Пространство и время в теориях Канта и Ньютона

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сыктывкарский государственный университет

Кафедра философии и культурологии

Реферат

Пространство и время в теориях Канта и Ньютона

Исполнитель:

Мазурова Анна

кафедра прикладной иформатики в экономике

группа 127

Сыктывкар 2012

Содержание

Введение

Биография И. Канта

Теория пространства и времени Канта

Биография И. Ньютона

Теория пространства и времени Ньютона

Заключение

Литература

1. 

Введение

Прошло более 2500 лет с той поры, как было положено начало осмыслению времени и пространства, тем не менее, и интерес к проблеме и споры философов, физиков и представителей других наук вокруг определения природы пространства и времени нисколько не снижаются. Значительный интерес к проблеме пространства и времени естественен и закономерен, влияния данных факторов на все аспекты деятельности человека нельзя переоценить. Понятие пространства - времени является важнейшим и самым загадочным свойством Природы или, по крайней мере, человеческой природы. Представление о пространстве времени подавляет наше воображение. Недаром попытки философов античности, схоластов средневековья и современных ученых, владеющих знанием наук и опытом их истории, понять сущность времени - пространства не дали однозначных ответов на поставленные вопросы.

Диалектический материализм исходит из того, что "в мире нет ничего, кроме движущейся материи, и движущаяся материя не может двигаться иначе, как в пространстве и во времени". Пространство и время, здесь выступают в качестве фундаментальных форм существования материи. Классическая физика рассматривала пространственно - временной континуум как универсальную арену динамики физических объектов. В прошлом веке представители неклассической физики (физики элементарных частиц, квантовой физики и др.) выдвинули новые представления о пространстве и времени, неразрывно связав эти категории между собой. Возникли самые разные концепции: согласно одним, в мире вообще ничего нет, кроме пустого искривленного пространства, а физические объекты являются только проявлениями этого пространства. Другие концепции утверждают, что пространство и время присущи лишь макроскопическим объектам. Наряду с интерпретацией времени - пространства философией физики существуют многочисленные теории философов, придерживающихся идеалистических взглядов, так Анри Бергсон утверждал, что время может быть познано только нерациональной интуицией, а научные концепции, представляющие время, как имеющее какое-либо направление, неверно интерпретируют реальность.

Биография И. Канта

КАНТ (Kant) Иммануил (22 апреля 1724, Кенигсберг, ныне Калининград - 12 февраля 1804, там же), немецкий философ, основатель "критицизма" и "немецкой классической философии".

Жизнь.

Родился в многодетной семье Иоганна Георга Канта в Кенигсберге, где и прожил почти всю жизнь, не выезжая за пределы города более чем на сто двадцать километров. Кант воспитывался в среде, где особое влияние имели идеи пиетизма - радикального обновленческого движения в лютеранстве. После обучения в пиетистской школе, где он обнаружил прекрасные способности к латинскому языку, на котором впоследствии были написаны все его четыре диссертации (древнегреческий и французский Кант знал хуже, а английским почти не владел), в 1740 Кант поступил в Кенигсбергский университет "Альбертину". Среди университетских преподавателей Канта особо выделялся вольфианец М. Кнутцен, ознакомивший его с достижениями современной науки. С 1747 Кант в силу финансовых обстоятельств работает домашним учителем за пределами Кенигсберга в семьях пастора, помещика и графа. В 1755 Кант возвращается в Кенигсберг и, завершая обучение в университете, защищает магистерскую диссертацию "Об огне". Затем в течение года он защищает еще две диссертации, давшие ему право читать лекции в качестве доцента и профессора. Однако профессором в это время Кант не становится и работает экстраординарным (т. е. получающим деньги только от слушателей, а не по штату) доцентом вплоть до 1770, когда он был назначен на пост ординарного профессора кафедры логики и метафизики Кенигсбергского университета. За свою преподавательскую карьеру Кант читал лекции по самому широкому кругу предметов, от математики до антропологии. В 1796 он прекратил лекционную деятельность, а в 1801 оставил университет. Здоровье Канта постепенно ослабевало, но он продолжал работать вплоть до 1803.

