فلسفه نسبیت عام. نتیجه گیری فلسفی از نظریه نسبیت. صورت فیزیکی ماده: وحدت، جوهر، نحوه وجود، جهت تکامل

فیزیکدان و فیلسوف آمریکایی F. Frank گفت: فیزیک قرن بیستم، به ویژه نظریه نسبیت و مکانیک کوانتومی، حرکت تفکر فلسفی به سمت ماتریالیسم را بر اساس تسلط تصویر مکانیکی جهان در قرن گذشته متوقف کرد. فرانک گفت که «در نظریه نسبیت، قانون بقای ماده دیگر اعمال نمی شود. ماده را می توان به موجودات غیر مادی، به انرژی تبدیل کرد.» با این حال، تمام تفاسیر ایده آلیستی از نظریه نسبیت مبتنی بر نتایج تحریف شده است. نمونه آن این است که گاهی ایده آلیست ها محتوای فلسفی مفاهیم «مطلق» و «نسبی» را با مفاهیم فیزیکی جایگزین می کنند. آنها استدلال می کنند که از آنجایی که مختصات یک ذره و سرعت آن همیشه مقادیر کاملاً نسبی (به معنای فیزیکی) باقی می ماند، یعنی هرگز حتی تقریباً به مقادیر مطلق تبدیل نمی شوند و بنابراین، ظاهراً هرگز نمی توانند انعکاس حقیقت مطلق (به معنای فلسفی) . در واقع، مختصات و سرعت، با وجود اینکه خصلت مطلق (به معنای فیزیکی) ندارند، تقریبی به حقیقت مطلق هستند. نظریه نسبیت ماهیت نسبی فضا و زمان (به معنای فیزیکی) را مشخص می کند و ایده آلیست ها این را به عنوان انکار ماهیت عینی مکان و زمان تفسیر می کنند. ایده آلیست ها سعی می کنند از ماهیت نسبی همزمانی و توالی دو رویداد ناشی از نسبیت زمان برای انکار ماهیت ضروری رابطه علی استفاده کنند. در درک دیالکتیکی-ماتریالیستی، هم ایده‌های کلاسیک درباره مکان و زمان و هم نظریه نسبیت، حقایقی نسبی هستند که فقط شامل عناصر حقیقت مطلق هستند. ماده تا اواسط قرن نوزدهم، مفهوم ماده در فیزیک با مفهوم جوهر یکسان بود. تا این زمان، فیزیک ماده را فقط به عنوان ماده ای می شناخت که می تواند سه حالت داشته باشد. این تصور از ماده به این دلیل صورت گرفت که «اشیاء مطالعه فیزیک کلاسیک فقط اجسام متحرک مادی به شکل ماده بودند؛ علاوه بر ماده، علم طبیعی انواع و حالات دیگر ماده را نمی شناخت (فرایندهای الکترومغناطیسی منسوب به ماده مادی یا خواص آن) به همین دلیل، خواص مکانیکی ماده به عنوان خواص جهانی کل جهان شناخته شد. اینشتین در آثار خود به این موضوع اشاره کرد و نوشت: «برای یک فیزیکدان اوایل قرن نوزدهم، واقعیت دنیای بیرونی ما شامل ذراتی بود که بین آنها نیروهای ساده، فقط بسته به مسافت."

خلاصه

جنبه های فلسفی نظریه نسبیت

انیشتین

گورینوف D.A.

پرم 1998
معرفی.

که در اواخر نوزدهمدر آغاز قرن بیستم، تعدادی اکتشاف بزرگ انجام شد که انقلابی را در فیزیک آغاز کرد. تقریباً در همه آنها تجدید نظر شد نظریه های کلاسیکدر فیزیک شاید یکی از بزرگ‌ترین آنها که در کنار نظریه کوانتومی، مهم‌ترین نقش را در توسعه فیزیک مدرن ایفا کرد، نظریه نسبیت آ.اینشتین بود.

ایجاد نظریه نسبیت امکان تجدید نظر در دیدگاه ها و ایده های سنتی در مورد جهان مادی را فراهم کرد. چنین تجدید نظری در دیدگاه‌های موجود ضروری بود، زیرا مشکلات زیادی در فیزیک انباشته شده بود که با کمک نظریه‌های موجود قابل حل نبودند.

یکی از این مشکلات، مسئله سرعت محدود انتشار نور بود که از دیدگاه اصل غالب آن زمان نسبیت گالیله، که بر اساس تبدیلات گالیله بود، حذف شد. در کنار این، حقایق تجربی زیادی به نفع ایده ثبات و حد سرعت نور (ثابت جهانی) وجود داشت. یک مثال در اینجا آزمایش مایکلسون و مورلی است که در سال 1887 انجام شد، که نشان داد سرعت نور در خلاء به حرکت منابع نور بستگی ندارد و در همه چارچوب های مرجع اینرسی یکسان است. و همچنین مشاهدات اوله رومر، ستاره شناس دانمارکی، که در سال 1675 تعیین کرد. بر اساس تأخیر کسوف ماهواره های مشتری، مقدار نهایی سرعت نور.

دیگر موضوع مهم، که در فیزیک بوجود آمد، با ایده هایی در مورد مکان و زمان همراه بود. ایده هایی که در فیزیک در مورد آنها وجود داشت مبتنی بر قوانین مکانیک کلاسیک بود، زیرا در فیزیک دیدگاه غالب این بود که هر پدیده در نهایت ماهیت مکانیکی دارد، زیرا اصل نسبیت گالیله جهانی به نظر می رسید و به هیچ قانونی مربوط می شد و نه. فقط قوانین مکانیک . از اصل گالیله، بر اساس دگرگونی های گالیله، این نتیجه حاصل شد که فضا به زمان وابسته نیست و برعکس، زمان به مکان وابسته نیست.

فضا و زمان به عنوان اشکال معینی مستقل از یکدیگر در نظر گرفته می شدند؛ تمام اکتشافات انجام شده در فیزیک در آنها جای می گیرد. اما چنین تطابقی بین مفاد فیزیک و مفهوم فضا و زمان تنها تا زمانی وجود داشت که قوانین الکترودینامیک که در معادلات ماکسول بیان می‌شوند، فرموله شوند، زیرا معلوم شد که معادلات ماکسول تحت تبدیل‌های گالیله ثابت نیستند.

اندکی قبل از ایجاد نظریه نسبیت، لورنتز دگرگونی هایی را یافت که تحت آن معادلات ماکسول ثابت ماندند. در این دگرگونی‌ها، بر خلاف دگرگونی‌های گالیله، زمان در سیستم‌های مرجع مختلف یکسان نبود، اما مهم‌ترین نکته این بود که از این دگرگونی‌ها دیگر به این نتیجه نمی‌رسید که مکان و زمان مستقل از یکدیگر باشند، زیرا زمان در دگرگونی مختصات، و هنگام تبدیل زمان - مختصات. و در نتیجه این، این سوال مطرح شد - چه باید کرد؟ دو راه حل وجود داشت، اولی این بود که فرض کنیم الکترودینامیک ماکسول اشتباه است، یا راه حل دوم این بود که فرض کنیم مکانیک کلاسیک با تبدیل هایش و اصل نسبیت گالیله تقریبی است و نمی تواند همه پدیده های فیزیکی را توصیف کند.

بنابراین، در این مرحله از فیزیک، تضادهایی بین اصل کلاسیک نسبیت و موقعیت ثابت جهانی و همچنین بین مکانیک کلاسیک و الکترودینامیک ظاهر شد. تلاش های زیادی برای ارائه فرمول های دیگر به قوانین الکترودینامیک انجام شده است، اما موفقیت آمیز نبوده است. همه اینها نقش پیش نیازهای ایجاد نظریه نسبیت را ایفا کردند.

کار اینشتین، همراه با اهمیت بسیار زیاد در فیزیک، نیز بسیار عالی است معنای فلسفی. بدیهی بودن این امر از آنجا ناشی می شود که نظریه نسبیت با مفاهیمی چون ماده، مکان، زمان و حرکت همراه است و یکی از مفاهیم اساسی فلسفی است. ماتریالیسم دیالکتیکی برای عقاید خود در مورد مکان و زمان در نظریه انیشتین استدلال یافت. در ماتریالیسم دیالکتیکی داده شده است تعریف کلیفضا و زمان به عنوان اشکالی از وجود ماده هستند و بنابراین با ماده پیوند ناگسستنی دارند و از آن جدا نمی شوند. "از نقطه نظر ماتریالیسم علمیکه مبتنی بر داده‌های علوم خاص است، فضا و زمان واقعیت‌های مستقل و مستقل از ماده نیستند، بلکه اشکال درونی وجود آن هستند.» چنین ارتباط ناگسستنی بین فضا و زمان و ماده متحرک با موفقیت توسط نظریه نسبیت اینشتین نشان داده شد.

