Головна
Аксіологія / Аналітична філософія / Антична філософія / Антологія / Антропологія / Історія філософії / Історія філософії / Логіка / Метафізика / Світова філософія / Першоджерела з філософії / Проблеми філософії / Сучасна філософія / Соціальна філософія / Середньовічна філософія / Телеологія / Теорія еволюції / Філософія (підручник) / Філософія мистецтва / Філософія історії / Філософія кіно / Філософія науки / Філософія політики / Філософія різних країн і часів / Філософія самоорганізації / Філософи / Фундаментальна філософія / Хрестоматії з філософії / Езотерика
ГоловнаФілософіяФілософія науки → 
« Попередня Наступна »
Франк Філіп. Філософія науки. Зв'язок між наукою і філософією: Пер. з англ. / Заг. ред. Г. А. Курсанова. Вид. 2-е. - М.: Издательство ЛКИ. - 512 с. (Зі спадщини світової філософської думки; філософія науки.), 2007 - перейти до змісту підручника

4, є світ дійсно чотиривимірним?

Якщо дотримуватися класичної фізики, заснованої на ньютонівської механіці, то ми можемо описувати все, що відбувається у всесвіті, за допомогою «точок-подій». У декартовій системі відліку F кожна подія має місце в деякій точці X, yt Z в деякий момент часу ty показуваний годинами, розташованими в цій точці ху yf z. Ми говоримо, що ця «точка-подія» має координати х, у, z, t щодо системи F. Класична теорія описує рух, представляючи х, у, z як функції t \ це відповідає руху по кривій в звичайному тривимірному просторі. Кожній точці х, у, z приписується певне значення L Ми можемо також інтерпретувати рівняння х = x (t), у = y (t), z - z (t) як деяку криву в чотиривимірному xt у, г, и просторі. Рух по кривій в тривимірному просторі математично еквівалентно деякої статичної кривої в чотиривимірному просторі. У цьому сенсі великий французький математик Лагранж вже називав механіку «геометрією чотирьох вимірів». Кожна матеріальна точка описує деяку траєкторію в нашому тривимірному yt z просторі. У певний момент часу t = U матеріальні точки знаходяться в деякій частині нашого тривимірного простору, в інші моменти вони займають вже інші частини цього простору.

Були запропоновані й інші способи опису цих же фактів. Ми зображуємо кожне «подія» точкою в чотиривимірному х, у, z, t просторі. Це можливо тому, що кожна подія описується за допомогою чотирьох приписуваних йому чисел, Ху у, Zy і. Тоді кожне положення матеріальної точки в точці х, уу z в момент часу t є «подією». Можна було б сказати, що чотирьох-;

мірний континуум з усіма його подіями існує вічно. Наше життя являє собою тільки зміна місця (фактично зміна площині t = const) в чотиривимірному просторі, де ми і зустрінемо події, які очікують нас. Цю ситуацію можна пояснити прикладом з кінострічкою. Замість того щоб привести цю стрічку в рух відносно себе, спостерігач може рухатися відносно стрічки і буде отримувати ті ж самі враження, як і при звичайному русі стрічки.

Ми могли б стверджувати, що «дійсна» всесвіт є всесвіт чотиривимірна, існуюча зараз, в даний момент. Це означає, що майбутнє «існує» зараз. і все, що ми робимо протягом нашого життя, зводиться до того, що ми рухаємося крізь чотиривимірний континуум і поступово усвідомлюємо його тривимірні поперечні перетину. Очевидно, що кожному моменту часу t відповідає одне поперечний переріз чотиривимірного континууму. Цей спосіб вираження має один явний недолік: якщо «зараз» означає t = t0j то майбутній момент часу / = t \ визначає інше поперечний переріз чотиривимірного континууму. Сказати, що чотиривимірний континуум «існує зараз», означає, що всі поперечні перетину «існують зараз», або, іншими словами, що поперечний переріз t = to тотожне з поперечним перерізом t - t \. Інакше воно не могло б існувати «зараз». Якщо ми допускаємо цей двозначний спосіб вираження, те положення, що «чотиривимірний просторово-часової континуум» існує завжди і що ми тільки проходимо крізь нього, затверджує не більше, ніж становище, що тривимірний просторовий континуум змінюється в часі.

