Философские и естественнонаучные концепции движения, пространства и времени

Содержание

1. Понятие «движения». Основные свойства и формы движения

2. Основные философские и естественнонаучные концепции пространства и времени

3. Специфика биологического и социального пространства и времени

Литература

1. Понятие «движение». Основные свойства и формы движения

В обыденной жизни движение часто отождествляется с перемещением тел в пространстве. А так как одни тела могут перемещаться относительно поверхности Земли, а другие покоиться, то обыденное сознание противопоставляет эти два состояния - покой и движение, считая их как бы равноправными.

Говорить о покое можно только по отношению к некоторой системе отсчета. Наш дом покоится относительно поверхности Земли, но он вращается вместе с Землей вокруг ее оси, перемещается вместе с Землей в пространстве относительно Солнца. Вместе с Землей и Солнцем он вращается вокруг центра нашей галактики, совершая движение относительно ее ядра со скоростью примерно 250 км/с. Наконец, вследствие расширения Вселенной вместе с нашей галактикой он может удаляться от других галактик.

Таким образом, те предметы, которые мы называем покоящимися, на самом деле находятся в состоянии движения. Когда мы говорим о состоянии покоя какого-либо наблюдаемого предмета, то неявно предполагаем, что предмет имеет определенную пространственную конфигурацию, сохраняет свою структуру, воспроизводит определенную организацию своих элементов. Но если посмотреть на прочно стоящий кирпичный дом в электронный микроскоп, то обнаружится, что у него нет жестких пространственных границ, что на уровне того слоя молекул кирпича, который граничит с воздухом, осуществляется постоянная диффузия, проникновение молекул воздуха в пограничный слой молекул кирпича и наоборот.

Более того, как свидетельствует современная физика, между этими молекулами должен происходить обмен электронами, а в самих молекулах - движение электронов, взаимопревращение протонов в нейтроны внутри ядер и т.д. Выходит, что наблюдаемый нами дом находится в состоянии какого-то бурлящего движения, где одни частицы постоянно переходят в другие. И это можно сказать о любом объекте окружающего мира, в том числе и о нас самих, поскольку постоянно меняются не только состояния нашего духа (возникают новые ощущения, переживания, мысли), но и непрерывно происходят изменения нашего тела: через определенный промежуток времени вследствие обмена веществ молекулы нашего тела меняют свой состав.

Структура и динамика электронов, которая образует клетки, в любом живом организме воспроизводится во времени. Благодаря этому "повторению во времени" способов и видов движения, образующих предмет, он существует как качественно специфический объект, отличный от других объектов.

Таким образом, понятие покоя представляет собой обозначение тех состояний движения, которые обеспечивают стабильность предмета, сохранение его качества. Поэтому покой относителен, а движение абсолютно, оно есть неотъемлемое свойство, атрибут материи Спиркин А.Г. Философия: Учебник для технических вузов,- М., 2002. С. 245..

Формы и виды движения многообразны. Они соответствуют уровням структурной организации сущего. Каждой форме движения присущ определенный носитель -- субстанция. Так, элементарные частицы являются носителями разнообразных процессов взаимопревращений, элементы атомного ядра -- носителями ядерной формы движения, элементы атома -- носителями внутриатомной формы движения, элементы молекул и молекулярных соединений -- носителями химической формы движения и т.д. вплоть до социальной формы движения, которая в ряду известных форм движения является высшей.

Движение любой вещи осуществляется только в отношении к некоторой другой вещи. Понятие движения отдельного тела -- чистая бессмыслица. Для изучения движения какого-либо объекта нужно найти другой объект, по отношению к которому можно рассматривать интересующее нас движение. Этот другой объект носит название системы отсчета.

