Filosofi om generell relativitet. Filosofiske konklusjoner fra relativitetsteorien. Fysisk form for materie: enhet, essens, eksistensmåte, utviklingsretning

Den amerikanske fysikeren og filosofen F. Frank sa at det tjuende århundres fysikk, spesielt relativitetsteorien og kvantemekanikken, stoppet bevegelsen av filosofisk tenkning mot materialisme, basert på dominansen til det mekaniske verdensbildet i forrige århundre. Frank sa at «i relativitetsteorien gjelder ikke loven om bevaring av materie lenger; materie kan transformeres til immaterielle enheter, til energi." Alle idealistiske tolkninger av relativitetsteorien er imidlertid basert på forvrengte konklusjoner. Et eksempel på dette er at noen ganger bytter idealister ut det filosofiske innholdet i begrepene «absolutt» og «relativt» med fysiske. De hevder at siden koordinatene til en partikkel og dens hastighet alltid vil forbli rene relative verdier (i fysisk forstand), det vil si at de aldri vil bli engang tilnærmet til absolutte verdier og derfor, visstnok, aldri vil være i stand til å reflektere den absolutte sannheten (i filosofisk forstand) . I virkeligheten er koordinater og hastighet, til tross for at de ikke har en absolutt karakter (i fysisk forstand), en tilnærming til den absolutte sannheten. Relativitetsteorien etablerer den relative naturen til rom og tid (i fysisk forstand), og idealister tolker dette som dens fornektelse av rom og tids objektive natur. Idealister prøver å bruke den relative naturen til samtidigheten og rekkefølgen av to hendelser som er et resultat av tidens relativitet for å benekte den nødvendige natur av årsakssammenhengen. I den dialektisk-materialistiske forståelsen er både de klassiske ideene om rom og tid og relativitetsteorien relative sannheter som kun inkluderer elementer av absolutt sannhet. Materie Frem til midten av 1800-tallet var materiebegrepet i fysikken identisk med substansbegrepet. Inntil denne tiden kjente fysikk bare til materie som et stoff som kunne ha tre tilstander. Denne ideen om materie fant sted på grunn av det faktum at "objektene for studier av klassisk fysikk bare beveget materielle kropper i form av materie; i tillegg til materie kjente ikke naturvitenskapen andre typer og tilstander av materie (elektromagnetiske prosesser var tilskrives enten materiell materie eller dens egenskaper) " Av denne grunn ble de mekaniske egenskapene til materie anerkjent som universelle egenskaper for verden som helhet. Einstein nevnte dette i sine arbeider, og skrev at "for en fysiker fra det tidlige nittende århundre besto virkeligheten i vår ytre verden av partikler mellom hvilke enkle krefter, bare avhengig av avstand."

ABSTRAKT

Filosofiske aspekter ved relativitetsteorien

Einstein

Gorinov D.A.

Perm 1998
Introduksjon.

I sent XIX På begynnelsen av 1900-tallet ble det gjort en rekke store funn, som startet en revolusjon innen fysikk. Det førte til en revisjon av nesten alle klassiske teorier i fysikk. Kanskje en av de største i betydning og som spilte den viktigste rollen i utviklingen av moderne fysikk, sammen med kvanteteorien, var A. Einsteins relativitetsteori.

Opprettelsen av relativitetsteorien gjorde det mulig å revidere tradisjonelle syn og ideer om den materielle verden. En slik revisjon av eksisterende synspunkter var nødvendig, siden mange problemer hadde samlet seg i fysikken som ikke kunne løses ved hjelp av eksisterende teorier.

Et av disse problemene var spørsmålet om den begrensende hastigheten for lysutbredelse, som ble ekskludert fra synspunktet til det da dominerende prinsippet om Galileos relativitetsteori, som var basert på Galileos transformasjoner. Sammen med dette var det mange eksperimentelle fakta til fordel for ideen om konstansen og grensen for lysets hastighet (den universelle konstanten). Et eksempel her er forsøket til Michelson og Morley, utført i 1887, som viste at lyshastigheten i et vakuum ikke er avhengig av lyskildenes bevegelse og er den samme i alle treghetsreferanserammer. Samt observasjonene til den danske astronomen Ole Roemer, som bestemte seg tilbake i 1675. basert på forsinkelsen av formørkelser av Jupiters satellitter, den endelige verdien av lysets hastighet.

Annen vesentlig problem, som oppsto i fysikk, ble assosiert med ideer om rom og tid. Ideene om dem som eksisterte i fysikken var basert på lovene i klassisk mekanikk, siden i fysikken var det dominerende synet at ethvert fenomen til syvende og sist har en mekanistisk natur, siden Galileos relativitetsprinsipp virket universelt, relatert til alle lover, og ikke bare mekanikkens lover. Fra Galileos prinsipp, basert på Galileos transformasjoner, fulgte det at rommet ikke er avhengig av tid og omvendt, tid er ikke avhengig av rom.

Rom og tid ble tenkt som gitte former uavhengig av hverandre; alle oppdagelsene gjort i fysikk passet inn i dem. Men en slik samsvar mellom fysikkens bestemmelser og begrepet rom og tid eksisterte bare inntil elektrodynamikkens lover, uttrykt i Maxwells likninger, ble formulert, siden det viste seg at Maxwells likninger ikke er invariante under galileiske transformasjoner.

Kort tid før etableringen av relativitetsteorien fant Lorentz transformasjoner der Maxwells ligninger forble invariable. I disse transformasjonene, i motsetning til Galileos transformasjoner, var ikke tiden i ulike referansesystemer den samme, men det viktigste var at av disse transformasjonene fulgte det ikke lenger at rom og tid var uavhengige av hverandre, siden tiden var involvert i transformasjonen av koordinater, og ved konvertering av tid - koordinater. Og som en konsekvens av dette dukket spørsmålet opp - hva skal jeg gjøre? Det var to løsninger, den første var å anta at Maxwells elektrodynamikk var feil, eller den andre var å anta at klassisk mekanikk med dens transformasjoner og Galileos relativitetsprinsipp er omtrentlig og ikke kan beskrive alle fysiske fenomener.

