ВРЕМЯ, ПРОСТРАНСТВО И ТЯГОТЕНИЕ Каждый знает, что пространство Вселенной трехмерно. Это значит, что у него есть длина, ширина и высота. То же и у всех тел. Или еще: положение точки может быть задано тремя числами - координатами. Если в пространстве проводить прямые линии

Время, пространство, относительность Наши новые предположения суть:1. Скорость света в вакууме одинакова во всех системах координат, движущихся прямолинейно и равномерно друг относительно друга.2. Все законы природы одинаковы во всех системах координат, движущихся

Черные дыры: туннели сквозь пространство и время Черные дыры с недавних пор завладели воображением широкой публики. Исследованию этого странного предположения Эйнштейна, финальной стадии смерти коллапсирующей звезды, посвящены книги и документальные фильмы. Парадокс,

абсолютное пространство - absoliučioji erdvė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. absolute space vok. absoluter Raum, m rus. абсолютное пространство, n pranc. espace absolu, m … Fizikos terminų žodynas

Фундаментальное (наряду с временем) понятие человеческого мышления, отображающее множественный характер существования мира, его неоднородность. Множество предметов, объектов, данных в человеческом восприятии одновременно, формирует сложный… … Философская энциклопедия

- (лат. absolutus безусловный) безотносительное, безусловное; взятое вне связи, вне сравнения с чем либо; совершенное, полное. Абсолютное противопоставляется относительному, или релятивному, условному, зависящему от тех или иных условий,… … Википедия

Всеобщие формы существования материи (См. Материя). П. и в. не существуют вне материи и независимо от неё. Пространственными характеристиками являются положения относительно др. тел (координаты тел), расстояния между ними, углы… … Большая советская энциклопедия

Для улучшения этой статьи желательно?: Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение). Абсолютное п … Википедия

АБСОЛЮТНОЕ и ОТНОСИТЕЛЬНОЕ - сопряженные и противоположные по смыслу категории, выражающие в своей взаимосвязи меру проявления вечного во временном, совершенного в несовершенном, безусловного в условном, субстанции в акциденциях и т. д. Absolutus (лат.) означает отвязанное … Современный философский словарь

пространство - ПРОСТРАНСТВО фундаментальное понятие повседневной жизни и научного знания. Его обычное применение непроблематично в отличие от его теоретической экспликации, поскольку последнее связано с множеством других понятий и предполагает… … Энциклопедия эпистемологии и философии науки

Категории, обозначающие осн. формы существования материи. Пр во (П.) выражает порядок сосуществования отд. объектов, время (В.) порядок смены явлений. П. и в. осн. понятия всех разделов физики. Они играют гл. роль на эмпирич. уровне физ. познания … Физическая энциклопедия

Всеобщие формы бытия материи, её важнейшие атрибуты. В мире нет материи, не обладающей пространственно временными свойствами, как не существует П. и в. самих по себе, вне материи или независимо от неё. Пространство есть форма бытия… … Философская энциклопедия

- (лат. absolutus отделенное, отпущенное и лат. relativus отнесенное в то или иное место) противоположные по смыслу и сопряженные философские категории. А. безусловное, независимое, безотносительное, самостоятельное, непреложное, само по себе сущее … Новейший философский словарь

Книги

• Жизненное пространство Серия: Абсолютное оружие , Андрей Ливадный , 480 стр. Всегда находятся подонки, готовые продать Родину за тридцать сребреников. Но на этот раз неожиданное вторжение из глубин Вселенной поставило под вопрос само существование… Категория: Фантастика Серия: The Orphan`s Tales Издатель: ЭКСМО-ПРЕСС , Производитель: ЭКСМО-ПРЕСС ,
• Цикл лекций «Систематическая философия» , Дмитрий Кириллович Богатырев , Лекции читает доктор философских наук, профессор, Дмитрий Кириллович Богатырев. Краткое содержание курса: Лекция 1. Введение. Лекция 2. Познание. Лекция 3 Познание(продолжение). Лекция 4.… Категория: Философия Издатель: студия ГЛАГОЛ , аудиокнига

Вопросы пространства и времени всегда интересовали человеческое общество. Одна из концепций этих понятий идет от древних атомистов – Демокрита, Эпикура и др. Они ввели в научный оборот понятие пустого пространства и рассматривали его как однородное и бесконечное.