Движение внутренне противоречиво: оно есть единство изменчивости и устойчивости, движения и покоя. Так, любое изменение структурных элементов, свойств, отношений осуществляется при сохранении определенных моментов, а каждое сохранение происходит только через движение. Вообще в бесконечном потоке никогда не прекращающегося движения сущего всегда присутствуют моменты устойчивости, проявляющиеся, прежде всего в сохранении состояния движения, а также в форме равновесия явлений и относительного покоя. Как бы ни изменялся предмет, пока он существует, он сохраняет свою определенность. Река не перестает быть рекой из-за того, что она течет: бытие реки и заключается в ее течении. Обрести абсолютный покой означает перестать существовать. Все относительно покоящееся неизбежно причастно и какому-либо движению и в конечном счете -- к бесконечным формам его проявления в мироздании. Покой всегда имеет только видимый и относительный характер. Тела могут покоиться только по отношению к какой-либо системе отсчета, условно принятой за неподвижную, например: мы неподвижны относительно данного здания, а оно -- относительно Земли. Но мы непрестанно движемся вместе с Землей, а она вместе с окружающим ее воздушным океаном вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца. Абсолютизация покоя есть ошибка, а абсолютизация изменчивости при забвении устойчивости в изменяющемся есть абсолютный релятивизм. Двигаться -- значит быть и в то же время не быть в данном месте, находиться здесь и одновременно там. Такова диалектика движения.

Соответственно иерархии форм материи существуют качественно разнообразные формы ее движения. Открывая новые уровни организации материи, наука соответственно обнаруживает и новые формы движения.

Прежде всего, формы движения можно разбить на три блока соответственно трем важнейшим этапам развития материи и трем возникшим в этом развитии сферам материального мира: неживой природе, живой природе, обществуФролов И. Т. Введение в философию ( Учеб. пособие для вузов) 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Республика, 2003. С. 127. . Неживую природу характеризует взаимосвязь физической и химической форм движения, живую - биологическая, а общество - социальная форма движения. Наиболее значительные изменения в связи с развитием науки были выявлены в соотношении механической, физической и химической форм движения. Наука XX века открыла новые формы физического движения, неизвестные в XIX столетии: процессы микромира, связанные с превращениями элементарных частиц и взаимодействиями субэлементарного уровня; процессы мега-мира - галактические взаимодействия и расширение Метагалактики. По-новому поставлена и проблема взаимоотношения физической и химической форм движения: химическая форма движения, с одной стороны, возникает из взаимодействий микромира, а с другой - является условием появления таких форм, как молекулярно-физическое движение. Она как бы обеспечивает переход от физики микромира к макрофизическим процессам.

В новом свете предстала также проблема соотношения механического и физического движения. Раньше механические процессы рассматривались как генетическая основа физической формы движения. Наука XX века изменила эти представления. Она не только отказалась от концепции мирового эфира как механической среды, свойствами которой объясняются электромагнитные взаимодействия, но и вообще перестала рассматривать механическое движение как фундамент всех физических процессов. Скорее наоборот, механическое движение тел обусловливается глубинными процессами взаимопревращения элементарных частиц, сложными переплетениями сильных, слабых, электромагнитных и гравитационных взаимодействий. Механическое движение не связано с каким-либо отдельно взятым структурным уровнем организации материи. Это скорее аспект, некоторый срез, характеризующий взаимодействие нескольких таких уровней. Причем надо различать квантовомеханическое движение, характеризующее взаимодействие элементарных частиц и атомов, и макромеханическое движение макротел.

Современная наука внесла много нового и в понимание природы биологического движения. Были уточнены представления о ее первичных материальных носителях (кроме белковых молекул в качестве молекулярного носителя жизни были выделены ДНК и РНК). Сложилось представление о целостности биосферы как условии дифференциации и развертывания всех уровней организации живой материи и соответственно формирования различных подвидов биологической формы движения.

Будущий прогресс науки приведет, бесспорно, к открытию новых форм, как материи, так и движения, уточнит и разовьет современные представления. Но уже сейчас можно прийти к выводу, что высшие формы движения материи нельзя свести, редуцировать целиком и полностью к низшим формам, скажем, нельзя описать биологические процессы, исходя только из физико-химических свойств, не учитывая качественную особенность биологического уровня организации, игнорируя процессы биоэволюции, естественного отбора и т.д. Точно так же развитие человеческого общества невозможно понять, опираясь только на биологические закономерности, не принимая во внимание особенности социального развития.