همچنین تلاش هایی برای استفاده از نظریه نسبیت توسط ایده آلیست ها به عنوان اثبات درستی آنها صورت گرفت. به عنوان مثال، فیزیکدان و فیلسوف آمریکایی F. Frank گفت که فیزیک قرن بیستم، به ویژه نظریه نسبیت و مکانیک کوانتومی، حرکت تفکر فلسفی به سمت ماتریالیسم را متوقف کرد، بر اساس تسلط تصویر مکانیکی جهان در قرن گذشته فرانک گفت که «در نظریه نسبیت، قانون بقای ماده دیگر اعمال نمی شود. ماده را می توان به موجودات ناملموس، به انرژی تبدیل کرد.»

با این حال، تمام تفاسیر ایده آلیستی از نظریه نسبیت مبتنی بر نتایج تحریف شده است. نمونه آن این است که گاهی ایده آلیست ها محتوای فلسفی مفاهیم «مطلق» و «نسبی» را با مفاهیم فیزیکی جایگزین می کنند. آنها استدلال می کنند که از آنجایی که مختصات یک ذره و سرعت آن همیشه مقادیر کاملاً نسبی (به معنای فیزیکی) باقی می ماند، یعنی هرگز حتی تقریباً به مقادیر مطلق تبدیل نمی شوند و بنابراین، ظاهراً هرگز نمی توانند انعکاس حقیقت مطلق (به معنای فلسفی) . در واقع، مختصات و سرعت، با وجود اینکه خصلت مطلق (به معنای فیزیکی) ندارند، تقریبی به حقیقت مطلق هستند.

نظریه نسبیت ماهیت نسبی فضا و زمان (به معنای فیزیکی) را مشخص می کند و ایده آلیست ها این را به عنوان انکار ماهیت عینی مکان و زمان تفسیر می کنند. ایده آلیست ها سعی می کنند از ماهیت نسبی همزمانی و توالی دو رویداد ناشی از نسبیت زمان برای انکار ماهیت ضروری رابطه علی استفاده کنند. در درک دیالکتیکی-ماتریالیستی، هم ایده‌های کلاسیک درباره مکان و زمان و هم نظریه نسبیت، حقایقی نسبی هستند که فقط شامل عناصر حقیقت مطلق هستند.

تا اواسط قرن نوزدهم، مفهوم ماده در فیزیک با مفهوم جوهر یکسان بود. تا این زمان، فیزیک ماده را فقط به عنوان ماده ای می شناخت که می تواند سه حالت داشته باشد. این تصور از ماده به این دلیل صورت گرفت که «اشیاء مطالعه فیزیک کلاسیک فقط اجسام متحرک مادی به شکل ماده بودند؛ علاوه بر ماده، علم طبیعی انواع و حالات دیگر ماده را نمی شناخت (فرایندهای الکترومغناطیسی منسوب یا به ماده مادی یا به خواص آن) ". به همین دلیل، خواص مکانیکی ماده به عنوان خواص جهانی کل جهان شناخته شد. اینشتین در آثار خود به این موضوع اشاره کرد و نوشت: «برای فیزیکدان اوایل قرن نوزدهم، واقعیت دنیای بیرونی ما شامل ذراتی است که بین آنها نیروهای ساده، بسته به فاصله، عمل می‌کنند».

ایده های مربوط به ماده تنها با ظهور مفهوم جدیدی که توسط فیزیکدان انگلیسی M. Faraday - فیلد معرفی شد، شروع به تغییر کرد. فارادی، با کشف القای الکترومغناطیسی در سال 1831 و کشف ارتباط بین الکتریسیته و مغناطیس، بنیانگذار دکترین میدان الکترومغناطیسی شد و از این طریق انگیزه ای برای تکامل ایده ها در مورد پدیده های الکترومغناطیسی و در نتیجه تکامل مفهوم ماده ایجاد کرد. . فارادی برای اولین بار مفاهیمی مانند میدان های الکتریکی و مغناطیسی را معرفی کرد، ایده وجود امواج الکترومغناطیسی را بیان کرد و از این طریق صفحه جدیدی در فیزیک گشود. متعاقباً، ماکسول ایده های فارادی را تکمیل و توسعه داد و در نتیجه نظریه میدان الکترومغناطیسی ظاهر شد.

برای مدت معینی، اشتباه شناسایی ماده با جوهر، دست کم بدیهی است، خود را احساس نمی کرد، اگرچه جوهر همه اشیای شناخته شده طبیعت را در بر نمی گرفت، نه به ذکر پدیده های اجتماعی. با این حال، اهمیت اساسی این بود که ماده در قالب یک میدان را نتوان با کمک تصاویر و ایده های مکانیکی توضیح داد، و این منطقه از طبیعت، که میدان های الکترومغناطیسی به آن تعلق دارند، به طور فزاینده ای شروع به کار می کرد. خود را نشان دهد.

کشف میدان های الکتریکی و مغناطیسی به یکی از اکتشافات اساسی فیزیک تبدیل شد. بر توسعه بیشتر علم و همچنین ایده های فلسفی در مورد جهان تأثیر زیادی گذاشت. برای مدتی میدان‌های الکترومغناطیسی را نمی‌توان به صورت علمی اثبات کرد یا می‌توان یک نظریه منسجم پیرامون آنها ایجاد کرد. دانشمندان در تلاش برای توضیح ماهیت میدان های الکترومغناطیسی فرضیه های بسیاری را ارائه کرده اند. اینگونه بود که ب. فرانکلین پدیده های الکتریکی را با وجود یک ماده مادی ویژه که از ذرات بسیار کوچک تشکیل شده بود توضیح داد. اویلر سعی کرد پدیده های الکترومغناطیسی را از طریق اتر توضیح دهد؛ او گفت که نور نسبت به اتر همانند صوت نسبت به هوا است. در این دوره نظریه جسمی نور رایج شد که بر اساس آن پدیده های نور با گسیل ذرات توسط اجسام نورانی توضیح داده می شد. تلاش هایی برای توضیح پدیده های الکتریکی و مغناطیسی با وجود مواد مادی خاص مربوط به این پدیده ها صورت گرفته است. «آنها در حوزه‌های اساسی مختلف منصوب شدند. حتی در اوایل XIX V. فرآیندهای مغناطیسی و الکتریکی به ترتیب با حضور سیالات مغناطیسی و الکتریکی توضیح داده شدند.

پدیده های مرتبط با الکتریسیته، مغناطیس و نور از دیرباز شناخته شده اند و دانشمندان با مطالعه آنها سعی در توضیح جداگانه این پدیده ها داشتند، اما از سال 1820. چنین رویکردی غیرممکن شد، زیرا کار انجام شده توسط آمپر و اورستد را نمی توان نادیده گرفت. در سال 1820 ارستد و آمپر اکتشافاتی کردند که در نتیجه ارتباط بین الکتریسیته و مغناطیس آشکار شد. آمپر کشف کرد که اگر جریانی از رسانایی که در کنار آهنربا قرار دارد عبور داده شود، نیروهای حاصل از میدان آهنربا بر روی این هادی وارد می شوند. ارستد یک اثر دیگر را مشاهده کرد: تأثیر یک جریان الکتریکی که از یک هادی بر روی یک سوزن مغناطیسی واقع در کنار هادی جریان می یابد. از اینجا می توان نتیجه گرفت که تغییر میدان الکتریکیهمراه با ظهور میدان مغناطیسی. انیشتین به اهمیت ویژه اکتشافات انجام شده اشاره کرد: «تغییر میدان الکتریکی حاصل از حرکت یک بار همیشه همراه است. میدان مغناطیسی- نتیجه گیری بر اساس تجربه اورستد است، اما حاوی چیزهای بیشتری است. این شامل تشخیص این است که ارتباط بین میدان الکتریکی که در طول زمان تغییر می کند و میدان مغناطیسی بسیار مهم است."

بر اساس داده های تجربی جمع آوری شده توسط اورستد، آمپر، فارادی و دیگر دانشمندان، ماکسول یک نظریه کل نگر از الکترومغناطیس ایجاد کرد. بعدها تحقیقات او به این نتیجه رسید که نور و امواج الکترومغناطیسی ماهیت یکسانی دارند. در کنار این، مشخص شد که میدان الکتریکی و مغناطیسی دارای خاصیتی به عنوان انرژی است. انیشتین در این باره نوشت: «در ابتدا فقط یک مدل کمکی بودن، میدان بیشتر و بیشتر واقعی می شود. نسبت دادن انرژی به میدان گامی بیشتر در توسعه است که در آن مفهوم میدان بیش از پیش ضروری می شود و مفاهیم اساسی مشخصه دیدگاه مکانیکی به طور فزاینده ای ثانویه می شوند. ماکسول همچنین نشان داد که یک میدان الکترومغناطیسی، پس از ایجاد، می‌تواند مستقلاً بدون توجه به منبع آن وجود داشته باشد. با این حال، او میدان را به شکل جداگانه ای از ماده که با ماده متفاوت باشد، جدا نکرد.