В процессе создания общей картины мироздания Исаак Ньютон (1642–1726), конечно, также не мог обойти вопрос понятия пространства и времени.

По Ньютону, мир состоит из материи, пространства и времени. Эти три категории независимы друг от друга. Материя размещается в бесконечном пространстве. Движение материи происходит в пространстве и времени. Ньютон разделял пространство на абсолютное и относительное. Абсолютное пространство неподвижно, бесконечно. Относительное – это часть абсолютного. Так же он классифицировал и время. Подабсолютным, истинным (математическим) временем он понимал время, которое течет всегда и везде равномерно, а относительное время, по Ньютону, есть мера продолжительности, которая существует в реальной жизни: секунда, минута, час, сутки, месяц, год. У Ньютона абсолютное время существует и длится равномерно само по себе, безотносительно к каким-либо событиям. Абсолютное пространство и абсолютное время представляют собой вместилище всех материальных тел и пространств и не зависят ни от этих тел, ни от этих процессов, ни друг от друга.

Массу Ньютон определяет как количество материи и вводит понятие «пассивной силы» (силы инерции) и «активной силы», создающей движение тел.

Изучив и выявив закономерности движения, Ньютон таким образом сформулировал его законы:

1– й закон. Всякому телу продолжать свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, поскольку оно не принуждается приложенными силами изменять это состояние.

2– й закон. Изменению движения быть пропорциональным приложенной движущей силе и происходить по направлению той прямой, по которой эта сила действует.

3– й закон. Действию всегда встречать равное противодействие, или воздействию двух тел друг на друга быть между собой равными и направленными в противоположные стороны.

В наше время знаменитые законы формулируются в более удобной форме:

1. Всякое материальное тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние. Стремление тела сохранить состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью. Поэтому первый закон называют также законом инерции.

2. Ускорение, приобретаемое телом, прямо пропорционально силе, действующей натело, и обратно пропорционально массе тела.

3. Силы, с которыми действуют друг на друга взаимодействующие тела, равны по величине и противоположны по направлению.

Второй закон Ньютона нам известен в виде

F = m × a, или a = F/m,

где ускорение а, получаемое телом поддействием силы F, обратно пропорционально массе тела m. Величина m называется инертной массой тела, она характеризует способность тела оказывать сопротивление действующей («активной») силе, то есть сохранять состояние покоя. Второй закон Ньютона справедлив только в инерциальных системах отсчета.

Первый закон можно получить из второго, так как в случае отсутствия воздействия на тело со стороны других сил ускорение также равно нулю. Однако первый закон рассматривается как самостоятельный закон, поскольку он утверждает существование инерциальных систем отсчета.

Инерииальные системы отсчета – это такие системы, в которых справедлив закон инерции: материальная точка, когда на нее не действуют никакие силы (или действуют силы, взаимно уравновешенные), находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.

Теоретически может существовать сколь угодно равноправных инерциальных систем отсчета, и во всех таких системах законы физики одинаковы. Это утверждает принцип относительности Галилея (1636 г.).

Научное доказательство существования всемирного тяготения и математическое выражение описывающего его закона стало возможным только на основе открытых И. Ньютоном законов механики. Закон всемирного тяготения был сформулирован Ньютоном в труде «Математические начала натуральной философии» (1687 г.).

Закон всемирного тяготения Ньютон формулирует в следующих тезисах: «тяготение существует для всех тел вообще и пропорционально массе каждого из них», «тяготение к отдельным равным частицам тел обратно пропорционально квадратам расстояний мест к частицам». Этот закон известен в виде:

где m 1 , ш 2 – массы двух частиц, r – расстояние между ними, G – гравитационная постоянная (в системе СИ G = 6,672 · 10 -11 м 2 /кг 2). Физический смысл гравитационной постоянной заключается в том, что она характеризует силу притяжения двух масс весом в 1 кг на расстоянии в 1 м.