Знаменитый образ жизни Канта и многие его привычки, особенно проявившиеся после покупки им в 1784 собственного дома. Каждый день, в пять часов утра Канта будил его слуга, отставной солдат Мартин Лямпе, Кант вставал, выпивал пару чашек чаю и выкуривал трубку, приступая затем к подготовке к лекциям. Вскоре после лекций наступало время обеда, на котором обычно присутствовало несколько гостей. Обед длился несколько часов и сопровождался беседами на самые разные, но только не философские темы. После обеда Кант совершал ставшую затем легендарной ежедневную прогулку по городу. По вечерам Кант любил разглядывать здание собора, которое было очень хорошо видно из окна его комнаты.

Кант всегда тщательно следил за своим здоровьем и разработал оригинальную систему гигиенических предписаний. Он не был женат, хотя и не имел каких-то особых предубеждений относительно женской половины человечества.

В своих философских взглядах Кант испытал влияние Х. Вольфа, А.Г. Баумгартена, Ж. Руссо, Д. Юма и др. мыслителей. По вольфианскому учебнику Баумгартена Кант читал лекции по метафизике. О Руссо он говорил, что сочинения последнего отучили его от высокомерия. Юм "пробудил" Канта "от догматического сна".

Теория пространства и времени Канта

Наиболее важной частью "Критики чистого разума" является учение о пространстве и времени. В этом разделе я предполагаю предпринять критическое исследование этого учения.

Дать ясное объяснение теории пространства и времени Канта нелегко, поскольку сама теория неясна. Она излагается как в "Критике чистого разума", так и в "Пролегоменах". Изложение в "Пролегоменах" популярнее, но менее полно, чем в "Критике". Вначале я постараюсь разъяснить теорию настолько доступно, насколько могу. Только после изложения попытаюсь подвергнуть её критике.

Кант полагает, что непосредственные объекты восприятия обусловлены частично внешними вещами и частично нашим собственным аппаратом восприятия. Локк приучил мир к мысли, что вторичные качества -- цвета, звуки, запах и т.д.-- субъективны и не принадлежат объекту, как он существует сам по себе. Кант, подобно Беркли и Юму, хотя и не совсем тем же путем, идет дальше и делает первичные качества также субъективными. Кант по большей части не сомневается в том, что наши ощущения имеют причины, которые он называет "вещами в себе" или ноуменами. То, что является нам в восприятии, которое он называет феноменом, состоит из двух частей: то, что обусловлено объектом, -- эту часть он называет ощущением, и то, что обусловлено нашим субъективным аппаратом, который, как он говорит, упорядочивает многообразие в определенные отношения. Эту последнюю часть он называет формой явления. Эта часть не есть само ощущение и, следовательно, не зависит от случайности среды, она всегда одна и та же, поскольку всегда присутствует в нас, и она априорна в том смысле, что не зависит от опыта. Чистая форма чувственности называется "чистой интуицией" (Anschauung); существуют две такие формы, а именно пространство и время: одна -- для внешних ощущений, другая -- для внутренних.

Чтобы доказать, что пространство и время являются априорными формами, Кант выдвигает аргументы двух классов: аргументы одного класса -- метафизические, а другого -- эпистемологические, или, как он называет их, трансцендентальные. Аргументы первого класса извлекаются непосредственно из природы пространства и времени, аргументы второго -- косвенно, из возможности чистой математики. Аргументы относительно пространства изложены более полно, чем аргументы относительно времени, потому что считается, что последние, по существу такие же, как и первые.

Что касается пространства, то выдвигается четыре метафизических аргумента:

1) Пространство не есть эмпирическое понятие, абстрагированное из внешнего опыта, так как пространство предполагается при отнесении ощущений к чему-то внешнему и внешний опыт возможен только через представление пространства.

2) Пространство есть необходимое представление a priori, которое лежит в основе всех внешних восприятий, так как мы не можем вообразить, что не должно существовать пространства, тогда как мы можем вообразить, что ничего не существует в пространстве.

3) Пространство не есть дискурсивное, или общее, понятие отношений вещей вообще, так как имеется только одно пространство и то, что мы называем "пространствами", является частями его, а не примерами.

4) Пространство представляется как бесконечно данная величина, которая содержит внутри себя все части пространства. Это отношение отлично от того, какое имеется у понятия к его примерам, и, следовательно, пространство не есть понятие, но Anschauung.