2. Основные философские и естественнонаучные концепции пространства и времени

Все тела имеют определенную протяженность -- длину, ширину, высоту. Они различным образом расположены друг относительно друга, составляют части той или иной системы.

Пространство есть форма координации существующих объектов, состояний материи. Оно заключается в том, что объекты расположены вне друг друга и находятся в определенных количественных отношениях. Порядок сосуществования этих объектов и их состояний образует структуру пространства.

Явления характеризуются длительностью существования, последовательностью этапов развития. Процессы совершаются либо одновременно, либо один раньше или позже другого; таковы, например, взаимоотношения между днем и ночью, зимой и весной, летом и осенью. Все это означает, что тела существуют и движутся во времени.

Время -- это форма координации сменяющихся объектов и их состояний. Оно заключается в том, что каждое состояние представляет собой последовательное звено процесса и находится в определенных количественных отношениях с другими состояниями. Порядок смены этих объектов и состояний образует структуру времени.

Пространство и время -- это всеобщие формы существования, координации объектов. Всеобщность этих форм бытия заключается в том, что они -- формы бытия всех предметов и процессом, которые были, есть и будут в бесконечном мире. Не только события внешнего мира, но и все чувства, мысли происходят в пространстве и во времени. В мире все простирается и длится. Пространство и время обладают своими особенностями. Пространство имеет три измерения: длину, ширину и высоту, а время лишь одно -- направление от прошлого через настоящее к будущему. Оно неотвратимо, неповторимо и необратимо.

Правильное понимание сущности пространства и времени тесно связано с научной картиной мира в целом. В мире все дифференцировано, расчленено на относительно устойчивые внеположные образования. Процессы, которые происходят в них и обусловливают их сохранение (воспроизведение), а вместе с тем и их изменение, тоже дифференцированы -- они составляют последовательность сменяющих друг друга состояний объекта. Таким образом, в целостной картине мира каждый объект является лишь относительно выделенной частью более общей системы, а каждое явление -- относительно выделенным звеном более общего процесса. Пространство и время существуют объективно, вне и независимо от сознания. Их свойства и закономерности также объективны, не являются порождением мысли. Чувствуя, как в своем неумолимом потоке уносит нас время, мы не можем ни остановить его, ни задержать, не можем вернуть ни одного прожитого мига. Течение времени находится вне нашего контроля.

Естественнонаучные представления о пространстве и времени прошли длинный путь становления и развития. Самые первые из них возникли из очевидного существования в природе и в первую очередь в макромире твердых физических тел, занимающих определенный объем.

Рациональные идеи, согласующиеся с сегодняшними представлениями о времени - пространстве можно найти в учениях почти всех античных мыслителей. Атомистическая доктрина пространства и времени была развита еще материалистами Древней Греции Левкиппом и Демокритом и во многом предвосхитила фундаментальные открытия ученных прошлого века. Согласно этой доктрины, всё природное многообразие состоит из мельчайших частичек материи (атомов), которые двигаются, сталкиваются и сочетаются в пустом пространстве. Атомы (бытие) и пустота (небытие) являются первоначалами мира. Атомы не возникают и не уничтожаются, их вечность проистекает из отсутствия начала у времени. Атомы двигаются в пустоте бесконечное время, которому соответствует бесконечное время. По Демокриту, атомы физически неделимы в силу плотности и отсутствия в них пустоты Асмус В.Ф. Античная философия. 3-е изд. М., 2001. С. 324.. Сама же концепция была основана на атомах, которые в сочетании с пустотой образуют всё содержание реального мира. В соответствии с атомистической концепцией пространства у Демокрита сложились представления о природе времени и движения. В дальнейшем они были развиты Эпикуром в стройную систему. Эпикур рассматривал свойства механического движения исходя из дискретного характера пространства и времени.

Аристотель начинает анализ с общего вопроса о существовании времени, затем трансформирует его в вопрос о существовании делимого времени. Дальнейший анализ времени ведётся Аристотелем уже на физическом уровне, где основное внимание он уделяет взаимосвязи времени и движения. Аристотель показывает, что время немыслимо, не существует без движения, но оно не есть и самодвижение Аристотель. Сочинения: В 4 т. М., 1976. Т. 1. . В такой модели времени впервые реализована реляционная концепция. Измерить время и выбрать единицы его измерения можно с помощью любого периодического движения, но, для того чтобы полученная величина была универсальной, необходимо использовать движение с максимальной скоростью. В современной физике это скорость света, в античной и средневековой философии - скорость движения небесной сферы.