På dette stadiet i fysikken dukket det altså opp motsetninger mellom det klassiske relativitetsprinsippet og posisjonen til den universelle konstanten, så vel som mellom klassisk mekanikk og elektrodynamikk. Det har vært mange forsøk på å gi andre formuleringer til elektrodynamikkens lover, men de har ikke lyktes. Alt dette spilte rollen som forutsetninger for opprettelsen av relativitetsteorien.

Einsteins arbeid, sammen med enorm betydning i fysikk, er også av stor filosofisk mening. Det åpenbare i dette følger av at relativitetsteorien er knyttet til slike begreper som materie, rom, tid og bevegelse, og de er et av de grunnleggende filosofiske begrepene. Den dialektiske materialismen fant argumentasjon for sine ideer om rom og tid i Einsteins teori. I dialektisk materialisme er det gitt generell definisjon rom og tid som former for eksistens av materie, og derfor er de uløselig knyttet til materie, uatskillelige fra den. "Fra et ståsted vitenskapelig materialisme, som er basert på data fra spesielle vitenskaper, rom og tid er ikke uavhengige realiteter uavhengig av materie, men interne former for dens eksistens.» En slik uløselig forbindelse mellom rom og tid og bevegelig materie ble vellykket demonstrert av Einsteins relativitetsteori.

Det var også forsøk på å bruke idealistenes relativitetsteori som bevis på at de hadde rett. For eksempel sa den amerikanske fysikeren og filosofen F. Frank at det tjuende århundres fysikk, spesielt relativitetsteorien og kvantemekanikken, stoppet bevegelsen av filosofisk tanke mot materialisme, basert på dominansen til det mekaniske verdensbildet i forrige århundre. Frank sa at «i relativitetsteorien gjelder ikke loven om bevaring av materie lenger; materie kan transformeres til immaterielle enheter, til energi."

Alle idealistiske tolkninger av relativitetsteorien er imidlertid basert på forvrengte konklusjoner. Et eksempel på dette er at noen ganger bytter idealister ut det filosofiske innholdet i begrepene «absolutt» og «relativt» med fysiske. De hevder at siden koordinatene til en partikkel og dens hastighet alltid vil forbli rene relative verdier (i fysisk forstand), det vil si at de aldri vil bli engang tilnærmet til absolutte verdier og derfor, visstnok, aldri vil være i stand til å reflektere den absolutte sannheten (i filosofisk forstand) . I virkeligheten er koordinater og hastighet, til tross for at de ikke har en absolutt karakter (i fysisk forstand), en tilnærming til den absolutte sannheten.

Relativitetsteorien etablerer den relative naturen til rom og tid (i fysisk forstand), og idealister tolker dette som dens fornektelse av rom og tids objektive natur. Idealister prøver å bruke den relative naturen til samtidigheten og rekkefølgen av to hendelser som er et resultat av tidens relativitet for å benekte den nødvendige natur av årsakssammenhengen. I den dialektisk-materialistiske forståelsen er både de klassiske ideene om rom og tid og relativitetsteorien relative sannheter som kun inkluderer elementer av absolutt sannhet.

Frem til midten av 1800-tallet var materiebegrepet i fysikken identisk med substansbegrepet. Inntil denne tiden kjente fysikk bare til materie som et stoff som kunne ha tre tilstander. Denne ideen om materie fant sted på grunn av det faktum at "objektene for studier av klassisk fysikk bare beveget materielle kropper i form av materie; i tillegg til materie kjente ikke naturvitenskapen andre typer og tilstander av materie (elektromagnetiske prosesser var tilskrives enten materiell eller dets egenskaper) ". Av denne grunn ble de mekaniske egenskapene til materie anerkjent som universelle egenskaper for verden som helhet. Einstein nevnte dette i sine arbeider, og skrev at "for fysikeren på begynnelsen av det nittende århundre besto virkeligheten i vår ytre verden av partikler mellom hvilke enkle krefter virker, bare avhengig av avstand."

Ideer om materie begynte å endre seg først med fremkomsten av et nytt konsept introdusert av den engelske fysikeren M. Faraday - felt. Faraday, etter å ha oppdaget elektromagnetisk induksjon i 1831 og oppdaget sammenhengen mellom elektrisitet og magnetisme, ble grunnleggeren av læren om det elektromagnetiske feltet og ga derved drivkraft til utviklingen av ideer om elektromagnetiske fenomener, og derfor til utviklingen av begrepet materie. . Faraday introduserte først slike begreper som elektriske og magnetiske felt, uttrykte ideen om eksistensen av elektromagnetiske bølger og åpnet dermed en ny side i fysikk. Deretter supplerte og utviklet Maxwell Faradays ideer, som et resultat av at teorien om det elektromagnetiske feltet dukket opp.

For en viss tid gjorde feilen med å identifisere materie med substans seg ikke, i det minste åpenbart, selv om substans ikke dekket alle kjente gjenstander i naturen, for ikke å nevne sosiale fenomener. Det var imidlertid av grunnleggende betydning at materie i form av et felt ikke kunne forklares ved hjelp av mekaniske bilder og ideer, og at dette området av natur, som elektromagnetiske felt tilhører, i økende grad begynte å bli manifestere seg.

Oppdagelsen av elektriske og magnetiske felt ble en av fysikkens grunnleggende oppdagelser. Det påvirket i stor grad den videre utviklingen av vitenskapen, så vel som filosofiske ideer om verden. I noen tid kunne ikke elektromagnetiske felt underbygges vitenskapelig, eller en sammenhengende teori kunne bygges rundt dem. Forskere har fremsatt mange hypoteser i et forsøk på å forklare naturen til elektromagnetiske felt. Slik forklarte B. Franklin elektriske fenomener med tilstedeværelsen av et spesielt stoff som består av svært små partikler. Euler prøvde å forklare elektromagnetiske fenomener gjennom eteren; han sa at lys i forhold til eteren er det samme som lyd i forhold til luft. I løpet av denne perioden ble den korpuskulære teorien om lys populær, ifølge hvilken lysfenomener ble forklart av utslipp av partikler fra lysende legemer. Det har vært forsøk på å forklare elektriske og magnetiske fenomener ved at det finnes visse materielle stoffer som tilsvarer disse fenomenene. "De ble tildelt forskjellige betydelige sfærer. Selv i tidlig XIX V. magnetiske og elektriske prosesser ble forklart av tilstedeværelsen av henholdsvis magnetiske og elektriske væsker."