Трансцендентальный аргумент относительно пространства выводится из геометрии. Кант утверждает, что евклидова геометрия известна a priori, хотя она синтетична, то есть не выводится из самой логики. Геометрические доказательства, утверждает он, зависят от фигур. Мы можем видеть, например, что если даны две пересекающиеся под прямым углом одна к другой прямые, то через их точку пересечения под прямым углом к обеим прямым может быть проведена только одна прямая линия. Это знание, как полагает Кант, не выведено из опыта. Но моя интуиция может предвосхитить то, что будет найдено в объекте, только в том случае, если она содержит лишь форму моей чувственности, предопределяющую в моей субъективности все действительные впечатления. Объекты чувства должны подчиняться геометрии, потому что геометрия касается наших способов восприятия, и, следовательно, мы не можем воспринимать иным образом. Это объясняет, почему геометрия, хотя она синтетична, является априорной и аподиктичной.

Аргументы в отношении времени в существе своем те же самые, за исключением того, что геометрию замещает арифметика, поскольку счет требует времени.

Исследуем теперь эти аргументы один за другим. Первый из метафизических аргументов относительно пространства гласит: "Пространство не есть эмпирическое понятие, отвлекаемое от внешнего опыта. В самом деле, представление пространства должно уже лежать в основе для того, чтобы известные ощущения были относимы к чему-то вне меня (то есть к чему-то в другом месте пространства, чем то, где я нахожусь), а также для того, чтобы я мог представлять их как находящиеся вне (и подле друг друга, следовательно, не только как различные, но и как находящиеся в различных местах". Вследствие этого внешний опыт является единственно возможным через представление пространства.

Фраза "вне меня (то есть в другом месте, чем я сам нахожусь)" трудна для понимания. Как вещь в себе я не нахожусь нигде, и ничего нет пространственно вне меня. Под моим телом можно понимать только феномен. Таким образом, все, что действительно имеется в виду, выражено во второй части предложения, а именно что я воспринимаю различные объекты как объекты в разных местах. Образ, который может при этом возникнуть в чьем-либо уме, -- это образ гардеробщика, который вешает разные пальто на разные крючки; крючки должны уже существовать, но субъективность гардеробщика приводит в порядок пальто.

Здесь существует, как и везде в теории субъективности пространства и времени Канта, трудность, которую он, кажется, никогда не чувствовал. Что заставляет меня расположить объекты восприятия так, как это делаю я, а не иначе? Почему, например, я всегда вижу глаза людей над ртами, а не под ними? Согласно Канту, глаза и рот существуют как вещи в себе и вызывают мои отдельные восприятия, но ничто в них не соответствует пространственному расположению, которое существует в моем восприятии. Этому противоречит физическая теория цветов. Мы не полагаем, что в материи существуют цвета в том смысле, что наши восприятия имеют цвет, но мы считаем, что различные цвета соответствуют волнам различной длины. Поскольку волны, однако, включают пространство и время, они не могут быть для Канта причинами наших восприятий. Если, с другой стороны, пространство и время наших восприятий имеют копии в мире материй, как предполагает физика, то геометрия применима к этим копиям и аргумент Канта ложен. Кант полагал, что рассудок упорядочивает сырой материал ощущений, но он никогда не думал о том, что необходимо сказать, почему рассудок упорядочивает этот материал именно так, а не иначе.

В отношении времени эта трудность даже больше, поскольку при рассмотрении времени приходится учитывать причинность. Я воспринимаю молнию перед тем, как воспринимаю гром. Вещь в себе А вызывает мое восприятие молнии, а другая вещь в себе B вызывает мое восприятие грома, но А не раньше В, поскольку время существует только в отношениях восприятий. Почему тогда две вневременные вещи A и B производят действие в разное время? Это должно быть всецело произвольным, если прав Кант, и тогда не должно быть отношения между A и B соответствующего факту, что восприятие, вызываемое A, раньше, чем восприятие, вызываемое B.

Второй метафизический аргумент утверждает, что можно представить себе, что ничего нет в пространстве, но нельзя представить себе, что нет пространства. Мне кажется, что серьезный аргумент не может быть основан на том, что можно и нельзя представить. Но я подчеркиваю, что отрицаю возможность представления пустого пространства. Вы можете представить себя смотрящим на темное облачное небо, но тогда вы сами находитесь в пространстве и вы представляете тучи, которые не можете видеть. Как указывал Вайнингер, пространство Канта абсолютно, подобно пространству Ньютона, а не только система отношений. Но я не вижу, как можно представить себе абсолютно пустое пространство.

