Пространственно-временной континуум

Если движение представляет собой общий способ существо­вания материального мира, то пространство и время явля­ются общими формами его существования. Пространство — это мера бытия, покоя, устойчивости в движении. Различные формы бытия сосуществуют в пространстве. Время — это мера небытия, изменчивости, неустойчивости в движении. Время представляет собой последователь­ную смену состояний предмета действительности, смену событий. Пространство и время неразрывно связаны меж­ду собой и обладают следующими свойствами: они неотде­лимы от своего материального носителя, нет и не может быть пространства и времени самих по себе — вне и до сво­его носителя; они объективны; универсальны; противоре­чивы (одновременно конечны и бесконечны, абсолютны и относительны). Частные свойства пространства и време­ни определяются характеристиками тех материальных объектов, формой которых они являются.

В классической науке пространство и время рассмат­ривались как независимые друг от друга и от тех процес­сов, которые в них происходят. Благодаря созданию тео­рии относительности было выяснено, что в действительно­сти пространство и время — это стороны одного и того же явления. Поэтому было введено понятие пространственно- временного континуума. Оказалось, что пространство и время определяются теми процессами, событиями, ко­торые в них возникают и существуют. Поэтому самое про­стое представление о реальности — это представление о том, что мир есть множество (континуум) событий, кото­рое имеет четыре измерения: три из них пространствен­ные, а четвертое — время. Хотя время — это такая же ко­ордината, как и любая из трех пространственных, но все же она характеризует континуум с точки зрения направ­ленности его изменений, в то время как пространственные координаты характеризуют сосуществование его событий.

Поскольку континуум образует единое целое, то нельзя говорить о времени и пространстве, а следует говорить о пространстве-времени. Всякая попытка измерять отдель­но пространство и время имеет смысл лишь тогда, когда мы имеем дело с макровеличинами. Как в микро-, так и в мегамирах разделение на пространство и время и сохра­нение этого разделения ведут к неверному пониманию ре­альности. В зависимости от распределения вещества и энергии изменяются характеристики пространственно-временного континуума. Астрономические наблюдения за последние пятнадцать лет показали, что пространство в окружающем нас мире не изотропно, что подрывает ис­ходные принципы теории относительности и ограничива­ет применимость понятия «пространственно-временной континуум» в том смысле, как оно трактуется в теории от­носительности.

Все же в настоящее время пространственно-временной континуум остается наиболее общим представлением от­носительно пространства и времени. Рассмотрение про­странственно-временного континуума в космологических моделях, и особенно в модели «Большого взрыва», приве­ло к принципиально новым идеям относительно мерности пространства и времени. Так, оказалось, что в некоторых моделях «Большого взрыва» пространство оказывается не трехмерным, а десятимерным и лишь затем при переходе к привычным для нас пространственно-временным отноше­ниям, с точки зрения их масштаба, семь координат свора­чиваются в точки, и пространство становится трехмерным. Более того, выяснилось, что процесс возникновения нашей части Вселенной предполагает возникновение и самых известных нам физических законов, таких как законы тяготения, законы электромагнитных взаимодействий, а также слабых и сильных взаимодействий. Этих законов до момента «Большого взрыва» не существует, потому что нет самих соответствующих взаимодействий. Предполага­ется, что существует лишь некоторая «Суперсила», кото­рая порождает известные нам физические взаимодействия.

Хотя пространство и время едины, но в макромире они относительно обособлены, и поэтому время и пространство в данном случае можно и даже нужно рассматривать раз­дельно. При этом оказывается, что время также имеет не­сколько измерений. Во-первых, есть внешнее время, ког­да данный процесс сравнивается с каким-то другим про­цессом, внутри которого он находится и от которого он зависит. Так, продолжительность жизни, измеряемая в годах, — это внешнее время, поскольку процесс жизни сравнивается с вращением Земли вокруг Солнца. Во-вто­рых, есть собственное время, которое определяется соот­ношением внутренних процессов в данной системе. И на­конец, существует время, выражающее отношение зако­номерного бытия данного объекта к его реальному бытию. Так, продолжительность жизни закономерно определена для каждого вида живых организмов. Однако в зависимо­сти от условий, она может оказаться короче и длиннее того времени, которое является закономерным для бытия дан­ного объекта.

Как следует из взаимосвязи пространства и времени со спецификой той реальности, которая существует и взаи­модействует в них, качественное и количественное раз­личия даже в одной и той же реальности могут суще­ственно менять свойства пространства и времени. Так, в физике выделяют макропроцессы, микропроцессы и мегапроцессы. Они различаются не только количественно, но и качественно. Естественно, что и свойства простран­ства и времени в них существенно различны. Эти разли­чия настолько существенны, что нередко теоретики даже не признают соответствующих теорий. Например, А. Эй­нштейн не признавал специфику законов квантовой меха­ники, поскольку описанный им мысленный эксперимент дает возможность сделать вывод о том, что законы кван­товой механики допускают бесконечно большую скорость распространения взаимодействия, в то время как в теории относительности она не может быть больше скорости све­та. Теоретический вывод Эйнштейна был подтвержден в 80-е гг. экспериментально. Но это не опровергло теорию относительности, и тем более квантовую механику, а лишь показало, что законы в разных областях физики и свой­ства пространственно-временного континуума в них име­ют различную природу.

Когда мы переходим к пространственно-временным отношениям в живой природе, а затем в социальных сис­темах, то там также обнаруживаем специфику этих отно­шений. Однако современная наука еще не сформулирова­ла общих законов пространственно-временных отношений для биологических и социальных систем, хотя некоторые частные случаи изучены.