из этих пространств со временем приобретут пространственно-временной статус.

Понятия пространства и времени не только для естественных, но и для гуманитарных наук

В современной науке используются такие понятия, как физическое, геологическое, географическое, биологическое, психологическое, социальное, историческое пространство и время. Это даёт нам право говорить о значимости пространственно-временных представлений не только для современных естественных наук, но и для гуманитарных.

Пространство и время в географии

Почти все науки независимо от того, являются ли они общественными, естественными или гуманитарными или техническими, включают в свой инструментарий понятие ”пространство”. Однако немного найдется наук, для которых это понятие было бы одним из базовых. К их числу наряду с физикой и геометрией, несомненно, принадлежит и география.

В географии с помощью понятия пространства удачно схватываются единство
(совместимость) разнородных вещей и целостность мира. О важности понятия пространство для географии свидетельствует то, что о пространственном подходе говорят как о ядре географического познания.

Значение пространства и времени в географии отражено в хорологической концепции А.Геттнега . Он рассматривал в качестве предмета географии, во- первых, пространственное соотношение явлений живой и неживой природы и человеческого общества на земной поверхности. Во-вторых, он считал предметом географии пространственное соотношение социальных объектов и объектов живой и неживой природы, и размещение их в такой системе, как географический ландшафт. Однако эта концепция рьяно критиковалась сторонниками материалистической диалектики. С их зрения хорологическая концепция имеет ряд существенных недостатков. Главными недостатками являются следующие: 1) то, что при всей значимости пространственного подхода в географических исследованиях его нельзя возводить в ранг основного предмета географии; 2) в хорологической концепции пространство отрывается не только от материи, но и от движения, а все особенности пространственного соотношения компонентов системы как раз и определяются именно движением, их взаимодействием; 3) происходит отрыв пространства от времени, в то время как география относится к числу основных наук, которые изучают конкретные формы движения материи и свойственные ей пространственные и временные отношения .

Художественное пространство и время

Можно рассматривать их отдельно, а можно в единстве, и тогда необходимо ввести понятие хронотопа. Хроното́п (от др.-греч. χρόνος, «время» и τόπος, «место») — литературоведческий термин, введённый М. М. Бахтиным в работе «Формы времени и хронотопа в романе». Под хронотопом Бахтин понимает «существенную взаимосвязь временны́х и пространственных отношений». Термин также активно используется в работах Бахтина «Проблемы творчества Достоевского» и «Творчество Франсуа Рабле и народная культура средневековья и Ренессанса».

Границы хронотопического анализа не ограничиваются пределами искусства и литературы. Во всякой области мышления, включая и науку, мы имеем дело со смысловыми моментами, и чтобы войти в наш опыт, они должны принять какое-либо пространственно-временное выражение, то есть принять знаковую форму, слышимую и видимую нами.

Художественное пространство и время являются неотъемлемым свойством любого произведения искусства, включая музыку, литературу, театр и др. Литературные хронотопы имеют прежде всего сюжетное значение, являются организационными центрами основных описываемых автором событий. Несомненно, также изобразительное значение хронотопов, поскольку сюжетные события в них конкретизируются, а время и пространство приобретают чувственно-наглядный характер.

Невозможно отождествить художественное пространство и художественное время с простым воспроизведением в искусстве реально существующего пространства и времени, представлением об изобразительном искусстве как размещении художественных форм в научно фиксируемом трехмерном пространстве. Художественное пространство и время не описываются чистой математикой, не должны пониматься как воспроизведение физически-технического пространства и времени.

Каждый писатель осмысляет время и пространство по-своему, наделяя их собственными характеристиками, отражающими мировоззрение автора. Определённые характеристики реального пространства и времени одними из них игнорируются, другими – гиперболизируются. В итоге художественное пространство, создаваемое писателем, не похоже ни на какое другое художественное пространство и время, а тем более – на реальное.

Химическое пространство и время

Несмотря на то, что методы исследования в химических и физических науках во многом совпадают, все же можно найти определенную специфику химического знания. Согласно точке зрения многих авторов, химическая картина мира занимает промежуточное положение между физической и биологической картинами мира. Эта двойственность химии связана с тем обстоятельством, что в ней реализуется синтез физического знания, доказавшего свою эвристическую роль в познании химизма, и биологического, внесшего эволюционные идеи в такие разделы современной химии, как биогеология, палеохимия, эволюционная биохимия и космохимия. Специфика химической формы движения и отражающая ее химическая картина мира могут быть поняты лишь при обращении к принципу историзма и обосновании особого этапа эволюции материи, предшествующего возникновению жизни.