Третий метафизический аргумент гласит: "Пространство есть не дискурсивное, или, как говорят, общее, понятие об отношениях вещей вообще, а чисто наглядное представление. В самом деле, можно представить себе только одно-единственное пространство, и если говорят о многих пространствах, то под ними разумеют лишь части одного и того же единого пространства, к тому же эти части не могут предшествовать единому всеохватывающему пространству как его составные элементы (из которых возможно было бы его сложение), но могут быть мыслимы только как находящиеся в нем. Пространство существенно едино; многообразное в нем, а, следовательно, также общее понятие о пространствах вообще основывается исключительно на ограничениях". Из этого Кант заключает, что пространство является априорной интуицией.

Суть этого аргумента в отрицании множественности в самом пространстве. То, что мы называем "пространствами", не являются ни примерами общего понятия "пространства", ни частями целого. Я не знаю точно, каков, в соответствии с Кантом, их логический статус, но, во всяком случае, они логически следуют за пространством. Для тех, кто принимает, как делают практически в наше время все, релятивистский взгляд на пространство, этот аргумент отпадает, поскольку ни "пространство", ни "пространства" не могут рассматриваться как субстанции.

Четвертый метафизический аргумент касается главным образом доказательства того, что пространство есть интуиция, а не понятие. Его посылка -- "пространство воображается (или представляется -- vorgestellt) как бесконечно данная величина". Это взгляд человека, живущего в равнинной местности, вроде той местности, где расположен Кенигсберг. Я не вижу, как обитатель альпийских долин мог бы принять его. Трудно понять, как нечто бесконечное может быть "дано". Я должен считать очевидным, что часть пространства, которая дана, -- это та, которая заполнена объектами восприятия, и что для других частей мы имеем только чувство возможности движения. И если позволительно применить такой вульгарный аргумент, то современные астрономы утверждают, что пространство в действительности не бесконечно, но закругляется, подобно поверхности шара.

Трансцендентальный (или эпистемологичсский) аргумент, который наилучшим образом установлен в "Пролегоменах", более четок, чем метафизические аргументы, и также с большей четкостью опровергаем. "Геометрия", как мы теперь знаем, есть название, объединяющее две различные научные дисциплины. С одной стороны, существует чистая геометрия, которая выводит следствия из аксиом, не задаваясь вопросом, истинны ли эти аксиомы. Она не содержит ничего, что не следует из логики и не является "синтетическим", и не нуждается в фигурах, таких, какие используются в учебниках по геометрии. С другой стороны, существует геометрия как ветвь физики, так, как она, например, выступает в общей теории относительности, -- это эмпирическая наука, в которой аксиомы выводятся из измерений и отличаются от аксиом евклидовой геометрии. Таким образом, существует два типа геометрии: одна априорная, но не синтетическая, другая -- синтетическая, но не априорная. Это избавляет от трансцендентального аргумента.

Попытаемся теперь рассмотреть вопросы, которые ставит Кант, когда он рассматривает пространство в более общем плане. Если мы исходим из взгляда, который принимается в физике как не требующий доказательств, что наши восприятия имеют внешние причины, которые (в определенном смысле) материальны, то мы приходим к выводу, что все действительные качества в восприятиях отличаются от качеств в их невоспринимаемых причинах, но что имеется определенное структурное сходство между системой восприятий и системой их причин. Существует, например, соответствие между цветами (как воспринимаемыми) и волнами определенной длины (как выводимыми физиками). Подобно этому, должно существовать соответствие между пространством как ингредиентом восприятий и пространством как ингредиентом в системе невоспринимаемых причин восприятий. Все это основывается на принципе "одна и та же причина, одно и то же действие", с противоположным ему принципом: "разные действия, разные причины". Таким образом, например, когда зрительное представление А появляется слева от зрительного представления В, мы будем полагать, что существует некоторое соответствующее отношение между причиной А и причиной В.

Мы имеем, согласно этому взгляду, два пространства -- одно субъективное и другое объективное, одно -- известно в опыте, а другое -- лишь выведенное. Но не существует различия в этом отношении между пространством и другими аспектами восприятия, такими, как цвета и звуки. Все они в их субъективных формах известны эмпирически. Все они в их объективных формах выводятся посредством принципа причинности. Нет оснований для того, чтобы рассматривать наше познание пространства каким бы то ни было отличным образом от нашего познания цвета, и звука, и запаха.