Коли в 1905 році Ейнштейном була запропонована теорія відносності, скоро було виявлено, що принципи і теореми цієї теорії можуть бути дуже зручно сформульовані за допомогою чотиривимірного просторово-часового континууму світу подій. Це помітив в 1908 році і чітко сформулював Герман Мінковський. Розглянемо дві події:

Хі У 1> ги і І х2, у'Z2, t2. Під хи уь г, і х2, У2, z2 м * розуміємо координати в системі відліку F, які вимірюються лінійками, спочиваючими в системі ft Точно так само t \ і t2 суть проміжки часу, вимірюв ренние годинами, спочиваючими в системі F. З цього однак, не випливає, що самі ці події якось свя1 зани з системою F. Це може бути удар блискавки ^ що мав місце в момент часу t \ У точці Х \, У \, системи F. Ці дві події розділені простран *

тиментом відстанню и

?

У (хг ~ *,) а + (Уг-угу + (z2 - zxf \

і тимчасовим проміжком Т = (t2 - t \).

Яке «операціонально визначення» проміжку - Символи (t2 - t \) позначають різницю в показаннях; двох однакових годинникових механізмів, покояться] у системі F, Цей годинник можна звірити один з одним ^ помістивши їх перш в початок координат і виявивши, що бо вони ходять однаково. Проте яким чином по-\ местить їх в точки х ь у і Z \ і х2, y2t z2 відповідно? Ми знаємо (з гол. 5, § 7), що хід годин знаходиться в залежності від швидкості, з якою вони рухаються. Спробуємо тому помістити годинник в точки, хи У і і х2, z2y пересуваючи їх дуже повільно / зі швидкістю, майже рівний нулю. Якщо ми користуємося такими годинами, то закони фізики стають; простими і практично корисними. Тіло, на яке не діє ніяка сила, рухається від точки / V до точки Р2 з постійною швидкістю; промінь світла, що випускається в точці Рі йде до Р2 з постійною швидкістю с і т. д. У даному випадку ми говоримо, що такий годинник синхронізовані. Однак в описі методу синхронізації годин ми говоримо про годинник, які рухаються нескінченно повільно відносно системи відліку F. Тому визначення «синхронізовані» виявляється недвозначним тільки тоді , якщо ми конкретизуємо його, сказавши «синхронізовані щодо системи /».

Якщо ми тепер розглянемо рухому систему Fкоторая має швидкість q щодо системи Ft то ми зможемо описувати одні й ті ж події і в системі Ff. Це означає, що лінійки і годинник знаходиться в спокої в системі Ff, Позначимо просторово-часові координати тих же двох подій щодо F 'через x [t у [, z'v t \

і х2 * y'v К-Назвемо знову відстань S '=

= - Kf + (У * - / J + - z [f просторових, a t'2 - t'x = Т' - проміжків часу між двома подіями. Згідно з принципами теорії відносності Ейнштейна, кожен світловий промінь має швидкість з відносно F, а також і щодо F \ Тому SJT с і S '/ T' = с. Це означає, що якщо S2 - & V-- 0 , то також і S'2 - С27 "2 = 0. Легко показати, що це може бути так, тільки якщо S2 - с2!" 2 = S'2 - с2Т'2. Ми можемо відібрати такі пари подій, які відносно F не розділені в просторі S - 0 і які також не розділені в часі Т - 0. Ясно, що завдяки впливу руху на довжини лінійок і хід годинника просторове відстань S відносно F не дорівнює просторовому ^ віддалі S * щодо F '. Точно так само і проміжки часу Г і Г 'відрізняються один від одного. Якщо ми припустимо, що S і Т відмінні від нуля, тобто що дві події розділені в просторі і в часі щодо системи Ff то все ж можна вибрати швидкість q просувалася системи F' таку, що або S ', або V виявиться рівним нулю. У першому випадку ми маємо S2 - с2Т2 - с2Т'2. У цьому випадку дві події відбуваються в одній і тій же точці системи F' в різні моменти часу t'2-V. Така рухома система, очевидно, може бути знайдена, якщо S2 - з ^ Т2> 0, тобто якщо S <еТ. У разі ж, коли 52 -> 0, ми можемо знайти рухому систему F 'таку, що Т = 0 і S2 - c2V-= S'2. У цьому випадку обидві події відбуваються відносно Ff в один і той же момент часу t '% - t [на відстані один від одного. Це означає, що якщо дві події відбуваються одночасно в t [= tr2 в системі F \ то є деякий проміжок часу між ними t2> t \ в системі F.