Что касается основных способов введения понятий пространства и времени в структуру химических теорий, то, учитывая успехи применения в современной химии квантовомеханических методов описания, можно сделать вывод о том, что основные способы введения понятий пространства и времени в структуру химических теорий аналогичны способам введения этих понятий в структуру квантовой механики, и проблемы, стоящие перед современной химией, связанные с пространственно-временным описанием, аналогичны проблемам, возникающим в квантовой механике. Имеются, конечно, определенные границы в применении методов квантовой механики для описания химических процессов, но поиски данных границ связаны с

будущим развитием химических наук и с тем многократно доказанным фактом, что любая физическая теория имеет свои пределы применимости и безгранично экстраполировать ее выводы на другие области знания нельзя.

Любые физические, химические и биологические процессы сопровождаются изменением энергетического состояния систем. Именно энергетические факторы и связанные с ними энтропийные факторы объясняют практически все превращения веществ и процессы в живой и неживой природе.

Биологическое пространство и время

Они характеризуют специфические пространственно-временные свойства параметров органической материи: асимметрию расположения атомов в молекулах белка и нуклеиновых кислот; собственные временные ритмы и темпы изменения внутриорганизменных и надорганизменных биосистем; взаимосвязь и синхронизацию ритмов друг с другом, а также с вращением Земли вокруг оси и сменой времен года.

Психологическое пространство и время

Они характеризуют основные структуры пространства и времени, связанные с восприятием и так называемыми персептивными (вкусовыми, визуальными) полями. Исследователями выявлены неоднородность персептивного пространства, его асимметрия, эффект обратимости времени в бессознательных и транспихических процессах, а также синхронизм психических процессов, состоящий в одновременном параллельном проявлении идентичных психических переживаний у двух или нескольких человек. Для иллюстрации психологического времени можно привести широко известное высказывание немецкого философа А.Шопенгауэра о том, что в детстве время идёт очень медленно, в юности быстрее, но всё равно еле «передвигая ноги», в зрелом возрасте оно уже «идет в ногу» со старением, а в старости мчится, как стрела. Различное восприятие пространства можно, например, напомнив о том, что одно помещение одним людям кажется большим, другим оно же - маленьким.

Заключение

Значение пространства и времени для современного научного познания неоценимо важно. Без этих двух понятий не может обходиться не одна из наук, так как они являются «фундаментом» для построения теорий, гипотез, вычислений.

Не случайно с давних времён люди задавались вопросом пространственно-временных характеристик. При описании различных явлений используют систему отсчета, берут так же определённое время исчисление. Как говорил Эйнштейн: «Необходимо было составить себе ясное представление о том, что означает в физике пространственные координаты и время некоторого события».

Практическое значение исследований пространства и времени может в будущем привести к неожиданным открытиям, которые могут изменить представления людей о жизни во Вселенной. И как следствие мы узнаем что-нибудь новое о её происхождение. Современная точка зрения о свойствах пространства времени помогает во многих областях научной деятельности.

Список литературы

Концепции современного естествознания. Под ред. Лавриенко В.Н. и Ратникова В.П. М., 2006 г.
М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов Концепция современного естествознания М., 2007 г.
Рейхенбах Г. Философия пространства и времени. М., 1985.
Ахундов М. Пространство и время в физическом познании.М., 1982.
Марков К.К. Пространство и время в географии М., 1986.
Ахунов М. Д. Концепции пространства и времени. Истоки, эволюция, перспективы. М., 1982.

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы

Бесплатная оценка

Размер: 19.35K

Скачано: 261

Скачать бесплатно

02.09.10 в 20:06 Автор:

Понравилось? Нажмите на кнопочку ниже. Вам не сложно, а нам приятно).

Чтобы скачать бесплатно Контрольные работы на максимальной скорости, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Важно! Все представленные Контрольные работы для бесплатного скачивания предназначены для составления плана или основы собственных научных трудов.

Друзья! У вас есть уникальная возможность помочь таким же студентам как и вы! Если наш сайт помог вам найти нужную работу, то вы, безусловно, понимаете как добавленная вами работа может облегчить труд другим.

Добавить работу

Если Контрольная работа, по Вашему мнению, плохого качества, или эту работу Вы уже встречали, сообщите об этом нам.

Добавление отзыва к работе

Добавить отзыв могут только зарегистрированные пользователи.

Свойства пространства и времени с точки зрения современной науки

Добавление отзыва к работе

Похожие работы