پیشرفتهای بعدینظریه های الکترومغناطیس توسط تعدادی از دانشمندان، از جمله G.A. لورنز، تصویر معمولی جهان را تکان داد. بنابراین، در تئوری الکترونیکی لورنتس، برخلاف الکترودینامیک ماکسول، باری که میدان الکترومغناطیسی را ایجاد می‌کند، دیگر به طور رسمی نشان داده نمی‌شود؛ الکترون‌ها شروع به ایفای نقش حامل بار و منبع میدان برای لورنتس کردند. اما مانع جدیدی در مسیر روشن شدن ارتباط بین میدان الکترومغناطیسی و ماده بوجود آمد. ماده، مطابق با ایده‌های کلاسیک، به‌عنوان یک شکل‌بندی مادی گسسته در نظر گرفته می‌شد و میدان به‌عنوان یک رسانه پیوسته نشان داده می‌شد. خواص ماده و میدان ناسازگار در نظر گرفته شد. اولین کسی که این شکاف را که ماده و میدان را از هم جدا می کند، پر کرد M. Planck بود. او به این نتیجه رسید که فرآیندهای گسیل و جذب میدان ها توسط ماده به طور مجزا و در کوانتومی با انرژی اتفاق می افتد. E=h n. در نتیجه، تصورات در مورد میدان و ماده تغییر کرد و منجر به این شد که مانع شناخت میدان به عنوان نوعی ماده از بین رفت. انیشتین فراتر رفت و این را پیشنهاد کرد تابش الکترومغناطیسینه تنها در بخش هایی ساطع و جذب می شود، بلکه به صورت مجزا توزیع می شود. او گفت که تابش آزاد یک جریان کوانتومی است. انیشتین کوانتوم نور را، به قیاس با ماده، با یک تکانه مرتبط کرد - که بزرگی آن بر حسب انرژی بیان شد. E/c=h n /ج(وجود ضربه در آزمایشات انجام شده توسط دانشمند روسی P. N. Lebedev در آزمایشات مربوط به اندازه گیری فشار نور بر روی جامدات و گازها ثابت شد). در اینجا انیشتین سازگاری خواص ماده و میدان را نشان داد، زیرا سمت چپ رابطه فوق خواص جسمی را منعکس می کند و سمت راست ویژگی های موج را منعکس می کند.

بنابراین، آمدن به اوایل قرن نوزدهمدر قرن اخیر، حقایق زیادی در مورد مفاهیم میدان و ماده جمع آوری شده است. بسیاری از دانشمندان شروع به در نظر گرفتن میدان و ماده به عنوان دو شکل وجود ماده کردند؛ بر این اساس و همچنین تعدادی از ملاحظات دیگر، نیاز به ترکیب مکانیک و الکترودینامیک پدید آمد. با این حال، غیرممکن است که به سادگی قوانین الکترودینامیک را به قوانین حرکت نیوتن ضمیمه کنیم و آنها را به عنوان یک سیستم یکپارچه توصیف کنیم که پدیده های مکانیکی و الکترومغناطیسی را در هر چارچوب مرجع اینرسی توصیف می کند. عدم امکان چنین اتحاد دو نظریه از این واقعیت ناشی می شود که این نظریه ها، همانطور که قبلا ذکر شد، مبتنی بر اصول متفاوتی هستند؛ این امر در این واقعیت بیان شد که قوانین الکترودینامیک، بر خلاف قوانین مکانیک کلاسیک، غیرقانونی هستند. کوواریانس با توجه به تحولات گالیله.

برای ساختن یک سیستم یکپارچه که هم مکانیک و هم الکترودینامیک را شامل می شود، دو راه واضح وجود داشت. اولین مورد تغییر معادلات ماکسول، یعنی قوانین الکترودینامیک بود، به طوری که آنها شروع به ارضای تبدیلات گالیله کردند. مسیر دوم با مکانیک کلاسیک همراه بود و نیاز به تجدید نظر در آن و به ویژه معرفی تبدیل‌های دیگر به جای تبدیل‌های گالیله داشت که هم کوواریانس قوانین مکانیک و هم قوانین الکترودینامیک را تضمین می‌کرد.

مسیر دوم درست بود که انیشتین آن را دنبال کرد و نظریه نسبیت خاص را ایجاد کرد که در نهایت ایده های جدیدی در مورد ماده به خودی خود ایجاد کرد.

متعاقباً دانش در مورد ماده تکمیل و گسترش یافت و ادغام خواص مکانیکی و موجی ماده بارزتر شد. این را می توان با مثالی از نظریه ای که در سال 1924 توسط لویی دو بروگل ارائه شد نشان داد. در آن، دو بروگل پیشنهاد کرد که نه تنها امواج دارای خواص جسمی هستند، بلکه ذرات ماده نیز به نوبه خود دارای ویژگی موج هستند. بنابراین د بروگلی یک ذره متحرک را با یک مشخصه موج - طول موج مرتبط کرد ل = h/p،جایی که پ- تکانه ذره بر اساس این ایده ها، ای شرودینگر خلق کرد مکانیک کوانتومی، که در آن حرکت یک ذره با استفاده از معادلات موج توصیف می شود. و این نظریه ها، که وجود خواص موجی در ماده را نشان می دادند، به طور تجربی تأیید شدند - به عنوان مثال، زمانی که ریزذرات از آن عبور کردند کشف شد. شبکه کریستالیمی توان پدیده هایی را مشاهده کرد که قبلاً تصور می شد فقط ذاتی نور هستند، اینها پراش و تداخل هستند.

و همچنین یک نظریه میدان کوانتومی ایجاد شد که مبتنی بر مفهوم میدان کوانتومی است - نوع خاصماده، در حالت ذره و در حالت میدان است. یک ذره بنیادی در این نظریه به عنوان حالت برانگیخته یک میدان کوانتومی نشان داده می شود. میدان همان نوع خاصی از ماده است که مشخصه ذرات است، اما فقط در حالت تحریک نشده. در عمل نشان داده شده است که اگر انرژی یک کوانتوم میدان الکترومغناطیسی از انرژی ذاتی الکترون و پوزیترون بیشتر شود که همانطور که از نظریه نسبیت می دانیم برابر است با mc 2 و اگر چنین کوانتومی با یک هسته برخورد کند، در نتیجه برهم کنش کوانتوم الکترومغناطیسی و هسته، یک جفت الکترون-پوزیترون ظاهر می شود. یک فرآیند معکوس نیز وجود دارد: هنگامی که یک الکترون و یک پوزیترون با هم برخورد می کنند، نابودی رخ می دهد - به جای دو ذره، دو g-quanta ظاهر می شود. چنین تبدیل‌های متقابل میدان به ماده و پشت ماده به میدان، نشان‌دهنده وجود ارتباط نزدیک بین صورت‌های مادی و میدانی ماده است که مبنای ایجاد بسیاری از نظریه‌ها از جمله نظریه نسبیت قرار گرفته است.

همانطور که می بینید، پس از انتشار در سال 1905. نظریه نسبیت خاص اکتشافات بسیاری را در رابطه با مطالعات خاص در مورد ماده انجام داد، اما همه این اکتشافات بر ایده کلی ماده تکیه داشتند که برای اولین بار در آثار انیشتین در قالب یک تصویر جامع و منسجم ارائه شد.

فضا و زمان

مسئله مکان و زمان نیز مانند مسئله ماده با علم فیزیک و فلسفه ارتباط مستقیم دارد. در ماتریالیسم دیالکتیکی، یک تعریف کلی از مکان و زمان به عنوان اشکال وجود ماده ارائه شده است. «از منظر ماتریالیسم علمی که مبتنی بر داده‌های علوم خاص است، مکان و زمان واقعیت‌های مستقل و مستقل از ماده نیستند، بلکه اشکال درونی وجود آن هستند» و از این رو با ماده پیوند ناگسستنی دارند و از آن جدا نمی‌شوند. این ایده از فضا و زمان در فیزیک مدرن نیز وجود دارد، اما در دوره تسلط مکانیک کلاسیک اینطور نبود - فضا از ماده جدا شده بود، با آن مرتبط نبود و دارایی آن نبود. این موقعیت فضا نسبت به ماده برگرفته از آموزه‌های نیوتن است، او نوشت که «فضای مطلق، در ذات خود، صرف‌نظر از هر چیز خارجی، همیشه یکسان و بی‌حرک باقی می‌ماند. نسبی عبارت است از اندازه یا قسمت متحرک محدودی که توسط حواس ما با موقعیت آن نسبت به اجسام خاص مشخص می شود و در زندگی روزمره به عنوان فضای بی حرکت پذیرفته می شود ... مکان بخشی از فضا است که توسط یک جسم اشغال شده است و در نسبت به فضا می تواند مطلق یا نسبی باشد."

