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

Раздел «Определения» заключается знаменитым «Поучением», в котором Ньютон излагает свои взгляды на пространство и время, относительное и абсолютное движение. Ньютон хорошо знает, что наблюдаемые в природе движения имеют относительный характер: «движение и покой, при обычном их рассмотрении, различаются лишь в отношении одного к другому, ибо не всегда находится в покое то, что таковым простому взгляду представляется», - говорит он в пояснении к «Определению III», и описание их требует задания системы отсчёта. Но Ньютон полагал, что можно говорить об абсолютном движении тел, заимствуя у Гассенди представления об абсолютном пространстве и времени. Вот как определяет он эти фундаментальные в его механике понятия:

«I /. Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью.

Относительное, кажущееся, или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения, мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то: час, день, месяц, год.

II. Абсолютное пространство по самой своей сущности безотносительно к чему бы то ни было внешнему остаётся всегда одинаковым и неподвижным.

Относительное есть его мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное: так, например, протяжение пространств подземного воздуха или надземного, определяемых по их положению относительно Земли. По виду и величине абсолютное и относительное пространства одинаковы, но численно не всегда остаются одинаковыми. Так, например, если рассматривать Землю подвижною, то пространство нашего воздуха, которое по отношению к Земле остаётся всегда одним и тем же, будет составлять то одну часть пространства абсолютного, то другую, смотря по тому, куда воздух перешёл, и, следовательно, абсолютно сказанное пространство беспрерывно меняется.

III. Место есть часть пространства, занимаемая телом, и по отношению к пространству бывает или абсолютным, или относительным. Я говорю «часть пространства», а не положение тела и не объемлющая его поверхность. Для равнообъёмных тел места равны, поверхности же от несходства формы тел могут быть и неравными. Положение, правильно выражаясь, не имеет величины, и оно само по себе не есть место, а принадлежащее месту свойство. Движение целого то же самое, что совокупность движений частей его, т. е. перемещение целого из его места то же самое, что совокупность перемещений его частей из их мест, поэтому место целого то же самое, что совокупность мест его частей, и, следовательно, оно целиком внутри всего тела.

IV. Абсолютное движение есть перемещение тела из одного абсолютного его места в другое, относительное-из относительного в относительное же».

Признавая объективное существование пространства и времени, Ньютон становится на материалистическую точку зрения. Но, отрывая абсолютное пространство и время от реальных вещей и процессов, Ньютон придает этим категориям метафизический характер. Абсолютное время характеризуется, по Ньютону, равномерностью течения; для относительного времени, постигаемого в процессах, например движениях светил, такой равномерности может и не быть. «Возможно, что не существует (в природе) такого равномерного движения, которым время могло бы измеряться с совершенной точностью». Абсолютное пространство Ньютона - это абсолютно неподвижное пространство. «Как неизменен порядок времени, так неизменен и порядок частей пространства. Если бы они переместились из мест своих, то они продвинулись бы (так сказать) в самих себя, ибо время и пространство составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего. Во времени всё располагается в смысле порядка последовательности, в пространстве- в смысле порядка расположения. По самой своей сущности они суть места, приписывать же первичным местам движения нелепо. Вот эти-то места и суть места абсолютные, и только перемещения из этих мест составляют абсолютные движения».

На практике же мы имеем дело с относительными движениями, связывая системы отсчёта с теми или иными телами. «Может оказаться, что в действительности не существует покоящегося тела, к которому можно было бы относить места и движения прочих». Абсолютное же время и пространство непостижимы чувствами и теряют свой физический характер, превращаясь в чистые абстракции. Можно было бы обойтись при физических исследованиях и без этих абстракций, оперируя с теми пространственно-временными представлениями, к которым приводит изучение реальных процессов.