Fenomener assosiert med elektrisitet, magnetisme og lys har vært kjent i lang tid, og forskere, som studerte dem, prøvde å forklare disse fenomenene separat, men siden 1820. en slik tilnærming ble umulig, siden arbeidet utført av Ampere og Ørsted ikke kunne ignoreres. I 1820 Oersted og Ampere gjorde funn, som et resultat av at sammenhengen mellom elektrisitet og magnetisme ble tydelig. Ampere oppdaget at hvis en strøm går gjennom en leder plassert ved siden av en magnet, begynner krefter fra magnetens felt å virke på denne lederen. Oersted observerte en annen effekt: påvirkningen av en elektrisk strøm som strømmer gjennom en leder på en magnetisk nål plassert ved siden av lederen. Av dette kunne det konkluderes at endringen elektrisk felt ledsaget av utseendet til et magnetisk felt. Einstein bemerket den spesielle betydningen av funnene som ble gjort: "En endring i det elektriske feltet produsert av bevegelsen av en ladning er alltid ledsaget magnetfelt– Konklusjonen er basert på Ørsteds erfaring, men den inneholder noe mer. Den inneholder erkjennelsen av at sammenhengen mellom det elektriske feltet, som endres over tid, og det magnetiske feltet er veldig betydelig."

På grunnlag av eksperimentelle data akkumulert av Oersted, Ampere, Faraday og andre forskere, skapte Maxwell en holistisk teori om elektromagnetisme. Senere førte forskningen hans til konklusjonen at lys og elektromagnetiske bølger har samme natur. Sammen med dette ble det oppdaget at det elektriske og magnetiske feltet har en egenskap som energi. Einstein skrev om dette: «Den som først bare var en hjelpemodell, blir mer og mer ekte. Tildelingen av energi til feltet er et ytterligere trinn i utviklingen, der konseptet om felt blir mer og mer essensielt, og de substansielle konseptene som er karakteristiske for det mekanistiske synspunktet blir stadig mer sekundære." Maxwell viste også at et elektromagnetisk felt, når det først er opprettet, kan eksistere uavhengig, uavhengig av kilden. Imidlertid isolerte han ikke feltet til en egen form for materie, som ville være forskjellig fra materie.

Videre utvikling teorier om elektromagnetisme av en rekke forskere, inkludert G.A. Lorenz, ristet det vanlige bildet av verden. I Lorentz sin elektroniske teori, i motsetning til Maxwells elektrodynamikk, var ladningen som genererer det elektromagnetiske feltet ikke lenger formelt representert; elektroner begynte å spille rollen som ladningsbærer og feltkilde for Lorentz. Men en ny hindring oppsto på veien for å klargjøre sammenhengen mellom det elektromagnetiske feltet og materie. Materie, i samsvar med klassiske ideer, ble tenkt som en diskret materiell formasjon, og feltet ble representert som et kontinuerlig medium. Egenskapene til materie og felt ble ansett som uforenlige. Den første personen til å bygge bro over dette gapet som skiller materie og felt var M. Planck. Han kom til den konklusjon at prosessene med utslipp og absorpsjon av felt av materie skjer diskret, i kvantum med energi E=h n. Som et resultat av dette endret ideer om felt og materie seg og førte til at hindringen for å anerkjenne feltet som en form for materie ble fjernet. Einstein gikk videre, han foreslo det elektromagnetisk stråling ikke bare slippes det ut og absorberes i porsjoner, men det distribueres diskret. Han sa at fri stråling er en strøm av kvanter. Einstein assosierte lysets kvantum, analogt med materie, med momentum - hvis størrelse ble uttrykt i form av energi E/c=h n /c(eksistensen av en impuls ble bevist i eksperimenter utført av den russiske forskeren P. N. Lebedev i eksperimenter for å måle lystrykket på faste stoffer og gasser). Her viste Einstein kompatibiliteten til egenskapene til materie og felt, siden venstre side av forholdet ovenfor reflekterer korpuskulære egenskaper, og høyre side reflekterer bølgeegenskaper.

Dermed kommer til århundreskiftetårhundre har mange fakta blitt samlet om begrepene felt og materie. Mange forskere begynte å betrakte felt og materie som to former for eksistens av materie; basert på dette, så vel som en rekke andre hensyn, oppsto behovet for å kombinere mekanikk og elektrodynamikk. "Det viste seg imidlertid å være umulig å bare knytte elektrodynamikkens lover til Newtons bevegelseslover og erklære dem for å være et enhetlig system som beskriver mekaniske og elektromagnetiske fenomener i en hvilken som helst treghetsreferanse." Umuligheten av en slik forening av de to teoriene kom av det faktum at disse teoriene, som nevnt tidligere, er basert på forskjellige prinsipper; dette kom til uttrykk i det faktum at elektrodynamikkens lover, i motsetning til den klassiske mekanikkens lover, er ikke- kovariant med hensyn til galileiske transformasjoner.

For å bygge et enhetlig system som ville inkludere både mekanikk og elektrodynamikk, var det to mest åpenbare måter. Den første var å endre Maxwells ligninger, det vil si elektrodynamikkens lover, slik at de begynte å tilfredsstille Galileos transformasjoner. Den andre veien var assosiert med klassisk mekanikk og krevde dens revisjon og spesielt introduksjonen av andre transformasjoner i stedet for Galileos transformasjoner, som ville sikre kovariansen av både mekanikkens lover og elektrodynamikkens lover.

Den andre veien viste seg å være riktig, som Einstein fulgte, og skapte den spesielle relativitetsteorien, som til slutt etablerte nye ideer om materie i seg selv.