زمان نیز جدا از ماده به نظر می رسید و به هیچ پدیده جاری وابسته نبود. نیوتن زمان و همچنین مکان را به مطلق و نسبی تقسیم کرد، مطلق به طور عینی وجود داشت، این «زمان ریاضی واقعی، به خودی خود و ذات آن، بدون هیچ ارتباطی با هیچ چیز خارجی، به طور یکنواخت جریان دارد و در غیر این صورت مدت نامیده می‌شود». زمان نسبی فقط ظاهری بود، فقط از طریق حواس درک می شد، یک ادراک ذهنی از زمان.

مکان و زمان نه تنها از پدیده‌هایی که در جهان مادی رخ می‌دهند، بلکه از یکدیگر نیز مستقل تلقی می‌شدند. این یک مفهوم اساسی در این مفهوم است، همانطور که قبلا ذکر شد، مکان و زمان در رابطه با ماده متحرک مستقل هستند و به یکدیگر وابسته نیستند و فقط تابع قوانین خود هستند.

همراه با مفهوم اساسی، مفهوم دیگری از فضا و زمان وجود داشت و توسعه یافت - مفهوم رابطه ای. فیلسوفان ایده آلیست عمدتاً به این مفهوم پایبند بودند؛ در ماتریالیسم چنین مفهومی استثنا بود تا قاعده. بر اساس این مفهوم، فضا و زمان چیزی مستقل نیستند، بلکه از جوهری اساسی تری ناشی می شوند. ریشه های مفهوم رابطه به قرن ها به افلاطون و ارسطو می رسد. به گفته افلاطون، زمان توسط خدا آفریده شد؛ در ارسطو این مفهوم بیشتر توسعه یافت. او بین ماتریالیسم و ایده آلیسم متزلزل شد و بنابراین دو تفسیر از زمان را تشخیص داد. به عقیده یکی از آنها (ایده آلیستی) زمان به عنوان نتیجه عمل روح مطرح می شد، ماتریالیست دیگر این بود که زمان به عنوان نتیجه حرکت عینی ارائه می شد، اما نکته اصلی در ایده های او درباره زمان این بود که زمان یک ماده مستقل نیست.

در طول تسلط در فیزیک ایده های مربوط به مکان و زمان داده ها در نظریه نیوتن، مفهوم رابطه ای در فلسفه غالب شد. بنابراین، لایب نیتس بر اساس ایده های خود در مورد ماده، که گسترده تر از نیوتن بود، آن را کاملاً توسعه داد. لایب نیتس ماده را به مثابه جوهری معنوی نشان می‌دهد، اما ارزشمند است که در تعریف ماده، خود را تنها به شکل مادی آن محدود نکرده است، بلکه نور و پدیده‌های مغناطیسی را نیز به عنوان ماده وارد کرده است. لایب نیتس وجود پوچی را رد کرد و گفت که ماده در همه جا وجود دارد. بر این اساس، او مفهوم فضای مطلق نیوتن را رد کرد و بنابراین این ایده را که فضا چیزی مستقل است رد کرد. به عقیده لایب نیتس، در نظر گرفتن فضا و زمان خارج از اشیا غیرممکن است، زیرا آنها ویژگی های ماده هستند. او معتقد بود که ماده نقش تعیین کننده ای در ساختار فضا-زمان ایفا می کند. با این حال، این ایده لایب نیتس در مورد زمان و مکان در علم معاصر تأیید نشد و از این رو مورد پذیرش معاصران وی قرار نگرفت.

لایب نیتس تنها کسی نبود که با نیوتن مخالفت کرد، در میان ماتریالیست ها می توان جان تولاند را متمایز کرد؛ او نیز مانند لایب نیتس مطلق شدن فضا و زمان را رد کرد؛ به نظر او تصور مکان و زمان بدون ماده غیرممکن خواهد بود. برای تولند، هیچ فضای مطلقی متمایز از ماده وجود نداشت که به عنوان یک ظرف عمل کند بدن های مادی; هیچ زمان مطلق، جدا از فرآیندهای مادی وجود ندارد. مکان و زمان ویژگی هستند جهان مادی.

گام تعیین کننده به سوی توسعه یک دکترین مادی فضا، بر اساس درک عمیق تر از خواص ماده، توسط N.I. Lobachevsky در سال 1826 برداشته شد. تا این زمان، هندسه اقلیدس درست و تزلزل ناپذیر در نظر گرفته می شد، می گفت که فضا فقط می تواند مستطیل باشد. تقریباً همه دانشمندان بر هندسه اقلیدسی تکیه کردند، زیرا مفاد آن در عمل کاملاً تأیید شده بود. نیوتن در ایجاد مکانیک خود مستثنی نبود.

لوباچفسکی اولین کسی بود که تلاش کرد نقض ناپذیری آموزه های اقلیدس را زیر سوال ببرد، "او اولین نسخه از هندسه فضای منحنی را توسعه داد، که در آن بیش از یک خط مستقیم موازی با یک خط معین را می توان از طریق یک نقطه در یک صفحه ترسیم کرد. مجموع زوایای یک مثلث کمتر از 2d است و به همین ترتیب. لوباچفسکی با ارائه فرضیه توازی خطوط مستقیم، نظریه ای درونی غیرمتضاد به دست آورد.

هندسه لوباچفسکی اولین نظریه از بسیاری از نظریه های مشابه بود که بعداً توسعه یافتند، نمونه هایی از هندسه کروی ریمان و هندسه گاوسی. بنابراین، مشخص شد که هندسه اقلیدسی یک حقیقت مطلق نیست و تحت شرایط خاص، هندسه های دیگری غیر از اقلیدسی ممکن است وجود داشته باشد.

"موفقیت ها علوم طبیعی، که منجر به کشف ماده در حالت میدانی شد، دانش ریاضی که هندسه های غیر اقلیدسی را کشف کرد و همچنین دستاوردهای ماتریالیسم فلسفی پایه ای بود که آموزه دیالکتیکی- ماتریالیستی صفات ماده بر آن پدید آمد. این آموزه کل مجموعه علوم طبیعی و دانش فلسفی انباشته شده را بر اساس ایده جدیدی از ماده جذب کرد. در ماتریالیسم دیالکتیکی، مقولات مکان و زمان به عنوان بازتاب شناخته می شوند دنیای خارجی، خواص و روابط عمومی اشیاء مادی را منعکس می کنند و بنابراین دارند شخصیت کلی- در خارج از زمان و مکان، یک تشکیل مادی واحد قابل تصور نیست.

همه این مفاد ماتریالیسم دیالکتیکی نتیجه تحلیل دانش فلسفی و علوم طبیعی بود. ماتریالیسم دیالکتیکی تمام دانش مثبتی را که بشریت در تمام هزاره های وجودش انباشته کرده است، ترکیب می کند. نظریه ای در فلسفه ظاهر شد که انسان را به درک جهان پیرامون خود نزدیک کرد و به سؤال اصلی پاسخ داد - ماده چیست؟ در فیزیک تا سال 1905. چنین نظریه‌ای وجود نداشت، حقایق و حدس‌های زیادی وجود داشت، اما تمام نظریه‌های ارائه‌شده تنها حاوی بخش‌هایی از حقیقت بودند، بسیاری از نظریه‌های نوظهور با یکدیگر در تضاد بودند. این وضعیت تا زمانی که اینشتین آثار خود را منتشر کرد وجود داشت.