Открыв закон всемирного тяготения, Ньютон смог дать ответ на вопрос, почему Луна обращается вокруг Земли и почему планеты движутся вокруг Солнца. В каждом отдельном случае он мог рассчитать силу тяготения. Но как передается взаимодействие между массами, притягивающимися друг к другу, какова природа этой силы, Ньютон объяснить не мог.

В трудах Ньютона тяготение – это сила, которая действует на больших расстояниях и как бы без какого-то материального посредника.

Это привело к понятию «дальнодействие». Природу «дальнодействия» Ньютон объяснить не мог. Он думал о каком-то материальном «агенте», с помощью которого осуществляется гравитационное взаимодействие, но в решении этой проблемы он потерпел неудачу. Основываясь на законе всемирного тяготения Ньютона, небесная механика допускает принципиальную возможность мгновенной передачи сигналов, что противоречит современной физике (общей теории относительности). Поэтому буквальное понимание закона тяготения Ньютона с современной точки зрения недопустимо.

Ньютоновская механистическая парадигма в естествознании господствовала более 200 лет, хотя и подвергалась критике по ряду позиций, в том числе и в понимании пространства и времени (Лейбниц, Гегель, Беркли и др.). В конце XIX и в начале XX в. возникли принципиально новые научные представления об окружающей природе. Появились новые парадигмы: сначала релятивистская, а затем квантовая (см. ранее). В физическую картину мира полноправно вошла концепция поля как материальной среды, связывающей частицы вещества, все физические объекты материального мира. В современной физике известны четыре вида взаимодействия материальных объектов: электромагнитное, гравитационное, сильное и слабое (см. выше). Они ответственны за все процессы взаимодействия.

Законы сохранения

Рассмотрим наиболее общие законы сохранения, которым подчиняется весь материальный мир и которые вводят в физику ряд фундаментальных понятий: энергия, количество движения (импульс), момент импульса, заряд.

Закон сохранения импульса

Как известно, количеством движения, или импульсом, называют произведение скорости на массу движущегося тела: p = mv Эта физическая величина позволяет найти изменение движения тела за какой-нибудь определенный промежуток времени. Для решения этой задачи следовало бы применять второй закон Ньютона бесчисленное число раз, во все промежуточные моменты времени. Закон сохранения количества движения (импульса) можно получить, используя второй и третий законы Ньютона. Если рассматривать две (или более) материальные точки (тела), взаимодействующие между собой и образующие систему, изолированную от действия внешних сил, то за время движения импульсы каждой точки (тела) могут изменяться, но общий импульс системы должен оставаться неизменным:

m 1 v + m 1 v 2 = const.

Взаимодействующие тела обмениваются импульсами при сохранении общего импульса.

В общем случае получаем:

где P Σ – общий, суммарный импульс системы, m i v i – импульсы отдельных взаимодействующих частей системы. Сформулируем закон сохранения импульса:

Если сумма внешних сил равна нулю, импульс системы тел остается постоянным при любых происходящих в ней процессах.

Пример действия закона сохранения импульса можно рассмотреть на процессе взаимодействия лодки с человеком, которая уткнулась носом в берег, а человек в лодке быстро идет из кормы в нос со скоростью v 1 . В этом случае лодка отойдет от берега со скоростью v 2 :

Аналогичный пример можно привести со снарядом, который разорвался в воздухе на несколько частей. Векторная сумма импульсов всех осколков равна импульсу снаряда до разрыва.

Вопросы пространства и времени всегда интересовали человеческое общество. Одна из концепций этих понятий идет от древних атомистов – Демокрита, Эпикура и др.
Размещено на реф.рф
Они ввели в научный оборот понятие пустого пространства и рассматривали ᴇᴦο как однородное и бесконечное.

В процессе создания общей картины мироздания Исаак Ньютон (1642–1726), конечно, также не мог обойти вопрос понятия пространства и времени.