Однако Ньютон полагает, что существуют физические способы обнаружения абсолютных движений, т. е. перемещений тел в абсолютном пространстве. Обнаружить равномерное прямолинейное движение системы отсчёта невозможно по классическому принципу относительности Галилея, принимаемому и Ньютоном. Но можно обнаружить проявления абсолютного движения системы. Абсолютное движение отличается от относительного тем, что приложенные силы действительно изменяют абсолютное движение тела, в то время как относительное движение может изменяться и без действия сил на тело - достаточно только, чтобы силы действовали на окружающие тела. Если подвесить на верёвке сосуд с водой и, закрутив верёвку, предоставить ей возможность раскручиваться, то будут наблюдаться следующие явления: сосуд приходит в движение, вода же неподвижна, и её поверхность плоская. По мере раскручивания верёвки вода также начинает вращаться, и это скажется в повышении её уровня у стенок и понижении в центре - части воды удаляются от оси вращения. Таким образом, в начальный момент относительное движение сосуда и воды было наибольшим, однако никаких проявлений этого относительного движения воды не наблюдалось. Затем относительное движение сосуда и воды уменьшилось, вода пришла во вращение так же, как и сосуд, и это проявилось в удалении частиц воды от оси вращения. Вот это-то стремление вращающихся тел удалиться от оси вращения и даёт возможность распознать абсолютное вращение. «Таким способом, - говорит Ньютон, - могло бы быть определено количество и направление кругового движения внутри огромного пустого пространства, где не существовало бы никаких внешних доступных чувствам признаков, к которым можно было бы относить положения шаров. (Речь идёт у Ныотона о воображаемом опыте исследования вращательного движения шаров, связанных нитью, ось вращения которых проходит через центр тяжести шаров. По натяжению нити можно констатировать, вращаются шары или нет.) Если бы в этом пространстве, кроме того, находились ещё некоторые весьма удалённые тела, сохраняющие относительное друг к другу положение, подобно тому, как наши неподвижные звёзды, то по перемещению шаров относительно этих тел мы не могли бы определить, чему принадлежит это перемещение - телам или шарам. Но если бы мы, определив натяжение нити, нашли, что это натяжение как раз соответствует движению шаров, то мы заключили бы, что движение принадлежит шарам, а не внешним телам, и что эти тела находятся в покое».

Ньютон и полагает, что задачей механики является «нахождение… истинных движений но причинам, их производящим, по их проявлениям и по разностям кажущихся движений и, наоборот, нахождение по истинным или кажущимся движениям их причин и проявлений». Так вошла в физику ньютонианская концепция абсолютного пространства и времени.

Исаак Ньютон - возможно, по аналогии с названием работы Рене Декарта «Начала философии» - публикует трактат: Математические начала натуральной философии / Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.

В трактате были изложены Закон всемирного тяготения и три закона механики. Общий тираж составил около 300 экземпляров, которые постепенно разошлись за 4 года...

Исаак Ньютон положил в основу своей теории следующие постулаты:

«Время, пространство, место и движение составляют понятия общеизвестные. Однако необходимо заметить, что эти понятия обыкновенно относятся к тому, что постигается нашими чувствами. Отсюда происходят некоторые неправильные суждения, для устранения которых необходимо вышеприведенные понятия разделить на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обыденные.

I. Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно, и иначе называется длительностью.

Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения, мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то: час, день, месяц, год.

II. Абсолютное пространство по самой своей сущности, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остаётся всегда одинаковым и неподвижным. Относительное есть его мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которая в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное: так, например, протяжение пространств подземного воздуха или надземного, определяемых по их положению относительно Земли. По виду и величине абсолютное и относительные пространства одинаковы, но численно не всегда остаются одинаковыми. Так, например, если рассматривать Землю подвижною, то пространство нашего воздуха, которое по отношению к Земле остаётся всегда одним и тем же, будет составлять то одну часть пространства абсолютного, то другую, смотря по тому, куда воздух перешёл, и следовательно, абсолютно сказанное пространство беспрерывно меняется.

III. Место есть часть пространства, занимаемая телом , и по отношению к пространству бывает или абсолютным или относительным. Я говорю «часть пространства», а не положение тела и не объемлющая его поверхность. Для равнообъёмных тел места равны, поверхности же от несходства формы тел могут быть и неравными. Положение, правильно выражаясь, не имеет величины, и оно само по себе не есть место, а принадлежащее месту свойство. Движение целого то же самое, что совокупность движений частей его, т.е. перемещение целого из его места то же самое, что совокупность перемещений его частей из их мест; поэтому место целого то же самое, что совокупность мест его частей, и следовательно, оно целиком внутри всего тела.

IV. Абсолютное движение есть перемещение тела из одного абсолютного его места в другое, относительное - из относительного в относительное же. Так, на корабле, идущем под парусами, относительное место тела есть та часть корабля, в которой тело находится, напр. та часть трюма, которая заполнена телом и которая, следовательно, движется вместе с кораблем. Относительный покой есть пребывание тела в той же самой области корабля или в той же самой части его трюма.

Истинный покой есть пребывание тела в той же самой части того неподвижного пространства, в котором движется корабль со всем в нём находящимся. Таким образом, если бы Земля на самом деле покоилась, то тело, которое по отношению к кораблю находится в покое, двигалось бы в действительности с тою абсолютною скоростью, с которою корабль идёт относительно Земли. Если же и сама Земля движется, то истинное абсолютное движение тела найдется по истинному движению Земли в неподвижном пространстве и по относительным движениям корабля по отношению к Земле и тела по кораблю.