Ми можемо адекватно описати ці факти, використовуючи чотиривимірний просторово-часової континуум. Якщо ми маємо дві події і назвемо їх двома точками цього чотиривимірного континууму, то ми можемо говорити про ці події так само, як ми говоримо про двох точках звичайного тривимірного простору. Можна, наприклад, розглядати дві точки в площині ху у. Ці дві точки мають прямокутні координати Х \, у \ і х2, у2. Якщо ми говоримо, що обидві ТОЧКИ мають одну і ту ж абсциссу Х \ - x2t то це нічого не говорить про самих цих точках. Ми можемо вибрати іншу систему координат (наприклад, обертаючи вихідну) і знайти, що для координат x [t

y'v х'г> Ух щодо нової системи х'г відмінно від х [. Твердження, що х [= х'г говорить щось про

відношенні точок до вибраної системи координат, але нічого не говорить про самих точках. Точно так само якщо дві події (точки в чотиривимірному просторі) не розділені в часі Т '= tf2 - t [= 0 в системі F \ то це є тільки затвердженням про ставлення двох подій до системи F't але нічого не говорить про самі події.

Точно так же, як і для точок на площині, ми могли б ввести систему відліку F, в якій U>

Таким чином, використовуючи термінологію «чотиривимірний континуум», ми можемо описувати факти в релятивістській фізиці більш простим і більш витонченим способом, ніж при поділі часу і тривимірного простору. Ми знаходимо, що величина як просторового відстані 5, так і проміжку часу Т між двома подіями залежить від системи відліку. Однак комбінація S2 - с2! * 2 проміжків часу і просторових відстаней має одну і ту ж величину у всіх рухомих системах F't яка б не була величина швидкості q. Оскільки опис подій мовою «чотиривимірного про * странства» більш зручно, ніж на мові тривимірного простору, остільки ми схильні говорити, що чотиривимірний простір більш «реально», ніж тривимірне. Тоді як 5 і Г не "існують» незалежно від системи відліку, комбінація S2-с2Р «існує» сама по собі. Г. Мінковський писав у 1908 році, що комбінація простору і часу, чотиривимірний континуум, тобто те, що «реально існує», тоді як час і простір, якщо вони розділені, суть тільки «видимості ». Але навіть якщо ми назвемо чотиривимірний просторово-часової континуум більш реальним, ніж час або простір окремо, то це буде просто позначати, що його використання є практично зручнішим поданням теорії відносності.

Немає ніякого сумніву, що якщо ми назвемо чотиривимірний просторово-часової континуум «реальністю», то це схилить нас до прийняття твердження Лагранжа: механіка є чотиривимірна геометрія. Крім того, у зв'язку з цим буде напрошуватися висловлювання, що чотиривимірний континуум «існує зараз», і тому всі майбутні події існують зараз, і що «майбутнє» полягає в нашому русі крізь чотиривимірний просторово-часової континуум. Але абсолютно так само, як і до формулювання Мінковським теорії відносності, ми повинні також визнати, що вживання слова «зараз» в цьому формулюванні досить двозначно. Під «зараз» ми маємо на увазі поперечний переріз чотиривимірного просторово-часового континууму, яке визначається рівнянням t = Тому самосуперечності є те положення, що кожен майбутній момент часу t> to може існувати «зараз». Цей чотиривимірний просторово-часової континуум часто вживався для того, щоб довести, що майбутнє «зумовлено». Якщо подія Е відбувається відносно системи F в момент t = to, то це ж саме подія може відбутися щодо F 'в більш ранній момент часу if Формулювання теорії відносності з допомогою уявлення про чотиривимірному континуумі є корисним інструментом для представлення фізичних подій. Але вона не може виражатися на нашій повсякденній мові допомогою таких же висловлювань, до яких звикли, говорячи про нашому звичайному тривимірному просторі.