Deretter ble kunnskapen om materie supplert og utvidet, og integrasjonen av materiens mekaniske egenskaper og bølgeegenskaper ble mer uttalt. Dette kan vises med eksempelet på en teori som ble presentert av Louis de Broglie i 1924. I den antydet de Broglie at ikke bare bølger har korpuskulære egenskaper, men også materiepartikler har på sin side bølgeegenskaper. Så de Broglie assosierte en bevegelig partikkel med en bølgekarakteristikk - bølgelengde l = h/p, Hvor s- momentum av partikkelen. Basert på disse ideene skapte E. Schrödinger kvantemekanikk, hvor bevegelsen til en partikkel er beskrevet ved hjelp av bølgeligninger. Og disse teoriene, som viste tilstedeværelsen av bølgeegenskaper i materie, ble bekreftet eksperimentelt - for eksempel ble det oppdaget når mikropartikler passerte gjennom krystallgitter Det er mulig å observere fenomener som tidligere ble antatt å være iboende kun for lys, disse er diffraksjon og interferens.

Og også en kvantefeltteori ble utviklet, som er basert på konseptet om et kvantefelt - spesiell type materie, den er i partikkeltilstand og i felttilstand. En elementær partikkel i denne teorien er representert som en eksitert tilstand av et kvantefelt. Et felt er den samme spesielle typen materie som er karakteristisk for partikler, men bare i en ueksitert tilstand. I praksis har det vist seg at hvis energien til et kvantum av det elektromagnetiske feltet overstiger den indre energien til elektronet og positronet, som, som vi vet fra relativitetsteorien, er lik. mc 2, og hvis et slikt kvante kolliderer med en kjerne, vil et elektron-positron-par vises som et resultat av samspillet mellom det elektromagnetiske kvantumet og kjernen. Det er også en omvendt prosess: når et elektron og et positron kolliderer, skjer det utslettelse - i stedet for to partikler oppstår to g-kvanter. Slike gjensidige transformasjoner av feltet til materie og tilbake av materie inn i feltet indikerer eksistensen av en nær forbindelse mellom materiens materielle og feltformer, som ble tatt som grunnlag for dannelsen av mange teorier, inkludert relativitetsteorien.

Som du kan se, etter publisering i 1905. Den spesielle relativitetsteorien gjorde mange oppdagelser relatert til spesielle studier av materie, men alle disse oppdagelsene var avhengige av den generelle ideen om materie, som først ble gitt i verkene til Einstein i form av et helhetlig og konsistent bilde.

Rom og tid

Problemet med rom og tid, i likhet med materiens problem, er direkte relatert til fysisk vitenskap og filosofi. I dialektisk materialisme er en generell definisjon av rom og tid gitt som former for materiens eksistens. "Fra vitenskapelig materialismes ståsted, som er basert på data fra bestemte vitenskaper, er rom og tid ikke uavhengige realiteter uavhengig av materie, men interne former for dens eksistens," og derfor er de uløselig knyttet til materie, uatskillelige fra den. Denne ideen om rom og tid eksisterer også i moderne fysikk, men i perioden med dominans av klassisk mekanikk var det ikke slik - rommet ble skilt fra materie, var ikke forbundet med det og var ikke dets eiendom. Denne posisjonen til rommet i forhold til materie fulgte av læren til Newton, skrev han at "absolutt rom, ved selve essensen, uavhengig av noe eksternt, forblir alltid det samme og ubevegelig. Den relative er dens mål eller en eller annen begrenset bevegelig del, som bestemmes av våre sanser av dens posisjon i forhold til visse kropper og som i hverdagen aksepteres som ubevegelig plass... Plass er den delen av rommet som okkuperes av en kropp, og i forhold til rom kan det enten være absolutt eller relativt."

Tiden virket også adskilt fra materien og var ikke avhengig av noen pågående fenomener. Newton delte tid, så vel som rom, inn i absolutt og relativ, det absolutte eksisterte objektivt, denne "sanne matematiske tiden, i seg selv og dens essens, uten noen relasjon til noe eksternt, flyter jevnt og kalles ellers varighet." Relativ tid var bare tilsynelatende, bare oppfattet gjennom sansene, en subjektiv oppfatning av tid.

Rom og tid ble ansett som uavhengige ikke bare av fenomener som oppstod i den materielle verden, men også fra hverandre. Dette er et vesentlig konsept i dette konseptet, som tidligere nevnt, rom og tid er uavhengige i forhold til bevegelig materie og er ikke avhengige av hverandre, kun underlagt sine egne lover.

Sammen med det substantielle begrepet eksisterte og utviklet et annet begrep om rom og tid - det relasjonelle. Dette konseptet ble hovedsakelig fulgt av idealistiske filosofer; i materialismen var et slikt konsept snarere unntaket enn regelen. I følge dette konseptet er ikke rom og tid noe uavhengig, men er avledet fra en mer grunnleggende essens. Røttene til relasjonsbegrepet går århundrer tilbake til Platon og Aristoteles. I følge Platon ble tiden skapt av Gud, hos Aristoteles ble dette konseptet videreutviklet. Han vaklet mellom materialisme og idealisme og anerkjente derfor to tolkninger av tid. I følge en av dem (idealistisk) ble tid presentert som et resultat av sjelens handling, den andre materialisten var at tid ble presentert som et resultat av objektiv bevegelse, men hovedsaken i hans ideer om tid var at tiden var ikke et uavhengig stoff.

Under dominansen i fysikk av ideer om rom og tid for data i Newtons teori, rådde det relasjonelle konseptet i filosofien. Dermed utviklet Leibniz den ganske fullt ut basert på ideene hans om materie, som var bredere enn Newtons. Leibniz representerte materie som en åndelig substans, men det var verdifullt at han ved å definere materie ikke begrenset seg til dens materielle form; han inkluderte også lys og magnetiske fenomener som materie. Leibniz avviste eksistensen av tomhet og sa at materie eksisterer overalt. Basert på dette avviste han Newtons konsept om rom som absolutt, og avviste derfor ideen om at rom er noe uavhengig. Ifølge Leibniz ville det være umulig å betrakte rom og tid utenfor ting, siden de var egenskaper ved materie. "Materie, mente han, spiller en avgjørende rolle i rom-tidsstrukturen. Imidlertid ble denne ideen til Leibniz om tid og rom ikke bekreftet i samtidsvitenskap og ble derfor ikke akseptert av hans samtidige.»