Что касается времени, то дело обстоит по-другому, поскольку, если мы сохраняем веру в невоспринимаемые причины восприятий, объективное время должно быть идентично субъективному времени. Если нет, мы сталкиваемся с трудностями, уже рассмотренными в связи с молнией и громом. Или возьмем такой случай: вы слышите говорящего человека, вы отвечаете ему, и он слышит вас. Его речь и его восприятия вашего ответа, оба в той мере, в какой вы их касаетесь, находятся в невоспринимаемом мире. И в этом мире первое предшествует последнему. Кроме того, его речь предшествует вашему восприятию звука в объективном мире физики. Ваше восприятие звука предшествует вашему ответу в субъективном мире восприятий. И ваш ответ предшествует его восприятию звука в объективном мире физики. Ясно, что отношение "предшествует" должно быть тем же самым во всех этих высказываниях. В то время как, следовательно, существует важный смысл, в котором перцептуальное (perceptual) пространство субъективно, не существует смысла, в котором перцептуальное время субъективно.

Вышеприведенные аргументы предполагают, как думал Кант, что восприятия вызываются вещами в себе, или, как мы должны сказать, событиями в мире физики. Это предположение, однако, никоим образом не является логически необходимым. Если оно отвергается, восприятия перестают быть в каком-либо существенном смысле "субъективными", поскольку нет ничего, что можно было бы противопоставить им.

"Вещь в себе" была очень неудобным элементом в философии Канта, и она была отвергнута его непосредственными преемниками, которые соответственно впали в нечто, очень напоминающее солипсизм. Противоречия в философии Канта с неизбежностью вели к тому, что философы, которые находились под его влиянием, должны были быстро развиваться или в эмпиристском, или в абсолютистском направлении. Фактически в последнем направлении и развивалась немецкая философия вплоть до периода после смерти Гегеля.

Непосредственный преемник Канта, Фихте (1762--1814), отверг "вещи в себе" и довел субъективизм до степени, которая, по-видимому, граничила с безумием. Он полагал, что Я является единственной конечной реальностью и что она существует потому, что она утверждает самое себя. Но Я, которое обладает подчиненной реальностью, также существует только потому, что Я принимает его. Фихте важен не как чистый философ, а как теоретический основоположник германского национализма в его "Речах к германской нации" (1807--1808), в которых он стремился воодушевить немцев на сопротивление Наполеону после битвы под Иеной. Я как метафизическое понятие легко смешивалось с эмпирическим Фихте; поскольку Я был немцем, отсюда следовало, что немцы превосходили все другие нации. "Иметь характер и быть немцем, -- говорит Фихте, -- несомненно, означает одно и то же". На этой основе он разработал целую философию националистического тоталитаризма, которая имела очень большое влияние в Германии.

Его непосредственный преемник Шеллинг (1775--1854) был более привлекателен, но являлся не меньшим субъективистом. Он был тесно связан с немецкой романтикой. В философском отношении он незначителен, хотя и пользовался известностью в свое время. Важным результатом развития философии Канта была философия Гегеля.

Биография Исаака Ньютона

Ньютон Исаак (1643-1727 гг.), английский математик, механик и физик, астроном и астролог, создатель классической механики, член (1672 г.) и президент (с 1703 г.) Лондонского королевского общества. Один из основоположников современной физики, сформулировал основные законы механики и был фактическим создателем единой физической программы описания всех физических явлений на базе механики; открыл закон всемирного тяготения, объяснил движение планет вокруг Солнца и Луны вокруг Земли, а также приливы в океанах, заложил основы механики сплошных сред, акустики и физической оптики. Фундаментальные труды "Математические начала натуральной философии" (1687 г.) и "Оптика" (1704 г.).

Разработал (независимо от Г. Лейбница) дифференциальное и интегральное исчисления. Открыл дисперсию света, хроматическую аберрацию, исследовал интерференцию и дифракцию, развивал корпускулярную теорию света, высказал гипотезу, сочетавшую корпускулярные и волновые представления. Построил зеркальный телескоп. Сформулировал основные законы классической механики. Открыл закон всемирного тяготения, дал теорию движения небесных тел, создав основы небесной механики. Пространство и время считал абсолютными. Работы Ньютона намного опередили общий научный уровень его времени, были малопонятны современникам. Был директором Монетного двора, наладил монетное дело в Англии. Известный алхимик, Ньютон занимался хронологией древних царств. Теологические труды посвятил толкованию библейских пророчеств (большей частью не опубликованы).