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна" 4, є світ дійсно чотиривимірним? "
  1. Емпіричні методи.
    є його точність. Завдяки їй можуть бути відкриті факти, які не узгоджуються з нині існуючими теоріями. Свого часу, наприклад, відхилення у величині перигелію Меркурія від розрахункового (тобто приголосного з законами Кеплера і Ньютона) на 13 секунд в сторіччя змогли пояснити, тільки створивши нову, релятивістську концепцію світу в загальній теорії відносності. Точність вимірювань
  2.  4.2. Системно-синергетичний підхід в соціальній роботі
      є в оптимальних горизонтальних і вертикальних взаємодіях між індивідами, організаціями та суспільством, у соціальному партнерстві, в солідарності людей в конструюванні і зміні світу. Людські системи відкриті, вони мають здатність до саморозвитку та диференціації, їх взаємодії з середовищем є складними і різноманітними. Відповідно до теорії систем (Л фон Берталанфі і
  3.  4. У якому сенсі теорія відносності спростовує матеріалізм?
      є не тривимірної евклідової, а ^ чотиривимірної неевклідової. 2. Матерія може перетворюватися на нематеріальну сутність, в променисту енергію. 3. Нематеріальні сутності, начебто кривизни простору, можуть створювати руху важких матеріальних тел. 4. Ця теорія досліджує не об'єктивне рух матеріальних тіл, а стану розуму, враження, вироблені фізичними об'єктами на
  4.  5. Закон достатньої підстави
      є основним со-151 Бердяєв Н.А. Філософія свободи. Сенс творчості. М., 1989. С. 65. триманням концепції гілозоізма про загальну натхненність природи. Це на Заході. Що ж до східної філософії та релігії, то там взагалі немає суворого розмежування матеріалізму та ідеалізму, матерії і духу, науки і релігії. Там все злито: «Розумом пройняті і кінчик осінньої павутинки, і
  5.  Види і стадії адміністративного права
      є вчинення особою діяння, яке містить ознаки адміністративного правопорушення. Грунтовний-ства, при яких виробництво по справі про адміністративне право-шении не може бути почати, а розпочате підлягає закриттю: 227 2. встановлення фактичних обставин. 3. процесуальне оформлення результатів розслідування процес-суального документом, що фіксує закінчення розслідування
  6.  1.Поіск в галузі методології
      є і культурологічний підхід, широко поширений на Заході, але не отримав ще достатнього освітлення та застосування у вітчизняній історіографії. При антропологічному розумінні культури під нею розуміється вся життя. При соціологічному підході поняттям культура охоплюється частина життя суспільства, а сама культура розглядається як система, складна даність цінностей, думок,
  7.  1. Національний характер
      є в особливостях поведінки та ставлення його до навколишнього світу. У словнику В.І. Даля характер - це вдача людини, його моральні властивості та якості, властивості душі і серця. Подібно своєрідності конкретного, індивідуального людини існує і своєрідність народу, нації, яке проявляється при тих чи інших умовах у всіх або більшості у схожому поведінці або реакціях на ці умови:
  8.  2.Самодержавіе і самодержці
      є книга Миколи Тальбер-га «Нариси історії Імператорської Росії від Миколи I до Царя-Мученика (Товариство, політика, філософія, культура)». - М., 1995. У тому випадку, якщо з якихось причин дії і образ царя, на думку подібних авторів, не відповідали їх ідеалу, то про нього воліли зовсім не говорити. Очевидно, тому в даному творі немає нарису про Олександра II - ліберала і
  9.  Микола II
      є погляд на світ через призму православ'я і віри в царя-батюшку. Цьому сприяють вкорінені патріархальні традиції в житті російських людей. Історично склалося так, що самодержавство стало своєрідною формою суспільної свідомості, без якої російська людина був немислимий. Теорія ця трималася на трьох китах: православ'я, самодержавство, народність - і відображала особливості російського
  10.  5. Декабристи
      є повернення з «небуття» поглядів на декабристів одного з істориків Георгія Вернадського. Він говорив, на наш погляд, абсолютно справедливо, що декабристів неможливо зрозуміти, якщо підходити до них тільки з революційними мірками. Вони були, найчастіше, релігійними людьми, православними в основному, і це накладало на них незгладимий відбиток «почвенности». У них було дві особи: «один
  11.  6.Крестьянскій або пролетарський соціалізм? (Ідеї, організації, діячі)
      є точкою опори соціального відродження Росії, однак для того, щоб вона могла функци-оніровать як така, треба було перш за все усунути згубні впливу, яким вона піддається в усіх сторін, а потім забезпечити їй нормальні умови вільного розвитку ». Вже після смерті К. Маркса і Ф. Енгельс в суто теоретичному плані не виключав общинну альтернативу розвитку Росії при