Leibniz var ikke den eneste som motarbeidet Newton; blant materialistene kan man trekke frem John Toland; han, i likhet med Leibniz, avviste absoluttiseringen av rom og tid; etter hans mening ville det være umulig å tenke på rom og tid uten materie. For Toland var det ikke noe absolutt rom forskjellig fra materie som skulle tjene som en beholder materielle kropper; Det er ingen absolutt tid, isolert fra materielle prosesser. Rom og tid er egenskaper materiell verden.

Det avgjørende skrittet mot utviklingen av en materialistisk romlære, basert på en dypere forståelse av materiens egenskaper, ble tatt av N. I. Lobachevsky i 1826. Inntil denne tiden ble Euklids geometri ansett som sann og urokkelig, den sa at rommet bare kan være rettlinjet. Nesten alle forskere stolte på euklidisk geometri, siden bestemmelsene ble perfekt bekreftet i praksis. Newton var intet unntak i å lage sin mekanikk.

Lobachevsky var den første som forsøkte å stille spørsmål ved ukrenkeligheten til Euklids lære, "han utviklet den første versjonen av geometrien til krumlinjet rom, der mer enn én rett linje parallelt med en gitt kan trekkes gjennom et punkt på et plan, summen av vinklene til en trekant er mindre enn 2d, og så videre; Ved å introdusere postulatet om parallelliteten til rette linjer, oppnådde Lobachevsky en internt ikke-motsigende teori."

Lobachevskys geometri var den første av mange lignende teorier utviklet senere, eksempler var Riemanns sfæriske geometri og Gaussisk geometri. Dermed ble det klart at euklidisk geometri ikke er en absolutt sannhet, og at det under visse omstendigheter kan eksistere andre geometrier enn euklidisk.

"Suksesser naturvitenskap, som førte til oppdagelsen av materie i en felttilstand, matematisk kunnskap som oppdaget ikke-euklidiske geometrier, samt prestasjonene til filosofisk materialisme var grunnlaget som den dialektisk-materialistiske læren om materiens egenskaper oppsto. Denne doktrinen absorberte hele kroppen av akkumulert naturvitenskap og filosofisk kunnskap, basert på en ny idé om materie." I dialektisk materialisme anerkjennes kategoriene rom og tid som reflekterende ytre verden, de gjenspeiler de generelle egenskapene og relasjonene til materielle objekter og har derfor generell karakter– ikke en eneste materiell dannelse er tenkelig utenfor tid og rom.

Alle disse bestemmelsene om dialektisk materialisme var en konsekvens av analysen av filosofisk og naturvitenskapelig kunnskap. Dialektisk materialisme kombinerer all den positive kunnskapen akkumulert av menneskeheten gjennom alle årtusener av dens eksistens. En teori dukket opp i filosofien som brakte mennesket nærmere forståelsen av verden rundt seg, som ga svar på hovedspørsmålet - hva er materie? I fysikk til 1905. en slik teori fantes ikke, det var mange fakta og gjetninger, men alle teoriene som ble fremsatt inneholdt bare fragmenter av sannheten, mange nye teorier motsa hverandre. Denne tilstanden eksisterte helt til Einstein publiserte verkene sine.

Den endeløse kunnskapsstigen

Opprettelsen av relativitetsteorien var et naturlig resultat av å bearbeide den fysiske kunnskapen akkumulert av menneskeheten. Relativitetsteorien ble det neste trinnet i utviklingen av fysisk vitenskap, og inkorporerte de positive aspektene ved teoriene som gikk forut. Dermed forkastet Einstein i sine arbeider, mens han benektet absolutismen til newtonsk mekanikk, den ikke fullstendig; han ga den sin rettmessige plass i strukturen til fysisk kunnskap, og mente at mekanikkens teoretiske konklusjoner bare er egnet for et visst spekter av fenomener . Situasjonen var lik andre teorier som Einstein stolte på; han hevdet kontinuiteten til fysiske teorier og sa at "den spesielle relativitetsteorien er resultatet av å tilpasse fysikkens grunnlag til Maxwell-Lorentz elektrodynamikk. Fra tidligere fysikk låner den antakelsen om gyldigheten av euklidisk geometri for lovene for romlig ordning absolutt faste stoffer, treghetssystem og treghetsloven. Den spesielle relativitetsteorien aksepterer loven om ekvivalens for alle treghetssystemer fra synspunktet om å formulere naturlovene som gyldige for all fysikk (spesielt relativitetsprinsipp). Fra Maxwell-Lorentz elektrodynamikk låner denne teorien loven om konstant lyshastighet i et vakuum (prinsippet om konstant lyshastighet)."

Samtidig forsto Einstein at den spesielle relativitetsteorien (STR) heller ikke var en urokkelig monolitt av fysikk. "Man kan bare konkludere," skrev Einstein, "at den spesielle relativitetsteorien ikke kan kreve ubegrenset anvendelighet; resultatene er kun anvendelige så lenge gravitasjonsfeltets innflytelse på fysiske fenomener (for eksempel lys) kan ignoreres.» STR var bare en annen tilnærming til en fysisk teori, som opererer innenfor en viss ramme, som var gravitasjonsfeltet. Den logiske utviklingen av den spesielle teorien var den generelle relativitetsteorien; den brøt "gravitasjonslenkene" og ble hode og skuldre over den spesielle teorien. Den generelle relativitetsteorien tilbakeviste imidlertid ikke den spesielle teorien, slik Einsteins motstandere forsøkte å forestille seg; ved denne anledningen skrev han i sine arbeider: "For et uendelig lite område kan koordinater alltid velges på en slik måte at gravitasjonsfeltet vil være fraværende i den. Da kan vi anta at i et så uendelig lite område gjelder den spesielle relativitetsteorien. Dermed er den generelle relativitetsteorien forbundet med den spesielle relativitetsteorien, og resultatene av sistnevnte overføres til førstnevnte."

Relativitetsteorien gjorde det mulig å ta et stort skritt fremover i å beskrive verden rundt oss, ved å kombinere den tidligere isolerte konsepter materie, bevegelse, rom og tid. Hun ga svar på mange spørsmål som forble uløst i århundrer, kom med en rekke spådommer som senere ble bekreftet, en av slike spådommer var antagelsen gjort av Einstein om krumningen av banen til en lysstråle nær Solen. Men samtidig oppsto nye problemer for forskerne. Hva ligger bak fenomenet singularitet, hva skjer med gigantiske stjerner når de "dør", hva gravitasjonskollaps faktisk er, hvordan universet ble født - det vil være mulig å løse disse og mange andre spørsmål bare ved å klatre enda et trinn oppover endeløs stigekunnskap.