По Ньютону, мир состоит из материи, пространства и времени. Данные три категории независимы друг от друга. Материя размещается в бесконечном пространстве. Движение материи происходит в пространстве и времени. Ньютон разделял пространство на абсолютное и относительное. Абсолютное пространство неподвижно, бесконечно. Относительное – это часть абсолютного. Так же он классифицировал и время. Подабсолютным, истинным (математическим) временем он понимал время, которое течет всегда и везде равномерно, а относительное время, по Ньютону, есть мера продолжительности, которая существует в реальной жизни˸ секунда, минута, час, сутки, месяц, год. У Ньютона абсолютное время существует и длится равномерно само по себе, безотносительно к каким-либо событиям. Абсолютное пространство и абсолютное время представляют из себявместилище всех материальных тел и пространств и не зависят ни от этих тел, ни от этих процессов, ни друг от друга.

Массу Ньютон определяет как количество материи и вводит понятие ʼʼпассивной силыʼʼ (силы инерции) и ʼʼактивной силыʼʼ, создающей движение тел.

Изучив и выявив закономерности движения, Ньютон таким образом сформулировал ᴇᴦο законы˸

1– й закон. Всякому телу продолжать свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, поскольку оно не принуждается приложенными силами изменять это состояние.

2– й закон. Изменению движения быть пропорциональным приложенной движущей силе и происходить по направлению той прямой, по которой эта сила действует.

3– й закон. Действию всегда встречать равное противодействие, или воздействию двух тел друг на друга быть между собой равными и направленными в противоположные стороны.

В наше время знаменитые законы формулируются в более удобной форме˸

1. Всякое материальное тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит ᴇᴦο изменить это состояние. Стремление тела сохранить состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью. Поэтому первый закон называют также законом инерции.

Ньютоновская концепция абсолютного пространства и времени. Законы движения - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Ньютоновская концепция абсолютного пространства и времени. Законы движения" 2015, 2017-2018.

Первое последовательное математическое и экспериментальное обоснование свойств пространства и времени получено в рамках классической механики И. Ньютона. Проблемы пространства и времени он решал в связи с обоснованием универсального закона природы - закона всемирного тяготения. В рамках гравитационной модели Вселенной И. Ньютон утвердил представление о бесконечном пространстве, в котором движутся космические объекты, связанные между собой силой тяготения. Раскрывая сущность времени и пространства, Ньютон характеризует их как «вместилища самих себя и всего существующего. Во времени все располагается в смысле порядка последовательности, в пространстве - в смысле порядка положения» .

С критикой ньютоновских представлений выступил немецкий ученый Г. В. Лейбниц (1646-1716). Он развивал релятивистскую концепцию пространства и времени и указывал на их относительный (релятивистский) характер: «Считаю пространство так же, как и время, чем-то чисто относительным: пространство - порядком сосуществований, а время - порядком последовательностей» . Однако поразительная точность и кажущаяся ясность ньютоновской системы привели к тому, что утвердившиеся в ней представления о пространстве и времени казались незыблемыми.

Основные положения ньютоновской субстанциональной концепции пространства и времени (поскольку они выступали в качестве самостоятельных, независимых от материи субстанций ) заключаются в следующем.

Пространство считалось бесконечным, плоским, евклидовым; оно рассматривалось как абсолютное, пустое, однородное (все точки пространства равноправны; какие-либо выделенные точки, обладающие особыми свойствами, как это было в геоцентрической системе, отсутствуют) и изотропное (отсутствуют выделенные направления). Фактически оно выступало в качестве вместилища материальных тел, подобно ящику без стенок. Как ящик может быть пустым, так и для абсолютного пространства неважно, существуют ли «помещенные в него» материальные тела: абсолютное пространство есть независимая от этих тел инерциальная система, абсолютная, «исходная» система отсчета, или независимая субстанция.

Время понималось абсолютным, однородным, равномерно текущим, «единообразно и синхронно» протекающим везде во Вселенной, выступающим как независимый от материальных процессов и объектов процесс длительности. Наоборот, любые процессы могут протекать только «внутри» этой абсолютной длительности.

Таким образом, абсолютные пространство и время выступали в качестве особой - «избранной» - системы координат в классической механике. Ньютоновское понимание пространства и времени господствовало в европейской науке более двух веков и оправдывало себя при формировании новых наук: баллистики, классической термодинамики и др.