Ньютон родился 4 января 1643 года в деревне Вулсторп, (графство Линкольншир, Англия) в семье мелкого фермера, умершего за три месяца до рождения сына. Младенец был недоношенным; бытует легенда, что он был так мал, что его поместили в овчинную рукавицу, лежавшую на лавке, из которой он однажды выпал и сильно ударился головкой об пол. Когда ребенку исполнилось три года, его мать вторично вышла замуж и уехала, оставив его на попечении бабушки. Ньютон рос болезненным и необщительным, склонным к мечтательности. Его привлекала поэзия и живопись, он, вдали от сверстников, мастерил бумажных змеев, изобретал ветряную мельницу, водяные часы, педальную повозку.

Трудным было для Ньютона начало школьной жизни. Учился он плохо, был слабым мальчиком, и однажды одноклассники избили его до потери сознания. Переносить такое для самолюбивого Ньютона было невыносимо, и оставалось одно: выделиться успехами в учебе. Упорной работой он добился того, что занял первое место в классе.

Интерес к технике заставил Ньютона задуматься над явлениями природы; он углубленно занимался и математикой. Об этом позже написал Жан Батист Бие: "Один из его дядей, найдя его однажды под изгородью с книгой в руках, погруженного в глубокое размышление, взял у него книгу и нашел, что он был занят решением математической задачи. Пораженный таким серьезным и деятельным направление столь молодого человека, он уговорил его мать не противиться далее желанию сына и послать его для продолжения занятий".

После серьезной подготовки Ньютон в 1660 г. поступил в Кембридж в качестве Subsizzfr'a (так назывались неимущие студенты, которые обязаны прислуживать членам колледжа, что не могло не тяготить Ньютона). Начал изучать астрологию в последний год обучения в колледже.

Ньютон серьезно относился к астрологии и ревностно защищал ее от нападок со стороны своих коллег. Занятия астрологией и стремление доказать ее значимость подтолкнуло его на исследования в области движения небесных тел и их влияния на нашу планету.

За шесть лет Ньютоном были пройдены все степени колледжа и подготовлены все его дальнейшие великие открытия. В 1665 г. Ньютон стал магистром искусств. В этом же году, когда в Англии свирепствовала эпидемия чумы, он решил временно поселиться в Вулсторпе. Именно там он начал активно заниматься оптикой. Лейтмотивом всех исследований было стремление понять физическую природу света. Ньютон считал, что свет - это поток особых частиц (корпускул), вылетающих из источника и движущихся прямолинейно, пока они не встретят препятствия. Корпускулярная модель объясняла не только прямолинейность распространения света, но и закон отражения (упругое отражение), и закон преломления.

В это время уже, в основном, завершилась работа, которой суждено было стать основным великим итогом трудов Ньютона - создание единой, основанной на сформулированных им законах механики физической картины Мира.

Поставив задачу изучения различных сил, Ньютон сам же дал первый блистательный пример ее решения, сформулировав закон всемирного тяготения. Закон всемирного тяготения позволил Ньютону дать количественное объяснение движения планет вокруг Солнца, природы морских приливов. Это не могло не произвести огромного впечатления на умы исследователей. Программа единого механического описания всех явлений природы - и "земных", и "небесных" на долгие годы утвердилась в физике. пространство время кант ньютон

В 1668 году Ньютон вернулся в Кембридж и вскоре он получил Лукасовскую кафедру математики. Эту кафедру до него занимал его учитель И. Барроу, который уступил кафедру своему любимому ученику, чтобы материально обеспечить его. К тому времени Ньютон уже был автором бинома и создателем (одновременно с Лейбницем, но независимо от него) метода дифференциального и интегрального исчисления.

Не ограничиваясь одними лишь теоретическими исследованиями, он в эти же годы сконструировал телескоп-рефлектор (отражательный). Второй из изготовленных телескопов (улучшенный) послужил поводом для представления Ньютона в члены Лондонского королевского общества. Когда Ньютон отказался от членства из-за невозможности уплаты членских взносов, было сочтено возможным, учитывая его научные заслуги, сделать для него исключение, освободив его от их уплаты.