Пространство для Аристотеля выступает в качестве некоего отношения предметов материального мира, оно понимается как объективная категория, как свойство природных вещей. Механика Аристотеля функционировала лишь в его модели мира. Она была построена на очевидных явлениях земного мира. Но это лишь один из уровней космоса Аристотеля. Его космологическая модель функционировала в неоднородном конечном пространстве, центр которого совпадал с центром Земли. Космос был разделен на два уровня: земной и небесный. Земной уровень состоял из четырёх стихий - земли, воды, воздуха и огня; небесный - из эфирных тел, пребывающих в бесконечном круговом движении. Аристотелю удалось создать самую совершенную, для своего времени модель пространства - времени, просуществовавшую более двух тысячелетий.

Следующим значительным шагов в развитии представлений о природе пространства и времени были работы представителей классической физики. Как и для античных исследователей мира, для представителей классической физики основными были обыденные представления о пространстве и времени как о каких-то внешних условиях бытия, в которые помещена материя и которые сохранились бы, если бы даже материя исчезла. Такой взгляд позволил сформулировать концепцию абсолютного пространства и времени, получившую свою наиболее отчетливую формулировку в работе И. Ньютона «Математические начала натуральной философии». Этот труд более чем на два столетия определил развитие всей естественнонаучной картины мира. В нем были сформулированы основные законы движения и дано определение пространства, времени, места и движения.

Раскрывая сущность пространства и времени, Ньютон предлагает различать два вида понятий: абсолютные (истинные, материалистические) и относительные (кажущиеся, обыденные).

Абсолютное пространство по своей сущности, не связано с объектами, помещенными в него, и безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным.

Относительное пространство есть 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. Время и пространство составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего. При таком понимании абсолютное пространство и время представлялись некоторыми самодовлеющими элементами бытия, существующими вне и независимо от каких-либо материальных процессов, как универсальные условия, в которые помещена материя. У Ньютона абсолютное пространство и время являются ареной движения физических объектов Кузнецов В.Н., Мееровский Б.В., Грязное А.Ф. Западноевропейская философия XVIII века. М.: Высшая школа, 1986..

Наряду с объективными представлениями о пространстве - времени существовали и идеалистические концепции (Беркли, Мах, Авенариус и др.), которые ставят пространство и время в зависимость от человеческого сознания, выводя их из способности человека переживать и упорядочивать события, располагать их одно после другого. Так, Кант рассматривал пространство и время как априорные (доопытные) формы чувственного созерцания, вечные категории сознания, аргументируя это ссылкой на стабильность геометрии Евклида в течение двух тысячелетий Кант И. Сочинения: В 6 т. М.: Мысль, 1963-1966..

Именно это понимание взаимодействия и пространства, развивавшееся в рамках классической физике, было унаследовано и развито далее в XX веке, после крушения гипотезы эфира, в рамках теории относительности и квантовой механики. Пространство и время вновь стали пониматься как атрибуты материи, определяющиеся ее связями и взаимодействиями.

Огромный вклад в разработку научных представлений о связи пространства и времени с движущейся материей внес Н.И. Лобачевский. Им была выдвинута идея, согласно которой закономерности геометрии могут быть различными в разных масштабах. Лобачевский пришел к очень важному не только для геометрии, но и для философии выводу: свойства пространства не являются всегда и везде одинаковыми и неизменными Лобачевский Н.И. Полное собрание сочинений. М.; Л., 1949. Т. 2. С. 159. Он создал неевклидову геометрию, которая является более общей и включает в себя евклидову геометрию как частный случай, отражающий пространственные отношения, воспринимаемые нами в повседневном опыте. Идеи Лобачевского получили свое дальнейшее развитие и конкретизацию в современной физике. Beликое научное открытие XX в. -- теория относительности, созданная А. Эйнштейном, -- вскрыло конкретные связи пространства и времени с движущейся материей и друг с другом, выразив эти связи строго математически в определенных законах.