Впервые представления об абсолютности пространства и времени были поколеблены в XIX в. при изучении электромагнитных явлений. Так, в механике Ньютона силы зависят от расстояний между телами, направлены по прямым, распространяются в пустоте и не зависят от времени. Здесь в качестве исходного принят принцип дальнодействия : на сколь угодно далекие расстояния силы тяготения распространяются мгновенно.

Напротив, в электромагнитной картине мира М. Фарадея и Дж. К. Максвелла силы зависят как от расстояний, так и от скоростей : обнаруживается важность фактора времени. Из теории Максвелла вытекал вывод о конечной скорости распространения электромагнитных воли. К тому же эти силы направлены не по прямым линиям, соединяющим тела, а по линиям иной формы: обнаружились такие закономерности, которые отсутствуют в пространстве Евклида. Появилось ограничение: не может существовать скоростей выше скорости света, а следовательно, электромагнитное поле распространяется хотя и быстро, но все же с конечной скоростью.

В этом суть принципа близкодействия : распространение любых сил происходит с конечной скоростью и не в пустоте, а посредством соответствующего вида физических полей. Распространение электрических и магнитных сил невозможно без электромагнитного поля. В связи с этим А. Эйнштейн подчеркивал, что теория относительности возникает из проблемы поля. В самом деле, если уравнения Ньютона для инерциальных систем (при равномерном движении) не меняются, то казалось бы, тем же свойством должны были обладать и уравнения Максвелла. Однако они при таких преобразованиях меняются (именно потому, что в электродинамике сила зависит не только от ускорения, но и от скорости). Для исправления этого недостатка надо: 1) либо изменить сами уравнения, 2) либо принять специальные правила перехода от неподвижного наблюдателя к движущемуся.

Серьезный удар по ньютоновской концепции пространства и времени был нанесен в связи с отрицательным результатом опытов по обнаружению мирового эфира, полученный американскими физиками А. Майкель- соном (1852-1931) и Г. Морли (1838-1923).

В конце XIX в. физикам казалось очевидным, что мировой эфир может быть отождествлен с абсолютным пространством Ньютона и поэтому он может выступать в качестве той универсальной системы координат, относительно которой движутся все объекты, включая Землю. Поскольку свет представляет собой колебания неподвижного эфира, то может быть установлена скорость «эфирного ветра», образующегося при движении Земли сквозь этот эфир. Если направить поток света с Земли по направлению ее движения относительно эфира, то, на первый взгляд, скорость света должна складываться со скоростью движения Земли для получения суммарной скорости светового потока.

Если же луч света направить в противоположном направлении, то для получения суммарной скорости надо вычесть скорость Земли из скорости света. Казалось, что различие таких «суммарных скоростей» достаточно легко обнаружить с помощью интерферометра. В интерферометре свет от источника с помощью зеркал разделялся на два взаимно перпендикулярных луча. Предполагалось, что при определенном положении плиты интерферометра один из лучей будет двигаться против эфирного ветра и его скорость будет меньше скорости перпендикулярного луча. В результате при медленном вращении прибора (если бы эфирный ветер существовал) интерференционные полосы у детектора периодически бы смещались (рис. 8.1).

Однако опыт Майкельсона - Морли доказал независимость скорости света от движения Земли и показал полное отсутствие эфирного ветра. Классическая механика не могла объяснить этот феномен.

Английский физик Дж. Фицджеральд (1851-1901) в 1889 г., а в 1892 г. нидерландский физик X. А. Лоренц (1853-1928) показали, что отрицательный результат опыта Майкельсона объясняется в том случае, если предположить: под действием эфирного ветра все тела сжимаются в направлении движения. Поэтому хотя в направлении против эфирного ветра световой луч движется с меньшей скоростью, ему приходится пройти меньшее расстояние (аналогичным образом сжимается внешняя поверхность воздушного шарика, если его быстро продвигать в воздушной среде).

Рис. 8.1.

Это сокращение Лоренц объяснял изменением действующих в телах электромагнитных сил при движении тела через эфир и вывел математические уравнения (преобразования Лоренца) для вычисления сокращений длины движущихся тел в зависимости от скорости движения v. Он показал, что движущиеся тела в направлении движения относительно эфира

будут казаться короче в 1/yjl-(v