Так, если та часть Земли, где корабль находится, движется на самом деле к востоку со скоростью 10010 частей, корабль же идёт к западу со скоростью 10 частей, моряк же ходит по кораблю и идет к востоку со скоростью одной части, то истинно и абсолютно моряк перемещается в неподвижном пространстве к востоку, со скоростью 10001 частей, по отношению же к Земле - на запад со скоростью 9 частей.

Абсолютное время различается в астрономии от обыденного солнечного времени уравнением времени. Ибо естественные солнечные сутки, принимаемые при обыденном измерении времени за равные, на самом деле между собою неравны. Это неравенство и исправляется астрономами, чтобы при измерениях движений небесных светил применять более правильное время. Возможно, что не существует (в природе) такого равномерного движения, которым время могло бы измеряться с совершенною точностью.

Все движения могут ускоряться или замедляться, течение же абсолютного времени изменяться не может. Длительность или продолжительность существования вещей одна и та же, быстры ли движения (по которым измеряется время), медленны ли, или их совсем нет, поэтому она надлежащим образом и отличается от своей, доступной чувствам, меры, будучи из неё выводимой при помощи астрономического уравнения. Необходимость этого уравнения обнаруживается как опытами с часами, снабжёнными маятниками, так и по затмениям спутников Юпитера. Как неизменен порядок частей времени, так неизменен и порядок частей пространства. Если бы они переместились из мест своих, то они продвинулись бы (так сказать) в самих себя, ибо время и пространство составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего. Во времени всё располагается в смысле порядка последовательности, в пространстве - в смысле порядка положения. По самой своей сущности они суть места, приписывать же первичным местам движения нелепо. Вот эти-то места и суть места абсолютные, и только перемещения из этих мест составляют абсолютные движения».

Исаак Ньютон, Математические начала натуральной философии, М., «Наука», 1989 г., с. 30-32.

Иcаак Ньютон

Современная физика отказалась от концепции абсолютного пространства и времени классической физики Ньютона. Релятивистская теория продемонстрировала, что пространство и время относительны. Нет, по-видимому, фраз, повторяемых более часто в работах по истории физики и философии. Однако все не так просто, и подобные утверждения требуют определенных уточнений (правда, достаточно лингвистического толка). Тем не менее, обращения истокам иногда оказывается очень полезным для понимания современного состояния науки.

Время, как известно, можно измерить при помощи равномерного периодического процесса. Однако, не имея времени, откуда мы знаем, что процессы равномерны ? Очевидны логические трудности в определении подобных первичных понятий. Равномерность хода часов должна постулироваться и называться равномерным течением времени. Например, определяя время при помощи равномерного и прямолинейного движения, мы тем самым превращаем первый закон Ньютона в определение равномерного хода времени. Часы идут равномерно, если тело, на которое не действуют силы, движется прямолинейно и равномерно (по этим часам). При этом движение мыслится относительно инерциальной системы отсчета, которая для своего определения также нуждается в первом законе Ньютона и равномерно идущих часах.

Другая трудность связана с тем, что два одинаково равномерных на данном уровне точности процесса могут оказаться относительно неравномерными при более точном измерении. И мы постоянно оказываемся перед необходимостью выбора все более надежного эталона равномерности хода времени.

Как уже отмечалось, процесс считается равномерным и измерение времени с его помощью приемлемым до тех пор, пока все другие явления описываются максимально просто. Очевидно, что требуется определенная степень абстрагирования при подобном определении времени. Постоянный поиск правильных часов связан с нашим убеждением в некотором объективном свойстве времени обладать равномерным темпом хода.

Ньютон отлично понимал существование подобных трудностей. Более того, в своих "Началах" он и ввел понятия абсолютного и относительного времени, чтобы подчеркнуть необходимость абстрагирования, определения на основе относительного (обыденного, измеряемого) времени его некоторой математической модели — времени абсолютного. И в этом его понимание сущности времени не отличается от современного, хотя из-за различия в терминологии возникла определённая путаница.

Обратимся к "Математическим Началам Натуральной Философии" (1687 г.). Сокращённые формулировки определения Ньютоном абсолютного и относительного времени звучат следующим образом:

Абсолютное (математическое) время без всякого отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно. Относительное (обыденное) время есть мера продолжительности, постигаемая чувствами при посредстве какого-либо движения.
Соотношение между этими двумя понятиями и необходимость в них ясно видна из следующего пояснения:
Абсолютное время различается в астрономии от обыденного солнечного времени уравнением времени. Ибо естественные солнечные сутки, принимаемые при обыденном измерении времени за равные, на самом деле между собою неравны. Это неравенство и исправляется астрономами, чтобы при измерениях движений небесных светил применять более правильное время. Возможно, что не существует (в природе) такого равномерного движения, которым время могло бы измеряться с совершенною точностью. Все движения могут ускоряться или замедляться, течение же абсолютного времени изменяться не может.
Относительное время Ньютона есть время измеряемое, тогда как время абсолютное есть его математическая модель со свойствами, выводимыми из относительного времени при помощи абстрагирования. Вообще, говоря о времени, пространстве и движении, Ньютон постоянно подчеркивает, что они постигаются нашими чувствами и тем самым являются обыденными (относительными):
Относительные количества не суть те самые количества, коих имена им обычно придаются, а суть лишь результаты измерений сказанных количеств (истинные или ложные), постигаемые чувствами и принимаемые обычно за сами количества.
Необходимость построения модели этих понятий требует введения математических (абсолютных) объектов, неких идеальных сущностей, не зависящих от неточности приборов. Утверждение Ньютона от том, что "абсолютное время протекает равномерно без всякого отношения к чему-либо внешнему" обычно истолковывают в смысле независимости времени от движения. Однако, как видно из приведенных выше цитат, Ньютон говорит о необходимости абстрагирования от возможных неточностей равномерного хода любых часов. Для него абсолютное и математическое время являются синонимами!

Ньютон нигде не обсуждает вопрос о том, что скорость течения времени может отличаться в различных относительных пространствах (системах отсчета). Безусловно, классическая механика подразумевает одинаковую равномерность хода времени для всех систем отсчета. Однако это свойство времени кажется настолько очевидным, что Ньютон, очень точный в своих формулировках, не обсуждает его и не формулирует как одно из определений или законов своей механики. Именно это свойство времени было отброшено теорией относительности. Абсолютное же время в понимании Ньютона по-прежнему присутствует в парадигме современной физики.

Перейдём теперь к физическому пространству Ньютона. Если понимать под абсолютным пространством существование некоторой выделенной, привилегированной системы отсчета, то излишне напоминать, что в классической механике его нет. Блестящее описание Галилеем невозможности определить абсолютное движение корабля — яркий тому пример. Таким образом, релятивистская теория и не могла отказаться от того, что в классической механики отсутствовало.

Тем не менее, у Ньютона вопрос о соотношении абсолютного и относительного пространства недостаточно ясен. С одной стороны, и для времени, и для пространства термин "относительный" используется в смысле "измеряемая величина" (постигаемая нашими чувствами), а "абсолютный" — в смысле "её математическая модель":

Абсолютное пространство по самой своей сущности, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным. Относительное есть его мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел, и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное.
С другой стороны, в тексте присутствуют рассуждения о моряке на корабле, которые можно истолковать и как описание выделенной системы отсчета:
Если же и сама Земля движется, то истинное абсолютное движение тела найдется по истинному движению Земли в неподвижном пространстве и по относительным движениям корабля по отношению к Земле и тела по кораблю.
Таким образом, вводится понятие абсолютного движения, которое противоречит принципу относительности Галилея. Однако абсолютное пространство и движение вводятся для того, чтобы тут же поставить под сомнение их существование:
Однако совершенно невозможно ни видеть, ни как-нибудь иначе различать при помощи наших чувств отдельные части этого пространства одну от другой, и вместо них приходится обращаться к измерениям, доступным чувствам. По положениям и расстояниям предметов от какого-либо тела, принимаемого за неподвижное, определяем места вообще. Невозможно также определить истинный их (тел) покой по относительному их друг другу положению.
Возможно, необходимость рассмотрения абсолютного пространства и абсолютного движения в нем связана с анализом соотношения инерциальных и неинерциальных систем отсчета. Обсуждая опыт с вращающимся ведром, которое наполнено водой, Ньютон показывает, что движение вращения является абсолютным в том смысле, что его можно определить, не выходя за рамки системы ведро-вода, по форме вогнутой поверхности воды. В этом отношении его точка зрения также совпадает с современной. Недоразумение, выраженное в фразах, приведенных в начале раздела, возникло из-за заметных отличий в семантике употребления терминов "абсолютное" и "относительное" Ньютоном и современными физиками. Сейчас, говоря об абсолютной сущности, мы подразумеваем, что она описывается одинаковым образом для различных наблюдателей. Относительные вещи могут выглядеть по-разному для различных наблюдателей. Вместо "абсолютное пространство и время" мы сегодня говорим "математическая модель пространства и времени".
Поэтому воистину насилуют смысл священного писания те, кто эти слова истолковывают в нем.

Математическая структура как классической механики, так и релятивистской теории хорошо известна. Свойства, которыми наделяют эти теории пространство и время, однозначно следуют из этой структуры. Туманные же (философские) рассуждения об устаревшей "абсолютности" и революционной "относительности" вряд ли приближают нас к разгадке Главной Тайны.

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