نردبان بی پایان دانش

ایجاد نظریه نسبیت نتیجه طبیعی پردازش دانش فیزیکی انباشته شده توسط بشر بود. نظریه نسبیت به مرحله بعدی در توسعه علم فیزیکی تبدیل شد و جنبه های مثبت نظریه های پیش از آن را در خود جای داد. بنابراین، انیشتین در آثار خود، ضمن انکار مطلق گرایی مکانیک نیوتنی، آن را به طور کامل کنار نگذاشت، او جایگاه شایسته خود را در ساختار دانش فیزیکی به آن داد و معتقد بود که نتایج نظری مکانیک تنها برای طیف خاصی از پدیده ها مناسب است. . وضعیت مشابه با سایر نظریه‌هایی بود که انیشتین بر آنها تکیه کرد؛ او تداوم نظریه‌های فیزیکی را تأیید کرد و گفت: «نظریه نسبیت خاص نتیجه تطبیق پایه‌های فیزیک با الکترودینامیک ماکسول-لورنتز است. از فیزیک قبلی، فرض صحت هندسه اقلیدسی را برای قوانین آرایش فضایی به طور مطلق وام گرفته است. مواد جامد، سیستم اینرسی و قانون اینرسی. نظریه نسبیت خاص قانون هم ارزی همه سیستم های اینرسی را از منظر تدوین قوانین طبیعت به عنوان معتبر برای تمام فیزیک (اصل خاص نسبیت) می پذیرد. از الکترودینامیک ماکسول-لورنتز، این نظریه قانون ثبات سرعت نور در خلاء (اصل ثبات سرعت نور) را به عاریت گرفته است.

در همان زمان، اینشتین فهمید که نظریه نسبیت خاص (STR) نیز یکپارچه تزلزل ناپذیر فیزیک نیست. انیشتین نوشت: «فقط می توان نتیجه گرفت که نظریه نسبیت خاص نمی تواند ادعای کاربرد نامحدود داشته باشد. نتایج آن تنها تا زمانی قابل اجرا هستند که تأثیر میدان گرانشی بر پدیده‌های فیزیکی (مثلاً نور) نادیده گرفته شود.» STR فقط تقریب دیگری از یک نظریه فیزیکی بود که در چارچوب خاصی عمل می کرد که میدان گرانشی بود. توسعه منطقی نظریه خاص، نظریه نسبیت عام بود؛ این نظریه «بندهای گرانشی» را شکست و سر و گردن بالاتر از نظریه خاص قرار گرفت. با این حال، نظریه نسبیت عام، همانطور که مخالفان انیشتین سعی داشتند تصور کنند، نظریه خاص را رد نکرد؛ به همین مناسبت، او در آثار خود نوشت: «برای یک منطقه بینهایت کوچک، همیشه می توان مختصات را به گونه ای انتخاب کرد که میدان گرانشی را انتخاب کرد. در آن غایب خواهد بود. سپس می‌توانیم فرض کنیم که در چنین ناحیه‌ای بی‌نهایت، نظریه نسبیت خاص برقرار است. بنابراین، نظریه نسبیت عام با نظریه نسبیت خاص مرتبط می شود و نتایج دومی به اولی منتقل می شود.

تئوری نسبیت این امکان را به وجود آورد که با ترکیب اولی، گام بزرگی در توصیف جهان پیرامون خود برداریم. مفاهیم جدا شدهماده، حرکت، مکان و زمان. او به بسیاری از سؤالات پاسخ داد که قرن ها حل نشده باقی ماندند، تعدادی پیش بینی کرد که بعداً تأیید شد، یکی از این پیش بینی ها فرضی بود که انیشتین در مورد انحنای مسیر پرتو نور در نزدیکی خورشید انجام داد. اما در همان زمان، مشکلات جدیدی برای دانشمندان به وجود آمد. پشت پدیده تکینگی چیست، وقتی ستارگان غول پیکر می میرند، چه اتفاقی می افتد، فروپاشی گرانشی در واقع چیست، جهان چگونه متولد شده است - حل این سؤالات و بسیاری از سؤالات دیگر تنها با بالا رفتن از یک پله دیگر امکان پذیر خواهد بود. دانش نردبان بی پایان

Orlov V.V. مبانی فلسفه (قسمت اول)

نیوتن I. اصول ریاضی فلسفه طبیعی.

D. P. Gribanov مبانی فلسفی نظریه نسبیت M. 1982, p. 143

V.V. اورلوف مبانی فلسفه، بخش اول، ص. 173

گریبانوف D.P. مبانی فلسفی نظریه نسبیت. م 1982، ص 147

مجموعه انیشتین A آثار علمی، م.، 1967، ج 2، ص. 122

Einstein A. مجموعه آثار علمی، م.، 1967، ج 1، ص. 568

Einstein A. مجموعه آثار علمی، م.، 1967، ج 1، ص. 423

حل این تناقض توسط A. Einstein در سال 1905 با ایجاد نظریه نسبیت خاص انجام شد. اساساً در نظریه انیشتین، بیان نسبیت و مکان و زمان است که جداگانه در نظر گرفته شده است. درک معنای همزمانی دو رویداد به طور قابل توجهی متفاوت شده است. از دیدگاه نظریه نسبیت خاص (STR)، دو رویدادی که در یک چارچوب مرجع اینرسی همزمان هستند، در قاب دیگری که نسبت به قاب اول حرکت می کنند، غیر همزمان خواهند بود. بنابراین، تنها در صورتی می توانیم با اطمینان در مورد همزمانی دو رویداد صحبت کنیم که در یک مکان اتفاق افتاده باشند. 90-91.

از دست دادن مطلق بودن همزمانی به این معنی است که نمی تواند یک زمان واحد در سیستم های مرجع مختلف وجود داشته باشد. هر یک از این سیستم ها زمان "خود" خود را دارد. طول نیز نسبی شده است. در واقع اندازه گیری طول هر قطعه به چه معناست؟ این به معنای ثابت کردن همزمان آغاز و پایان آن است. با این حال، از آنجایی که مفهوم همزمانی معنای مطلق خود را از دست داده است، طول قطعه در سیستم های مرجع مختلف متفاوت خواهد بود. علاوه بر این، استقرار این است که طول قطعه در جهت حرکت کاهش می یابد و فواصل زمانی افزایش می یابد، یعنی. گذر زمان باید کند شود. این سؤال مطرح می شود: آیا چنین تأثیرات نسبیتی واقعی هستند؟

این نظریه واقعیت آنها را تأیید می کند. علاوه بر این، نکته این نیست که هر بخش در سیستم های مختلف واقعا کوتاه تر از دیگری است. فقط ناظران در هر سیستم مرجع، هنگام اندازه‌گیری، متوجه می‌شوند که یک قطعه در سیستم دیگر از یک قطعه در سیستم آنها کوتاه‌تر است (به عنوان مثال، برای هر یک از دو نفر هم‌قد که در طرف مقابل یک عدسی مقعر ایستاده‌اند، دیگری کوچکتر به نظر می رسد، اگرچه این بدان معنا نیست که هر یک از آنها کمتر از دیگری است). علت واقعی تغییرات، حرکت نسبی متقابل اجسام خواهد بود. بنابراین، بر خلاف فیزیک کلاسیک، ما می توانیم در مورد طول یک جسم فقط در رابطه با یک یا سیستم مرجع دیگر صحبت کنیم. همین امر در مورد دوره های زمانی نیز صدق می کند. یک قیاس با این موضوع این است که ما نمی توانیم به طور کلی از سرعت یک جسم صرف نظر از هر سیستمی صحبت کنیم، زیرا سرعت یک جسم به خودی خود وجود ندارد. مفاهیم "بالا" و "پایین"، "راست" و "چپ" نیز بی معنی هستند اگر مشخص نشود که کدام جهت در فضا ایجاد شده است 10، ص. 108.

توسعه ایده ها در مورد مکان و زمان نشان داده است که به این ترتیب، مکان و زمان به طور جداگانه وجود ندارند. آنها طرفهای یک موجود واحد هستند - "فضا-زمان" چهار بعدی. جهاندر عین حال، این دنیای رویدادهایی است که با مکان و زمان مشخص می شوند. SRT، با نشان دادن نسبیت فضا و زمان، یک "فضا-زمان" مطلق - چهار بعدی جدید را معرفی کرد، که در آن سه مختصات مکانی و چهارمی زمانی است.

به طور کلی، اهمیت فلسفی نظریه نسبیت خاص این است که پیوند ناگسستنی، وحدت مکان و زمان را کشف کرد. توسعه بیشتر ایده ها در مورد فضا و زمان و رابطه آنها با ماده با ظهور همراه است نظریه عمومینسبیت (GR) که یکی از فرضیه های اصلی آن معادلات گرانشی انیشتین است، که در آن سمت راست یک کمیت فیزیکی است که ماده - انرژی - تکانه را بیان می کند و سمت چپ ویژگی های هندسی فضا-زمان چهار بعدی را بیان می کند.

بنابراین، معادلات اینشتین به طور همزمان هم میدان گرانشی و هم هندسه فضا-زمان را توصیف می کنند. ایجاد وابستگی میدان گرانشی و از طریق آن، فضا-زمان، به توزیع توده‌های مادی در آن، مهم‌ترین عامل نه تنها از نظر فیزیکی، بلکه از نظر کلی فلسفی است. از این نظر، معادلات انیشتین را باید بیانی ریاضی از اصل دیالکتیکی دانست که بیان می کرد مکان و زمان به عنوان اشکال وجود ماده باید به طور ناگسستنی با ماده و خواص آن مرتبط باشند. این بدان معناست که نسبیت عام در حل مسئله مکان و زمان با فیزیک کلاسیک متفاوت است.