Orlov V.V. Grunnleggende om filosofi (del én)

Newton I. Matematiske prinsipper for naturfilosofi.

D. P. Gribanov Filosofiske grunnlaget for relativitetsteorien M. 1982, s. 143

V.V. Orlov Fundamentals of Philosophy, del én, s. 173

Gribanov D.P. Filosofiske grunnlaget for relativitetsteorien. M. 1982, s. 147

Einstein A. Samling vitenskapelige arbeider, M., 1967, bind 2, s. 122

Einstein A. Collection of scientific works, M., 1967, bd. 1, s. 568

Einstein A. Collection of scientific works, M., 1967, bd. 1, s. 423

Løsningen av denne motsetningen ble utført av A. Einstein i 1905 med opprettelsen av den spesielle relativitetsteorien. Fundamentalt nytt i Einsteins teori er utsagnet om relativitet og rom og tid, vurdert separat. Forståelsen av betydningen av samtidigheten til to hendelser har blitt vesentlig forskjellig. Fra synspunktet til den spesielle relativitetsteorien (SRT), vil to hendelser som er samtidige i en treghetsreferanseramme være ikke-samtidige i en annen ramme som beveger seg i forhold til den første. Dermed kan vi snakke med tillit om samtidigheten av to hendelser bare hvis de skjedde på samme sted 6, s. 90-91.

Tapet av absoluttheten av samtidighet gjør at det ikke kan være en enkelt tid i forskjellige referansesystemer. Hvert slikt system har sin egen "egen" tid. Lengden er også blitt relativ. Faktisk, hva betyr det å måle lengden på et hvilket som helst segment? Dette betyr samtidig å fikse begynnelsen og slutten. Men siden begrepet samtidighet har mistet sin absolutte betydning, vil lengden på segmentet være forskjellig i ulike referansesystemer. Dessuten vil etableringen av at lengden på segmentet vil avta i bevegelsesretningen, og tidsintervallene øke, dvs. Tidens gang må gå ned. Spørsmålet oppstår: er slike relativistiske effekter reelle?

Teorien bekrefter deres virkelighet. Dessuten er ikke poenget at hvert segment i forskjellige systemer egentlig er kortere enn det andre. Det er bare at observatører i hvert referansesystem, når de måler, vil finne at et segment i et annet system er kortere enn et segment i systemet deres (for eksempel for hver av to personer med samme høyde som står på motsatte sider av en bikonkav linse, den andre vil virke mindre, selv om dette ikke betyr at hver av dem er mindre enn den andre). Den virkelige årsaken til endringer vil være gjensidig relativ bevegelse av kropper. I motsetning til klassisk fysikk kan vi altså snakke om lengden på en kropp kun i forhold til et eller annet referansesystem. Det samme gjelder for tidsperioder. En analogi til dette er at vi ikke kan snakke om hastigheten til en kropp generelt, uavhengig av hvilket som helst system, fordi hastigheten til en kropp ikke eksisterer i seg selv. Begrepene «øverst» og «bunn», «høyre» og «venstre» er også meningsløse dersom det ikke er angitt i forhold til hvilken orientering i rommet som er etablert 10, s. 108.

Utviklingen av ideer om rom og tid har vist at rom og tid som sådan ikke eksisterer hver for seg. De er sider av en enkelt enhet - firedimensjonal "rom-tid". Verden samtidig er dette en verden av hendelser som er preget av sted og tid. SRT, etter å ha vist relativiteten til rom og tid, introduserte en ny absolutt - firedimensjonal "rom-tid", der tre koordinater er romlige, og den fjerde er tidsmessig.

Generelt er den filosofiske betydningen av den spesielle relativitetsteorien at den oppdaget den uløselige sammenhengen, enheten mellom rom og tid. Videreutvikling av ideer om rom og tid og deres forhold til materie er forbundet med fremveksten generell teori relativitet (GR), et av hovedpostulatene som er Einsteins gravitasjonsligninger, der høyre side er en fysisk størrelse som uttrykker materie - energi - momentum, og venstre side uttrykker de geometriske egenskapene til firedimensjonal romtid.

Dermed beskriver Einsteins ligninger samtidig både gravitasjonsfeltet og geometrien til rom-tid. Å etablere avhengigheten av gravitasjonsfeltet, og gjennom det rom-tid, av fordelingen av materielle masser i det er den viktigste faktoren ikke bare i fysiske, men også i generelle filosofiske termer. Slik sett bør Einsteins likninger betraktes som et matematisk uttrykk for det dialektiske prinsippet, som sa at rom og tid som former for materiens eksistens skulle være uløselig knyttet til materien og dens egenskaper. Dette betyr at generell relativitet ved å løse problemet med rom og tid skiller seg fra klassisk fysikk.

Manifestasjonen av relativistiske effekter er også særegen i generell relativitetsteori. I følge den observeres en reduksjon i lengder og en utvidelse av tiden selv innenfor samme referanseramme, når man beveger seg fra ett punkt i systemet til et annet. For eksempel, på alle punkter som ligger nærmere sentrum av materialmasser, vil gravitasjonsfeltet være mer intenst, og derfor vil tiden flyte saktere, og lengdene på segmentene vil være kortere enn på punkter som er mer fjernt fra sentrum av gravitasjon. I 1958 oppdaget den tyske fysikeren Miesbauer en metode for å lage "atomklokker" som måler tid med enorm nøyaktighet. Eksperimenter med Miesbauer-effekten har vist at tiden flyter langsommere nær jordoverflaten enn for eksempel på taket av en bygning 6, s. 122.

Så den generelle relativitetsteorien er en ny bekreftelse på den dialektisk-materialistiske læren om det uløselige forholdet mellom rom og tid og bevegelig materie.

Avslutningsvis kan vi si at utviklingen av moderne fysikk har bekreftet riktigheten av det dialektisk-materialistiske begrepet rom og tid.