Одним из выражений связи пространства и времени с движением материи является тот факт, обнаруженный теорией относительности, что одновременность событий не абсолютна, а относительна.

С этим фундаментальным положением связаны другие важны принципы теории относительности. Оказывается, расстояние между какими-либо телами, находящимися в пространстве на конечном удалении друг от друга, неодинаково в различных движущихся инерциальных системах. С возрастанием скорости длин тела сокращается. В мире нет единственной длины тела: она меняется в зависимости от системы отсчета. Подобно этому промежуток времени между какими-либо событиями различен в различных движущихся материальных системах -- с возрастанием скорости он уменьшается. Такое изменение протяженности тел и временных промежутков, связанное со скоростью движения, свидетельствует о внутреннем единстве пространства и времени.

Итак, в мире все пространственно и временно. Пространство и время абсолютны. Пространство и время обусловлены материей, как форма своим содержанием, и каждый уровень движения материи характеризуется своей пространственно-временной структурой. Так, особенными свойствами пространства и времени обладают живые клетки и организмы, где усложняется Геометрия и изменяется ритм времени. Предполагают, что существует историческое время, единицей которого может быть смена одного поколения другим. Эта единица соответствует столетию. Возможно, что внеземные цивилизации исчисляют историческое время иными мерами.

3. Специфика биологического и социального пространства и времени

Появление живой природы было связано с формированием специфического типа ее пространственно-временной организации. Возникает особое, биологическое пространство-время, как бы вписанное во внешнее по отношению к нему пространство-время неживой природы. Особенности биологических пространственно-временных структур проявляются на разных уровнях организации живого.

Пространственную организацию живых молекул характеризует асимметрия "левого" и "правого" в группировках атомов. Большинство органических молекул может существовать в двух формах, отличающихся пространственной ориентацией одних и тех же группировок атомов, причем форме с "правосторонней" группировкой соответствует зеркальная ей "левосторонняя" форма. Что же касается живых систем, то в составляющих их молекулах имеются только "левосторонние" формы.

Хотя эта особенность пространственных характеристик живых систем известна уже давно, она не получила пока общепринятого объяснения. Еще Л. Пастер считал, что асимметрия является результатом действия каких-то внешних природных факторов, к которым приспосабливалась жизнь. Неравенство правизны и левизны проявляется не только на молекулярном уровне, но и на уровне организмов, выражаясь в их строении и динамике. Существует не только симметрия, но и асимметрия в строении органов, в композиции частей тела сложных организмов. Такое сочетание симметрии и асимметрии обеспечивает активно-приспособительные реакции организмов, разнообразие движений и функций, необходимое для их выживания.

В.И. Вернадский, отмечая эту особенность пространственной организации живого, подчеркивал принципиально неевклидовый характер пространственной асимметрии, свойственной живым организмам. Для трехмерного Евклидова пространства макромира, в которое вписывается живой организм, "правое" и "левое" тождественны. Отсутствие этой тождественности, резкое проявление левизны в организации живого Вернадский оценивал как свидетельство особенностей биологического пространства Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М., 1988. С. 270-271.. Он выдвигал гипотезу, согласно которой биосферу следует рассматривать как сложную композицию различных неевклидовых пространств организмов и локальных Евклидовых пространств неорганических объектов, с которыми взаимодействуют эти организмы.

Живая материя имеет специфику не только пространственной, но и временной организации. Приспособительная активность организмов во многом связана с формированием в процессе эволюции внутри них своеобразных моделей временной организации внешних процессов. Такие модели являются уже известными нам биологическими часами. "Тиканье" таких часов означает запуск и отключение внутри организма цепей химических реакций, которые обеспечивают его приспособление к определенному ритмическому чередованию факторов внешней среды, связанному со сменой дня и ночи, времен года и т.д. Система таких химических реакций предвосхищает наступление определенных состояний внешней среды, обеспечивает готовность организма к целесообразному функционированию в условиях, которые должны с определенной вероятностью наступить в будущем. Во внутреннем времени организма, в ритмах его биологических часов внешнее время как бы сжимается, а затем происходит активный перенос на будущее этих "спрессованных" ритмов протекшего внешнего времени. Живой организм путем иерархической организации системы биологических часов (от клетки до работы отдельных органов и системы органов) запускает такие реакции, которые обеспечат его приспособление к будущим событиям. Он как бы обгоняет время. Спрессовывая прошлое в своей внутренней пространственно-временной организации, он живет и настоящим и будущим одновременно.