تجلی اثرات نسبیتی در نسبیت عام نیز عجیب است. بر اساس آن، کاهش طول و اتساع زمان حتی در همان چارچوب مرجع، هنگام حرکت از یک نقطه از سیستم به نقطه دیگر مشاهده می شود. به عنوان مثال، در تمام نقاطی که به مرکز توده‌های مواد نزدیک‌تر هستند، میدان گرانشی شدیدتر خواهد بود و بنابراین، زمان کندتر جریان می‌یابد و طول قطعات کوتاه‌تر از نقاط دورتر از مرکز خواهد بود. جاذبه زمین. در سال 1958، فیزیکدان آلمانی Miesbauer روشی را برای ساخت "ساعت های هسته ای" کشف کرد که زمان را با دقت بسیار زیادی اندازه گیری می کند. آزمایش‌ها با استفاده از اثر میزباوئر نشان داده‌اند که زمان در نزدیکی سطح زمین کندتر از مثلاً روی سقف یک ساختمان جریان دارد. 122.

بنابراین، نظریه نسبیت عام تأییدی جدید بر آموزه دیالکتیکی-ماتریالیستی رابطه ناگسستنی مکان و زمان با ماده متحرک است.

در پایان می توان گفت که توسعه فیزیک مدرن صحت مفهوم دیالکتیکی-ماتریالیستی فضا و زمان را تأیید کرده است.

تقریباً هیچ نظریه فیزیکی دیگری وجود ندارد که به اندازه نظریه نسبیت خاص «رد» شده باشد. منتقدان آن را می توان به دو دسته تقسیم کرد. نمایندگان گروه اول از طرف فیزیک صحبت می کنند. به عنوان یک قاعده، آنها یا دکترین اتر را احیا می کنند یا تغییرناپذیری سرعت نور در خلاء را انکار می کنند. نمایندگان گروه دوم به نمایندگی از فلسفه صحبت می کنند. قبلاً در مورد فیزیک به اندازه کافی گفته شد؛ اکنون مستقیماً به فلسفه می پردازیم.

هیچ فیزیکدانی نمی تواند خود را از فلسفه جدا کند. نویسندگان کتاب های علمی و آموزشی در زمینه فیزیک به ندرت به این شرایط توجه می کنند.

هنگام تجزیه و تحلیل دیدگاه های اینشتین، رایشن باخ و پوانکاره، نویسنده قبلاً باید به دیدگاه های فلسفیفیزیکدانان رایشن باخ یک نئوپوزیتیویست است. به این ترتیب، او به آزمایش اهمیت قاطعی می دهد و اهمیت آن را مطلق می کند.

پوانکاره یک متعارف است. او به کنوانسیون ها، موافقت نامه های مشروط اهمیت فوق العاده ای می دهد. برای او آنها غیرقابل عبور هستند.

اینشتین یک مفهوم گرا انتقادی است. او قبل از هر چیز در مورد مفاهیم صحبت می کند و از جمله به نظر ما تا حدودی قاطعانه به استقلال آنها از آزمایش اشاره می کند.

در نگاه اول، وجود تفاوت در مواضع فلسفی دانشمندان برجسته غیرقابل درک به نظر می رسد. چرا مواضع متفاوتی اتخاذ می کنند؟ زیرا هر فردی منحصر به فرد است. هر نوع دانشی توسط مردم تفسیر متفاوتی می شود.

در آغاز قرن بیستم. انیشتین در آلمان زندگی می کرد، جایی که نئوکانتی ها و پدیدارشناسان در میان فیلسوفان تسلط داشتند. هر دو از نظریه نسبیت خاص انتقاد داشتند. نئوکانتی‌ها، به‌ویژه P. Natorp، از موضع کانت اقتباس کردند که بر اساس آن مکان و زمان شرایط لازمتعمق در همه، از جمله فیزیکی، پدیده ها. بنابراین، آنها دیدگاه های انیشتین را رد کردند که براساس آن فضا و زمان نسبت به پویایی فیزیکی اولیه نیستند، بلکه ثانویه هستند.

پدیدارشناسان، به ویژه O. Becker، نگران شرایط دیگری بودند. آنها در تمام اظهارات خود به دنبال این بودند که با تمرین زندگی هدایت شوند. پدیدارشناسان معتقد بودند که هیچ مانعی برای قانون اساسی وجود ندارد مفهوم مهمهمزمانی مطلق اما اینشتین این احتمال را رد کرد.

در آلمان، دیدگاه‌های اینشتین سال‌ها با مقاومت طرفداران سازنده‌گرایی روش‌شناختی مواجه شد، که در رابطه با فیزیک، آن را به پروتوفیزیک تعبیر کردند. برجسته ترین چهره های این گرایش فلسفی جی دینگلر و پی لورنزن بودند. هر دو معتقد بودند که اینشتین در ساختن نظریه خود سازگار نیست، زیرا او نظریه زمان و مکان ندارد. و باید پرسید. اما در این مورد، آنها می گویند، نمی توان بدون هندسه اقلیدسی کار کرد. تئوری بی عیب و نقص، پیش نیازهای خاصی را پیش‌فرض می‌گیرد، یعنی. پروتوفیزیک همانطور که می بینیم، برساخت گرایان باور کانت در مورد مقدمات نظریه را به ارث برده اند.

نماینده معروف فلسفه زندگی، هانری برگسون نیز از اینشتین انتقاد می کند. رویارویی آنها تا آنجا که برگسون به طور حرفه ای با مشکل زمان برخورد کرد بسیار مهم است. او بیش از همه نه به زمان فیزیکی که به زمان بیولوژیکی علاقه داشت. او معتقد بود که فیزیک بر جایگزینی زمان-خلاقیت با تمدید زمان استوار است که رضایت بخش نیست. تمایل برگسون به درک زمان فیزیکی از منظر زمان بیولوژیکی به موفقیت قابل توجهی منجر نشد.

نگرش ها نسبت به نظریه نسبیت خاص در کشور ما کاملاً متناقض بود مدت زمان طولانیماتریالیسم دیالکتیکی در فلسفه غالب شد. یک نقطه عطف مهم در این تاریخ مقاله V. A. Fok بود. قبل از ظهور، منتقدان نظریه نسبیت، به رهبری رهبر غیر رسمی خود A. A. Maksimov، احساس راحتی می کردند. خط اصلی انتقاد از انیشتین، شناسایی مکانیک نسبیتی با نسبی‌گرایی فلسفی بود (همه چیز نسبی، مغرضانه). اما اینها اساسا مفاهیم متفاوتی هستند. انیشتین هرگز یک نسبی‌گرای فلسفی نبود.

پس از مقاله فوک، خط دیگری غالب شد. اکنون آنها استدلال کردند که نظریه نسبیت خاص به نفع ماتریالیسم دیالکتیکی گواهی می دهد، و اینشتین خود، اگر نه یک دیالکتیک، حداقل یک ماتریالیست خود به خود است.

برای حدود دو دهه، نظرات A.D. Alexandrov بسیار محبوب بود. به نظر او، نظریه نسبیت خاص نظریه ای است درباره "فضا-زمان مطلق که توسط خود ماده تعیین می شود - نظریه ای که در آن نسبیت به وضوح و لزوماً موقعیت یک جنبه فرعی و ثانویه را اشغال می کند."

این جمله را به سختی می توان درست نامید. ابتدا مفهوم ماده که در فیزیک وجود ندارد معرفی می شود. ظاهراً این به معنای کل مجموعه است فرآیندهای فیزیکی. ثانیاً، آنها نمی توانند فضا-زمان را تعریف کنند، زیرا طبق تعریف، طرف خودشان است. ثالثاً، فضا-زمان یک موجود مستقل نیست. همانطور که قبلا ذکر شد، مفهوم فضا-زمان تنها ارتباط بین زمان و مکان را در بر می گیرد. رابعاً، اصطلاح «مطلق» به اشتباه با اصطلاح «نسبی» مقایسه شده است. مطلق یعنی به چیزی وابسته نیست. الکساندروف معتقد بود که فضا-زمان به ماده بستگی دارد. پنجم، هیچ مبنایی برای توصیف تحقیر آمیز از خویشاوند وجود ندارد. نه نسبت به مطلق و نه نسبت به امر ثانویه نیست. فاصله ثابت است و طول و مدت در ترکیب آن نسبی است، اما در این رابطه اولیه و ثانویه وجود ندارد.