Det er knapt noen annen fysisk teori som har blitt "motbevist" så ofte som den spesielle relativitetsteorien. Kritikerne kan deles inn i to grupper. Representanter for den første gruppen snakker på vegne av fysikken. Som regel gjenoppliver de enten læren om eteren eller benekter invariansen til lysets hastighet i et vakuum. Representanter for den andre gruppen snakker på vegne av filosofien. Nok har blitt sagt om fysikk tidligere; nå vil vi gå direkte til filosofi.

Enhver fysiker er ikke i stand til å isolere seg fra filosofien. Denne omstendigheten blir ekstremt sjelden tatt i betraktning av forfatterne av vitenskapelige og pedagogiske bøker om fysikk.

Når man analyserte synspunktene til Einstein, Reichenbach og Poincaré, måtte forfatteren allerede vende seg til filosofiske synspunkter fysikere. Reichenbach er en neopositivist. Som sådan legger han avgjørende betydning til eksperimentet, absoluttgjør dets betydning.

Poincaré er en konvensjonalist. Han legger stor vekt på konvensjoner, betingede avtaler. For ham er de uoverkommelige.

Einstein er en kritisk konseptualist. Han snakker først og fremst om konsepter, og merker blant annet etter vår mening, noe kategorisk, deres uavhengighet fra eksperimenter.

Ved første øyekast virker eksistensen av forskjeller i de filosofiske posisjonene til fremragende forskere uforståelig. Hvorfor inntar de forskjellige posisjoner? Fordi hver person er unik. Enhver type kunnskap tolkes forskjellig av mennesker.

På begynnelsen av 1900-tallet. Einstein bodde i Tyskland, der nykantianere og fenomenologer dominerte blant filosofer. Begge var kritiske til den spesielle relativitetsteorien. Nykantianere, spesielt P. Natorp, tok utgangspunkt i Kants posisjon, ifølge hvilken rom og tid er nødvendige forhold kontemplasjon av alle, inkludert fysiske, fenomener. Derfor avviste de Einsteins synspunkter, ifølge hvilke rom og tid i forhold til fysisk dynamikk ikke er primære, men sekundære.

Fenomenologer, spesielt O. Becker, var bekymret for en annen omstendighet. De søkte å la seg lede av livspraksis i alle sine uttalelser. Fenomenologer mente at det ikke er noen hindringer for konstitusjonen av vital viktig konsept absolutt samtidighet. Men Einstein avviste denne muligheten.

I Tyskland møtte Einsteins synspunkter mange års motstand fra tilhengere av metodisk konstruktivisme, som i forhold til fysikk tolket det som protofysikk. De mest fremtredende skikkelsene i denne filosofiske trenden var G. Dingler og P. Lorenzen. Begge mente at Einstein ikke var konsekvent i å bygge sin teori, fordi han ikke hadde en teori om tid og rom. Og det må spørres. Men i dette tilfellet, sier de, kan man ikke klare seg uten euklidisk geometri. Plettfri teoribygging forutsetter visse forutsetninger, d.v.s. protofysikk. Som vi ser, arvet konstruktivister Kants tro på teoriens premisser.

Den kjente representanten for livsfilosofien, Henri Bergson, er også kritisk til Einstein. Konfrontasjonen deres er ganske betydelig i den grad Bergson profesjonelt taklet tidsproblemet. Han var mest interessert ikke så mye i fysisk tid som i biologisk tid. Fysikk, mente han, hviler på å erstatte tidskreativitet med tidsforlengelse, noe som er utilfredsstillende. Bergsons ønske om å forstå fysisk tid fra biologisk tids perspektiv førte ikke til merkbar suksess.

Holdningene til den spesielle relativitetsteorien i vårt land var ganske motstridende, hvor lang tid dialektisk materialisme dominerte i filosofien. En betydelig milepæl i denne historien var artikkelen til V. A. Fock. Før den dukket opp, følte kritikere av relativitetsteorien, ledet av deres uoffisielle leder A. A. Maksimov, seg ganske vel. Hovedlinjen i kritikken av Einstein var identifiseringen av relativistisk mekanikk med filosofisk relativisme (alt er relativt, partisk). Men dette er fundamentalt forskjellige konsepter. Einstein var aldri en filosofisk relativist.

Etter Foks artikkel rådet en annen linje. Nå hevdet de at den spesielle relativitetsteorien vitner til fordel for dialektisk materialisme, og Einstein selv er, om ikke dialektiker, så i det minste en spontan materialist.

I omtrent to tiår var synspunktene til A.D. Alexandrov ganske populære. Etter hans mening er den spesielle relativitetsteorien en teori om "absolutt rom-tid bestemt av materien selv - en teori der relativitet klart og nødvendigvis inntar posisjonen til et underordnet, sekundært aspekt."

Denne uttalelsen kan vanskelig kalles korrekt. Først introduseres begrepet materie, som mangler i fysikk. Tilsynelatende betyr dette hele settet fysiske prosesser. For det andre kan de ikke definere rom-tid, fordi det per definisjon er deres egen side. For det tredje er ikke rom-tid en selvstendig enhet. Som nevnt tidligere, fanger konseptet rom-tid bare sammenhengen mellom tid og rom. For det fjerde er begrepet "absolutt" feilaktig kontrastert med begrepet "relativ". Absolutt betyr at det ikke er avhengig av noe. Aleksandrov mente at rom-tid avhenger av materie. For det femte er det ikke grunnlag for en nedlatende karakterisering av slektningen. Det er ikke sekundært i forhold til verken det absolutte eller det invariante. Intervallet er invariant, og lengdene og varighetene inkludert i sammensetningen er relative, men i dette forholdet er det ingen primær og sekundær.

Deretter foretrakk det absolutte flertallet av fysikere som karakteriserte den spesielle relativitetsteorien å ikke nevne filosofiske trender. Filosofer begynte å frigjøre seg fra den dialektisk-materialistiske besettelse først på 1990-tallet.