Его теория света и цветов, изложенная в 1675 году, вызвала такие нападки, что Ньютон решил не публиковать ничего по оптике, пока жив Гук, наиболее ожесточенный его оппонент. С 1688 года до 1694 года Ньютон был членом парламента.

К тому времени, в 1687 г. вышли "Математические начала натуральной философии" - основа механики всех физических явлений, от движения небесных тел до распространения звука. Несколько веков спустя эта программа определила развитие физики, и ее значение не исчерпано и поныне.

Постоянное гнетущее ощущение материальной необеспеченности, огромное нервное и умственное напряжение было, несомненно, одной из причин болезни Ньютона. Непосредственным толчком к болезни явился пожар, в котором погибли все подготавливавшиеся им рукописи. Поэтому для него имела большое значение должность смотрителя Монетного двора с сохранением профессуры в Кембридже. Ревностно приступив к работе и быстро добившись заметных успехов, Ньютон был в 1699 назначен директором. Совмещать это с преподаванием было невозможно, и Ньютон перебрался в Лондон.

В конце 1703 г. его избрали президентом Королевского общества. К тому времени Ньютон достиг вершины славы. В 1705 г. его возводят в рыцарское достоинство, но, располагая большой квартирой, имея шесть слуг и богатый выезд, он остается по-прежнему одиноким.

Пора активного творчества позади, и Ньютон ограничивается подготовкой издания "Оптики", переиздания труда "Математические начала натуральной философии" и толкованием Священного Писания (ему принадлежит толкование Апокалипсиса, сочинение о пророке Данииле).

Ньютон умер 31 марта 1727 года в Лондоне и похоронен в Вестминстерском аббатстве. Надпись на его могиле заканчивается словами: "Пусть смертные радуются, что в их среде жило такое украшение человеческого рода".

Теория пространства и времени Ньютона

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 о 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.

Теория относительности по праву носит это название, так как, действительно, продемонстрировала, что многие вещи, кажущиеся абсолютными при малых скоростях, таковыми не являются при больших.

Заключение

Проблема времени и пространства всегда интересовала человека не только в рациональном, но и на эмоциональном уровне. Люди не только сожалеют о прошлом, но и боятся будущего, не в последнюю очередь потому, что неотвратимый поток времени влечет к их смерти. Человечество в лице своих выдающихся деятелей на протяжении всей своей сознательной истории задумалось над проблемами пространства и времени, немногим из них удалось создать свои теории, описывающие данные фундаментальные атрибуты бытия. 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.

Пространство и время лежат в основе нашей картины мира.

Прошлый век - век бурного развития науки был наиболее плодотворным в плане познания времени и пространства. Появление в начале века сначала специальной, а потом и общей теории относительности заложило основу современного научного представления о мире, многие положения теории были подтверждены опытными данными. Тем не менее, как показывает, в том числе и эта работа, вопрос познания пространства и времени, их природы, взаимосвязи и даже наличия во многом остается открытым.

Пространство считалось бесконечным, плоским, "прямолинейным", евклидовым. Его метрические свойства описывались геометрией Евклида. Оно рассматривалось как абсолютное, пустое, однородное и изотропное (нет выделенных точек и направлений) и выступало в качестве "вместилища" материальных тел, как независимая от них интегральная система.

Время понималось абсолютным, однородным, равномерно текущим. Оно идет сразу и везде во всей Вселенной "единообразно синхронно" и выступает как независимая от материалистических объектов процесс длительности.

Кант выдвинул принцип самоценности каждой личности, которая не должна быть приносима в жертву даже во имя блага всего общества. В эстетике вразрез с формализмом в понимании прекрасного - объявил высшим видом искусства поэзию, т. к. она возвышается до изображения идеал.

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.

Литература

1. Бахтомин Н.К. Теория научного знания Иммануила Канта: Опыт совр. прочтения "Критики чистого разума". М.: Наука, 1986

2. Блинников Л.В. Великие философы. - М., 1998

3. Исаак Ньютон Математические Начала Натуральной Философии

4. Карцев В. "Ньютон", 1987, серия "Жизнь замечательных людей"

5. Рейхенбах Г. Философия пространства и времени. - М., 1985 г.

Размещено на Allbest.ru