متعاقباً، اکثریت مطلق فیزیکدانانی که نظریه نسبیت خاص را توصیف می‌کنند، ترجیح می‌دهند به گرایش‌های فلسفی اشاره نکنند. فیلسوفان تنها در دهه 1990 شروع به رهایی خود از وسواس دیالکتیکی-ماتریالیستی کردند.

باید توجه داشت که رهایی از محدودیت های هر جهت فلسفی باید مورد استقبال قرار گیرد. اما اگر با نادیده گرفتن دستورالعمل های شناختی همراه باشد، هرزنامه مشهود است.

نتیجه گیری

1. یک فیزیکدان نمی تواند از نتیجه گیری های فلسفی، تعمیم های عجیب و غریب از آنچه می داند اجتناب کند.
2. همیشه باید برای هماهنگی بین فلسفه و فیزیک تلاش کرد. این تنها در صورتی رخ می دهد که فلسفه به عنوان عنصری بیگانه به فیزیک وارد نشود، بلکه به عنوان یک صعود فراعلمی در درون خود عمل کند.

خلاصه

جنبه های فلسفی نظریه نسبیت

انیشتین

گورینوف D.A.

پرم 1998
معرفی.

در پایان قرن نوزدهم و آغاز قرن بیستم، تعدادی اکتشاف بزرگ انجام شد که انقلابی را در فیزیک آغاز کرد. این امر منجر به بازنگری تقریباً تمام نظریه های کلاسیک در فیزیک شد. شاید یکی از بزرگ‌ترین آنها که در کنار نظریه کوانتومی، مهم‌ترین نقش را در توسعه فیزیک مدرن ایفا کرد، نظریه نسبیت آ.اینشتین بود.

مشکل مهم دیگری که در فیزیک به وجود آمد، مربوط به ایده‌های مربوط به فضا و زمان بود. ایده هایی که در فیزیک در مورد آنها وجود داشت مبتنی بر قوانین مکانیک کلاسیک بود، زیرا در فیزیک دیدگاه غالب این بود که هر پدیده در نهایت ماهیت مکانیکی دارد، زیرا اصل نسبیت گالیله جهانی به نظر می رسید و به هیچ قانونی مربوط می شد و نه. فقط قوانین مکانیک . از اصل گالیله، بر اساس دگرگونی های گالیله، این نتیجه حاصل شد که فضا به زمان وابسته نیست و برعکس، زمان به مکان وابسته نیست.

کار انیشتین، همراه با اهمیت بسیار زیاد آن در فیزیک، از اهمیت فلسفی زیادی نیز برخوردار است. بدیهی بودن این امر از آنجا ناشی می شود که نظریه نسبیت با مفاهیمی چون ماده، مکان، زمان و حرکت همراه است و یکی از مفاهیم اساسی فلسفی است. ماتریالیسم دیالکتیکی برای عقاید خود در مورد مکان و زمان در نظریه انیشتین استدلال یافت. در ماتریالیسم دیالکتیکی، تعریفی کلی از مکان و زمان به عنوان اشکال وجود ماده ارائه شده است، و بنابراین، آنها به طور جدایی ناپذیر با ماده پیوند خورده اند و از آن جدا نمی شوند. از منظر ماتریالیسم علمی که مبتنی بر داده های علوم خاص است، فضا و زمان واقعیت های مستقل و مستقل از ماده نیستند، بلکه اشکال درونی وجود آن هستند. چنین ارتباط ناگسستنی بین فضا و زمان و ماده متحرک با موفقیت توسط نظریه نسبیت اینشتین نشان داده شد.

کشف میدان های الکتریکی و مغناطیسی به یکی از اکتشافات اساسی فیزیک تبدیل شد. بر توسعه بیشتر علم و همچنین ایده های فلسفی در مورد جهان تأثیر زیادی گذاشت. برای مدتی میدان‌های الکترومغناطیسی را نمی‌توان به صورت علمی اثبات کرد یا می‌توان یک نظریه منسجم پیرامون آنها ایجاد کرد. دانشمندان در تلاش برای توضیح ماهیت میدان های الکترومغناطیسی فرضیه های بسیاری را ارائه کرده اند. اینگونه بود که ب. فرانکلین پدیده های الکتریکی را با وجود یک ماده مادی ویژه که از ذرات بسیار کوچک تشکیل شده بود توضیح داد. اویلر سعی کرد پدیده های الکترومغناطیسی را از طریق اتر توضیح دهد؛ او گفت که نور نسبت به اتر همانند صوت نسبت به هوا است. در این دوره نظریه جسمی نور رایج شد که بر اساس آن پدیده های نور با گسیل ذرات توسط اجسام نورانی توضیح داده می شد. تلاش هایی برای توضیح پدیده های الکتریکی و مغناطیسی با وجود مواد مادی خاص مربوط به این پدیده ها صورت گرفته است. «آنها در حوزه‌های اساسی مختلف منصوب شدند. حتی در آغاز قرن نوزدهم. فرآیندهای مغناطیسی و الکتریکی به ترتیب با حضور سیالات مغناطیسی و الکتریکی توضیح داده شدند.

پدیده های مرتبط با الکتریسیته، مغناطیس و نور از دیرباز شناخته شده اند و دانشمندان با مطالعه آنها سعی در توضیح جداگانه این پدیده ها داشتند، اما از سال 1820. چنین رویکردی غیرممکن شد، زیرا کار انجام شده توسط آمپر و اورستد را نمی توان نادیده گرفت. در سال 1820 ارستد و آمپر اکتشافاتی کردند که در نتیجه ارتباط بین الکتریسیته و مغناطیس آشکار شد. آمپر کشف کرد که اگر جریانی از رسانایی که در کنار آهنربا قرار دارد عبور داده شود، نیروهای حاصل از میدان آهنربا بر روی این هادی وارد می شوند. ارستد یک اثر دیگر را مشاهده کرد: تأثیر یک جریان الکتریکی که از یک هادی بر روی یک سوزن مغناطیسی واقع در کنار هادی جریان می یابد. از اینجا می توان نتیجه گرفت که تغییر در میدان الکتریکی با ظهور یک میدان مغناطیسی همراه است. انیشتین به اهمیت ویژه اکتشافات انجام شده اشاره کرد: «تغییر میدان الکتریکی تولید شده توسط حرکت یک بار، همیشه با یک میدان مغناطیسی همراه است - نتیجه‌گیری بر اساس آزمایش اورستد، اما حاوی چیزی بیشتر است. این شامل تشخیص این است که ارتباط بین میدان الکتریکی که در طول زمان تغییر می کند و میدان مغناطیسی بسیار مهم است."

توسعه بیشتر نظریه الکترومغناطیس توسط تعدادی از دانشمندان، از جمله G.A. لورنز، تصویر معمولی جهان را تکان داد. بنابراین، در تئوری الکترونیکی لورنتس، برخلاف الکترودینامیک ماکسول، باری که میدان الکترومغناطیسی را ایجاد می‌کند، دیگر به طور رسمی نشان داده نمی‌شود؛ الکترون‌ها شروع به ایفای نقش حامل بار و منبع میدان برای لورنتس کردند. اما مانع جدیدی در مسیر روشن شدن ارتباط بین میدان الکترومغناطیسی و ماده بوجود آمد. ماده، مطابق با ایده‌های کلاسیک، به‌عنوان یک شکل‌بندی مادی گسسته در نظر گرفته می‌شد و میدان به‌عنوان یک رسانه پیوسته نشان داده می‌شد. خواص ماده و میدان ناسازگار در نظر گرفته شد. اولین کسی که این شکاف را که ماده و میدان را از هم جدا می کند، پر کرد M. Planck بود. او به این نتیجه رسید که فرآیندهای گسیل و جذب میدان ها توسط ماده به طور مجزا و در کوانتومی با انرژی اتفاق می افتد. E=hn. در نتیجه، تصورات در مورد میدان و ماده تغییر کرد و منجر به این شد که مانع شناخت میدان به عنوان نوعی ماده از بین رفت. انیشتین فراتر رفت؛ او پیشنهاد کرد که تشعشعات الکترومغناطیسی نه تنها در بخش‌هایی ساطع و جذب می‌شوند، بلکه به طور مجزا پخش می‌شوند. او گفت که تابش آزاد یک جریان کوانتومی است. انیشتین کوانتوم نور را، به قیاس با ماده، با یک تکانه مرتبط کرد - که بزرگی آن بر حسب انرژی بیان شد. E/c=hn/ج(وجود ضربه در آزمایشات انجام شده توسط دانشمند روسی P. N. Lebedev در آزمایشات مربوط به اندازه گیری فشار نور بر روی جامدات و گازها ثابت شد). در اینجا انیشتین سازگاری خواص ماده و میدان را نشان داد، زیرا سمت چپ رابطه فوق خواص جسمی را منعکس می کند و سمت راست ویژگی های موج را منعکس می کند.

