Пространство и время

ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ, всеобщие формы бытия материи, её важнейшие атрибуты. В мире нет материи, не обладающей пространственно-временными свойствами, как не существует пространства и времени самих по себе, вне материи или независимо от неё. Пространство есть форма бытия материи, характеризующая её протяжённость, структурность, сосуществование и взаимодействие элементов во всех материальных системах. Время — форма бытия материи, выражающая длительность её существования, последовательность смены состояний в изменении и развитии всех материальных систем. Пространство и время неразрывно связаны между собой, их единство проявляется в движении и развитии материи.

В домарксистской философии, а также в классической физике пространство и время нередко отрывались от материи, рассматривались как самостоятельной сущности или внешние условия существования и движения тел. В концепции Ньютона абсолютное пространство понималось как бесконечная протяжённость, вмещающая в себя всю материю и не зависящая от каких-либо процессов, а абсолютное время — как текущая безотносительно к каким-либо изменениям равномерная длительность, в которой всё возникает и исчезает. В ньютоновской концепции пространства и времени приписывались некоторые субстанциональные признаки — абсоютная самостоятельность и самодостаточность существования; вместе с тем пространство и время не рассматривались как порождающие субстанции, из которых возникают все тела. В материалистической натурфилософии и основывавшихся на её принципах физических теориях преобладало атомистическое понимание структуры материи: конечной, абсолютной и порождающей субстанцией признавалась лишь движущаяся материя, существующая и изменяющаяся в пространстве и времени как внешних условиях бытия.

В религиозных и объективно-идеалистических учениях выдвигалась сходная концепция пространства и времени как всеобщих внешних условий бытия тел, однако пространство и время трактовались как созданные вместе с материей богом или абсолютным духом. С точки зрения теологии к богу понятия пространство и время не приложимы: как высшая, бесконечная и творящая субстанция он внепространствен и существует не во времени, а в вечности, являющейся одним из его атрибутов. В субъективно-идеалистических концепциях выдвигались эклектические и внутренне противоречивые толкования пространства и времени как априорных форм чувственного созерцания (Кант) либо как форм упорядочения комплексов ощущений и опытных данных, установления между ними функциональных зависимостей (Беркли, Мах, позитивизм).

Впервые подлинно научное понимание пространства и времени как всеобщих атрибутов и форм существования материи было выдвинуто и обосновано К. Марксом и Ф. Энгельсом. Учение диалектического материализма о пространстве и времени получило глубокое подтверждение в естествознании 20 века. Значительный вклад в развитие современных представлений о пространстве и времени внесла теория относительности А. Эйнштейна: она раскрыла неразрывную связь пространства и времени как единой формы существования материи (пространство-время), установила единство пространственно-временной и причинно-следственной структуры мира, обнаружила относительность пространственно-временных характеристик тел и явлений.

Предметом диалектико-материалистической теории пространства и времени являются методологическая интеграция важнейших достижений современной науки в понимании пространства и времени для разработки целостного мировоззрения, исследование всеобщих свойств пространства и времени в их связи с другими атрибутами материи, теоретическое обоснование бесконечности пространства и времени в количественном и качественном отношениях, изучение закономерностей научного познания пространства и времени и форм связи сменяющихся научных теорий о пространстве и времени.

К всеобщим свойствам пространства и времени относятся: объективность и независимость от сознания человека; абсолютность как атрибутов материи; неразрывная связь друг с другом и с движением материи; зависимость от структурных отношений и процессов развития в материальных системах; единство прерывного и непрерывного в их структуре; количественная и качественная бесконечность. Различают метрические (т. е. связанные с измерениями) и топологические (например, связность, симметрия пространства и непрерывность, одномерность, необратимость времени) свойства пространства и времени. Познание всеобщих свойств пространства и времени является результатом длительного исторического развития науки, выделения в процессе обобщения и абстрагирования таких инвариантных характеристик многообразных пространственно-временных отношений, которые проявляются на всех структурных уровнях материи.

Наряду с едиными характеристиками, которые в равной степени присущи как пространству, так и времени, им свойственны некоторые особенности, характеризующие их как различные, хотя и тесно связанные между собой, атрибуты материи. К всеобщим свойствам пространства относятся прежде всего протяжённость, означающая рядоположенность и сосуществование различных элементов (точек, отрезков, объёмов и т. п.), возможность прибавления к каждому данному элементу некоторого следующего элемента либо возможность уменьшения числа элементов. Протяжённой можно считать любую систему, в которой возможны изменения характера связей и взаимодействий составляющих её элементов, их числа, взаимного расположения и качеств. особенностей. Это означает, что протяжённость тесно связана со структурностью материальных систем, имеющей атрибутивный характер. Непротяжённые объекты не обладали бы структурой, внутренними связями, способностью к изменениям. Пространству присуща также связность и непрерывность, проявляющаяся как в характере перемещения тел от точки к точке, так и в распространении физических воздействий через различные поля (электромагнитное, гравитационное, ядерное) в виде близкодействия в передаче материи и энергии. Связность означает отсутствие каких-либо «разрывов» в пространстве и нарушения близкодействия в распространении материальных воздействий в полях. Вместе с тем пространству свойственна относит. прерывность, проявляющаяся в раздельном существовании материальных объектов и систем, имеющих определенные размеры и границы, в существовании многообразия структурных уровней материи с различными пространств. отношениями. Общим свойством пространства, обнаруживающимся на всех известных структурных уровнях, является трехмерность, которая органически связана со структурностью систем и их движением. Все материальные процессы и взаимодействия реализуются лишь в пространстве трёх измерений. В одномерном или двумерном пространстве (линия, плоскость) не могли бы происходить взаимодействия вещества и поля. Абстрактные (концептуальные) многомерные пространства в совр. математике и физике образуются путём добавления к трём пространственным координатам времени и других параметров, учёт взаимной связи и изменения которых необходим для более полного описания процессов. Однако не следует отождествлять эти концептуальные пространства, вводимые как способ описания систем, с реальным пространством, которое всегда трёхмерно и характеризует протяжённость и структурность материи, сосуществование и взаимодействие элементов в различных системах. С протяжённостью пространства неразрывно связаны его метрические свойства, выражающие особенности связи пространственных элементов, порядок и количественные законы этих связей. В природе различие метрических свойств пространства определяется неоднородностью структурных отношений в системах, в частности распределением тяготеющих масс и величиной гравитационных потенциалов, определяющих «искривление» пространства.