Но пространственные структуры, характеризующие общественную жизнь, не сводятся ни к пространству неживой природы, ни к биологическому пространству. Здесь возникает и исторически развивается особый тип пространственных отношений, в котором воспроизводится и развивается человек как общественное существо.

Социальное пространство, вписанное в пространство биосферы и космоса, обладает особым человеческим смыслом. Оно функционально расчленено на ряд подпространств, характер которых и их взаимосвязь исторически меняются по мере развития общества.

Специфические черты и характеристики социального пространства отражаются, хотя и не всегда адекватно, в мировоззрении человека соответствующей исторической эпохи. Например, в древних мифах ясно прослеживается представление о качественном различии частей пространства, противопоставление упорядоченного пространства человеческого бытия остальному пространству, в котором действуют недобрые и непонятные человеку силы. В этих представлениях в фантастической форме отражалось реальное различие между "очеловеченным" пространством и пространством природы, остающимся вне сферы человеческой деятельности.

Так, в космологии древних египтян различаются, с одной стороны, пространство, заполненное водами Хаоса, а с другой - созданное богом Солнца упорядоченное пространство Земли. Началом его считался первобытный холмик суши, который бог Солнца создал в водах Хаоса и на котором он мог стоять. Все эти образы корнями уходили в общественную практику древнеегипетской цивилизации. Участки суши, пригодные для земледелия, были расположены по берегам Нила. Они каждый раз уходили под воду во время наводнения, а когда вода спадала, обнажались сначала в виде небольших холмиков, оплодотворенные речным илом. Такое ежегодное "рождение" оплодотворенных участков земли - основы жизни всей древней земледельческой цивилизации - воспринималось как своеобразное таинство мира, что нашло свое выражение в мировоззренческих образах пространства. Все, что было значимо и свято для древнего египтянина (места храмов, усыпальницы фараонов), ассоциировалось с пространством первичного холма суши и рассматривалось как особые места, единосущие этому первому холму.

Важно учитывать, что мировоззренческие категории, в том числе и категории пространства, не просто отражают общественное бытие, но и активно воздействуют на общественную жизнь. Они функционируют в качестве своеобразной матрицы, в соответствии с которой в определенные эпохи воспроизводится свойственный им образ жизни людей. Действуя в соответствии с этой матрицей, усвоив содержащееся в ней понимание пространства, человек своей реальной деятельностью воспроизводит определенные типы отношений социального пространства, включающие не только отношения предметов, но и их связи с человеком.

Литература

1. Алексеев П.В., Панин А.В. Философия: Учебник. - М., 2004. - Гл. XXV.

2. Аристотель. Сочинения: В 4 т. М., 1976. Т. 1.

3. Асмус В.Ф. Античная философия. 3-е изд. М., 2001.

4. Гарбичевский А.Г. Пространство и время//Вопросы философии. -1994.-№3.

5. Кант И. Сочинения: В 6 т. М.: Мысль, 1963-1966.

6. Кузнецов В.Н., Мееровский Б.В., Грязнов А.Ф. Западноевропейская философия XVIII века. М.: Высшая школа, 1986.

7. Лобачевский Н.И. Полное собрание сочинений. М.; Л., 1949. Т. 2.

8. Молчанов Ю.Б. Проблемы времени в современной науке. - М., 1990.

9. Радугин А.А. Философия: Курс лекций. - М., 1997. - Тема II.

10. Спиркин А.Г. Философия: Учебник для технических вузов,- М., 2002.

11. Фролов И.Т. Введение в философию (Учеб. пособие для вузов) 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Республика, 2003.