بنابراین، با نزدیک شدن به قرن نوزدهم، حقایق زیادی در مورد مفاهیم میدان و ماده جمع شده بود. بسیاری از دانشمندان شروع به در نظر گرفتن میدان و ماده به عنوان دو شکل وجود ماده کردند؛ بر این اساس و همچنین تعدادی از ملاحظات دیگر، نیاز به ترکیب مکانیک و الکترودینامیک پدید آمد. با این حال، غیرممکن است که به سادگی قوانین الکترودینامیک را به قوانین حرکت نیوتن ضمیمه کنیم و آنها را به عنوان یک سیستم یکپارچه توصیف کنیم که پدیده های مکانیکی و الکترومغناطیسی را در هر چارچوب مرجع اینرسی توصیف می کند. عدم امکان چنین اتحاد دو نظریه از این واقعیت ناشی می شود که این نظریه ها، همانطور که قبلا ذکر شد، مبتنی بر اصول متفاوتی هستند؛ این امر در این واقعیت بیان شد که قوانین الکترودینامیک، بر خلاف قوانین مکانیک کلاسیک، غیرقانونی هستند. کوواریانس با توجه به تحولات گالیله.

متعاقباً دانش در مورد ماده تکمیل و گسترش یافت و ادغام خواص مکانیکی و موجی ماده بارزتر شد. این را می توان با مثالی از نظریه ای که در سال 1924 توسط لویی دو بروگل ارائه شد نشان داد. در آن، دو بروگل پیشنهاد کرد که نه تنها امواج دارای خواص جسمی هستند، بلکه ذرات ماده نیز به نوبه خود دارای ویژگی موج هستند. بنابراین د بروگلی یک ذره متحرک را با یک مشخصه موج - طول موج مرتبط کرد ل= h/p،جایی که پ- تکانه ذره بر اساس این ایده ها، شرودینگر مکانیک کوانتومی را ایجاد کرد، که در آن حرکت یک ذره با استفاده از معادلات موج توصیف می شود. و این نظریه‌ها که وجود خواص موجی در ماده را نشان می‌داد، به‌طور تجربی تأیید شد - برای مثال، کشف شد که وقتی ریزذرات از یک شبکه کریستالی عبور می‌کنند، می‌توان پدیده‌هایی را مشاهده کرد که قبلاً تصور می‌شد فقط ذاتی نور هستند. اینها پراش و تداخل هستند.

و همچنین یک نظریه میدان کوانتومی ایجاد شد که مبتنی بر مفهوم میدان کوانتومی است - نوع خاصی از ماده، در حالت ذره و در حالت میدان است. یک ذره بنیادی در این نظریه به عنوان حالت برانگیخته یک میدان کوانتومی نشان داده می شود. میدان همان نوع خاصی از ماده است که مشخصه ذرات است، اما فقط در حالت تحریک نشده. در عمل نشان داده شده است که اگر انرژی یک کوانتوم میدان الکترومغناطیسی از انرژی ذاتی الکترون و پوزیترون بیشتر شود که همانطور که از نظریه نسبیت می دانیم برابر است با mc 2 و اگر چنین کوانتومی با یک هسته برخورد کند، در نتیجه برهمکنش کوانتوم الکترومغناطیسی و هسته، یک جفت الکترون-پوزیترون ظاهر می شود. یک فرآیند معکوس نیز وجود دارد: هنگامی که یک الکترون و یک پوزیترون با هم برخورد می کنند، نابودی رخ می دهد - به جای دو ذره، دو g-quanta ظاهر می شود. چنین تبدیل‌های متقابل میدان به ماده و پشت ماده به میدان، نشان‌دهنده وجود ارتباط نزدیک بین صورت‌های مادی و میدانی ماده است که مبنای ایجاد بسیاری از نظریه‌ها از جمله نظریه نسبیت قرار گرفته است.

فضا و زمان

لایب نیتس تنها کسی نبود که با نیوتن مخالفت کرد، در میان ماتریالیست ها می توان جان تولاند را متمایز کرد؛ او نیز مانند لایب نیتس مطلق شدن فضا و زمان را رد کرد؛ به نظر او تصور مکان و زمان بدون ماده غیرممکن خواهد بود. برای تولند، هیچ فضای مطلقی متمایز از ماده وجود نداشت که ظرف اجسام مادی باشد. هیچ زمان مطلق، جدا از فرآیندهای مادی وجود ندارد. مکان و زمان از ویژگی های جهان مادی هستند.

موفقیت‌های علوم طبیعی که منجر به کشف ماده در حالت میدانی شد، دانش ریاضی که هندسه‌های غیر اقلیدسی را کشف کرد و همچنین دستاوردهای ماتریالیسم فلسفی پایه‌ای بود که آموزه دیالکتیکی- ماتریالیستی صفات ماده پدید آمد. این آموزه کل مجموعه علوم طبیعی و دانش فلسفی انباشته شده را بر اساس ایده جدیدی از ماده جذب کرد. در ماتریالیسم دیالکتیکی، مقوله‌های مکان و زمان به عنوان بازتاب‌دهنده جهان بیرونی شناخته می‌شوند، آنها ویژگی‌های کلی و روابط اشیاء مادی را منعکس می‌کنند و بنابراین دارای ویژگی کلی هستند - هیچ شکل‌گیری مادی در خارج از زمان و مکان قابل تصور نیست.

نردبان بی پایان دانش

ایجاد نظریه نسبیت نتیجه طبیعی پردازش دانش فیزیکی انباشته شده توسط بشر بود. نظریه نسبیت به مرحله بعدی در توسعه علم فیزیکی تبدیل شد و جنبه های مثبت نظریه های پیش از آن را در خود جای داد. بنابراین، انیشتین در آثار خود، ضمن انکار مطلق گرایی مکانیک نیوتنی، آن را به طور کامل کنار نگذاشت، او جایگاه شایسته خود را در ساختار دانش فیزیکی به آن داد و معتقد بود که نتایج نظری مکانیک تنها برای طیف خاصی از پدیده ها مناسب است. . وضعیت مشابه با سایر نظریه‌هایی بود که انیشتین بر آنها تکیه کرد؛ او تداوم نظریه‌های فیزیکی را تأیید کرد و گفت: «نظریه نسبیت خاص نتیجه تطبیق پایه‌های فیزیک با الکترودینامیک ماکسول-لورنتز است. از فیزیک قبلی، فرض اعتبار هندسه اقلیدسی را برای قوانین آرایش فضایی اجسام کاملاً صلب، سیستم اینرسی و قانون اینرسی وام گرفته است. نظریه نسبیت خاص قانون هم ارزی همه سیستم های اینرسی را از منظر تدوین قوانین طبیعت به عنوان معتبر برای تمام فیزیک (اصل خاص نسبیت) می پذیرد. از الکترودینامیک ماکسول-لورنتز، این نظریه قانون ثبات سرعت نور در خلاء (اصل ثبات سرعت نور) را به عاریت گرفته است.

تئوری نسبیت این امکان را به وجود آورد که گام بزرگی در توصیف جهان اطرافمان برداشته شود و مفاهیم قبلاً مجزای ماده، حرکت، مکان و زمان را متحد کند. او به بسیاری از سؤالات پاسخ داد که قرن ها حل نشده باقی ماندند، تعدادی پیش بینی کرد که بعداً تأیید شد، یکی از این پیش بینی ها فرضی بود که انیشتین در مورد انحنای مسیر پرتو نور در نزدیکی خورشید انجام داد. اما در همان زمان، مشکلات جدیدی برای دانشمندان به وجود آمد. پشت پدیده تکینگی چیست، وقتی ستارگان غول پیکر می میرند، چه اتفاقی می افتد، فروپاشی گرانشی در واقع چیست، جهان چگونه متولد شده است - حل این سؤالات و بسیاری از سؤالات دیگر تنها با بالا رفتن از یک پله دیگر امکان پذیر خواهد بود. دانش نردبان بی پایان

Orlov V.V. مبانی فلسفه (قسمت اول)

نیوتن I. اصول ریاضی فلسفه طبیعی.

تدریس خصوصی

برای مطالعه یک موضوع به کمک نیاز دارید؟

متخصصان ما در مورد موضوعات مورد علاقه شما مشاوره یا خدمات آموزشی ارائه خواهند کرد.
درخواست خود را ارسال کنیدبا نشان دادن موضوع در حال حاضر برای اطلاع از امکان اخذ مشاوره.