К специфическим (локальным) свойствам пространства материальных систем относятся симметрия и асимметрия, конкретная форма и размеры, местоположение, расстояние между телами, пространственное распределение вещества и поля, границы, отделяющие различные системы. Все эти свойства зависят от структуры и внешних связей тел, скорости их движения, характера взаимодействий с внешними полями. Пространство каждой материальной системы принципиально незамкнуто, непрерывно переходит в пространство другой системы, которое может отличаться по метрическим и другим локальным свойствам. Отсюда проистекает многосвязность реального пространства, его неисчерпаемость в количественном и качественном отношениях.

К всеобщим свойствам времени (или временных отношений в материальных системах) относятся: объективность; неразрывная связь с материей, а также с пространством, движением и др. атрибутами материи; длительность, выражающая последовательность существования и смены состояний тел. Длительность образуется из возникающих один за другим моментов или интервалов времени, составляющих в совокупности весь период существования тела от его возникновения до перехода в качественно иные формы. Выступая как своеобразная «протяжённость» времени, длительность обусловлена общим сохранением материи и движения при их превращениях из одних форм в другие. Время существования каждого конкретного объекта конечно и прерывно, так как любой объект имеет начало и конец существования. Однако составляющая тело материя при этом не возникает из ничего и не уничтожается, а только меняет формы своего бытия. Благодаря общей сохраняемости материи и движения время её существования непрерывно, и эта непрерывность абсолютна, тогда как прерывность относительна. Непрерывности времени соответствует его связность, отсутствие «разрывов» между его моментами и интервалами.

Время одномерно, асимметрично, необратимо и направлено всегда от прошлого к будущему. Конкретными физическими факторами, характеризующими необратимость времени, выступают возрастание энтропии в различных системах, изменение с течением времени количественных законов движения тел.

Специфическими свойствами времени являются конкретные периоды существования тел от возникновения до перехода в качественно иные формы, одновременность событий, которая всегда относительна, ритм процессов, скорость изменения состояний, темпы развития, временные отношения между различными циклами в структуре систем.

Развитие науки в 20 веке раскрыло новые аспекты зависимости пространства и времени от материальных процессов. Из теории относительности и экспериментальных фактов современной физики следует, что с увеличением скорости движения тел и приближением её к скорости света возрастает масса, относительно сокращаются линейные размеры в направлении движения, замедляются все процессы по сравнению с состоянием относительного покоя тел. Замедление временных ритмов происходит также под действием очень мощных гравитационных полей, создаваемых большими массами вещества (что проявляется, например, в красном смещении спектральных линий излучения так называемых белых карликов и квазаров, обладающих очень высокой плотностью и мощными полями тяготения). При количественном возрастании плотности вещества (до значений порядка 1094 г/см3 и более) должны качественно меняться метрические, а возможно, и некоторые топологические свойства пространства и времени. Из наблюдательных данных внегалактической астрономии следует, что средней плотности вещества в Метагалактике порядка 10—31 г/см3 соответствует незамкнутое пространство отрицательной кривизны. Однако эти данные нельзя распространять на весь мир в целом, поскольку материя неоднородна и в мире существует бесчисленное множество структурных уровней и типов материальных систем со свойственными им пространственно-временными отношениями. См. также Материя, Время, Вечность, Симметрия, Космология.

С. Т. Мелюхин.

Философский энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Гл. редакция: Л. Ф. Ильичёв, П. Н. Федосеев, С. М. Ковалёв, В. Г. Панов. 1983.

Литература:  

Энгельс Ф., Диалектика природы, Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., т. 20; Энгельс Ф., Анти-Дюринг, там же; Ленин В. И., Материализм и эмпириокритицизм, ПСС, т. 18; Ленин В. И., Философские тетради, там же, т. 29; Эйнштейн А., Основы теории относительности, М.— Л., 19352; Hьютон И., Математич. начала натуральной философии, М.— Л., 1936; Фок В. А., Теория П., В. и тяготения, M., 19612; Штейнман Р. Я., Пространство и временя, М., 1962; Мелюхин С. Т., Материя в её единстве, бесконечности и развитии, М., 1966; Грюнбаум А., Философские проблемы пространства и времени, пер. с англ., М., 1969; Бесконечность и Вселенная. Сб. ст. ,М., 1969; Мостепаненко А. М., Проблема универсальности основных свойств пространства и времени, Л., 1969; его же, Пространство и временя в макро-, мега- и микромире, М., 1974; Пространство, Вемя, движение, М., 1971; Варашенков В. С., Проблемы субатомного пространства и времени, М., 1979; Ахундов М. Д., Концепции пространства и времени: истоки, эволюция, перспективы, М., 1982.