Det gjenstår å merke seg at frigjøring fra begrensningene til enhver filosofisk retning bør hilses velkommen. Men hvis det er ledsaget av å ignorere kognitive retningslinjer, er SPAM tydelig.

konklusjoner

1. En fysiker er ikke i stand til å unngå filosofiske konklusjoner, særegne generaliseringer av det han vet.
2. Det er alltid nødvendig å strebe etter harmoni mellom filosofi og fysikk. Det oppstår bare hvis filosofi ikke er introdusert i fysikken som et fremmedelement for den, men fungerer som en metavitenskapelig oppstigning i den selv.

ABSTRAKT

Filosofiske aspekter ved relativitetsteorien

Einstein

Gorinov D.A.

Perm 1998
Introduksjon.

På slutten av 1800- og begynnelsen av 1900-tallet ble det gjort en rekke store funn, som startet en revolusjon innen fysikk. Det førte til en revisjon av nesten alle klassiske teorier i fysikk. Kanskje en av de største i betydning og som spilte den viktigste rollen i utviklingen av moderne fysikk, sammen med kvanteteorien, var A. Einsteins relativitetsteori.

Et annet betydelig problem som oppsto i fysikken var knyttet til ideer om rom og tid. Ideene om dem som eksisterte i fysikken var basert på lovene i klassisk mekanikk, siden i fysikken var det dominerende synet at ethvert fenomen til syvende og sist har en mekanistisk natur, siden Galileos relativitetsprinsipp virket universelt, relatert til alle lover, og ikke bare mekanikkens lover. Fra Galileos prinsipp, basert på Galileos transformasjoner, fulgte det at rommet ikke er avhengig av tid og omvendt, tid er ikke avhengig av rom.

Einsteins arbeid, sammen med dets enorme betydning i fysikk, har også stor filosofisk betydning. Det åpenbare i dette følger av at relativitetsteorien er knyttet til slike begreper som materie, rom, tid og bevegelse, og de er et av de grunnleggende filosofiske begrepene. Den dialektiske materialismen fant argumentasjon for sine ideer om rom og tid i Einsteins teori. I dialektisk materialisme er en generell definisjon av rom og tid gitt som former for eksistens av materie, og derfor er de uløselig knyttet til materie, uatskillelige fra den. "Fra vitenskapelig materialismes ståsted, som er basert på data fra spesielle vitenskaper, er rom og tid ikke uavhengige realiteter uavhengig av materie, men interne former for dens eksistens." En slik uløselig forbindelse mellom rom og tid og bevegelig materie ble vellykket demonstrert av Einsteins relativitetsteori.

Oppdagelsen av elektriske og magnetiske felt ble en av fysikkens grunnleggende oppdagelser. Det påvirket i stor grad den videre utviklingen av vitenskapen, så vel som filosofiske ideer om verden. I noen tid kunne ikke elektromagnetiske felt underbygges vitenskapelig, eller en sammenhengende teori kunne bygges rundt dem. Forskere har fremsatt mange hypoteser i et forsøk på å forklare naturen til elektromagnetiske felt. Slik forklarte B. Franklin elektriske fenomener med tilstedeværelsen av et spesielt stoff som består av svært små partikler. Euler prøvde å forklare elektromagnetiske fenomener gjennom eteren; han sa at lys i forhold til eteren er det samme som lyd i forhold til luft. I løpet av denne perioden ble den korpuskulære teorien om lys populær, ifølge hvilken lysfenomener ble forklart av utslipp av partikler fra lysende legemer. Det har vært forsøk på å forklare elektriske og magnetiske fenomener ved at det finnes visse materielle stoffer som tilsvarer disse fenomenene. "De ble tildelt forskjellige betydelige sfærer. Selv på begynnelsen av 1800-tallet. magnetiske og elektriske prosesser ble forklart av tilstedeværelsen av henholdsvis magnetiske og elektriske væsker."

Fenomener assosiert med elektrisitet, magnetisme og lys har vært kjent i lang tid, og forskere, som studerte dem, prøvde å forklare disse fenomenene separat, men siden 1820. en slik tilnærming ble umulig, siden arbeidet utført av Ampere og Ørsted ikke kunne ignoreres. I 1820 Oersted og Ampere gjorde funn, som et resultat av at sammenhengen mellom elektrisitet og magnetisme ble tydelig. Ampere oppdaget at hvis en strøm går gjennom en leder plassert ved siden av en magnet, begynner krefter fra magnetens felt å virke på denne lederen. Oersted observerte en annen effekt: påvirkningen av en elektrisk strøm som strømmer gjennom en leder på en magnetisk nål plassert ved siden av lederen. Fra dette kan det konkluderes at en endring i det elektriske feltet er ledsaget av utseendet til et magnetisk felt. Einstein bemerket den spesielle betydningen av funnene som ble gjort: "Endringen i det elektriske feltet produsert av bevegelsen av en ladning er alltid ledsaget av et magnetisk felt - en konklusjon basert på Oersteds eksperiment, men den inneholder noe mer. Den inneholder erkjennelsen av at sammenhengen mellom det elektriske feltet, som endres over tid, og det magnetiske feltet er veldig betydelig."

Videreutvikling av teorien om elektromagnetisme av en rekke forskere, inkludert G.A. Lorenz, ristet det vanlige bildet av verden. I Lorentz sin elektroniske teori, i motsetning til Maxwells elektrodynamikk, var ladningen som genererer det elektromagnetiske feltet ikke lenger formelt representert; elektroner begynte å spille rollen som ladningsbærer og feltkilde for Lorentz. Men en ny hindring oppsto på veien for å klargjøre sammenhengen mellom det elektromagnetiske feltet og materie. Materie, i samsvar med klassiske ideer, ble tenkt som en diskret materiell formasjon, og feltet ble representert som et kontinuerlig medium. Egenskapene til materie og felt ble ansett som uforenlige. Den første personen til å bygge bro over dette gapet som skiller materie og felt var M. Planck. Han kom til den konklusjon at prosessene med utslipp og absorpsjon av felt av materie skjer diskret, i kvantum med energi E=hn. Som et resultat av dette endret ideer om felt og materie seg og førte til at hindringen for å anerkjenne feltet som en form for materie ble fjernet. Einstein gikk videre; han foreslo at elektromagnetisk stråling ikke bare sendes ut og absorberes i porsjoner, men sprer seg diskret. Han sa at fri stråling er en strøm av kvanter. Einstein assosierte lysets kvantum, analogt med materie, med momentum - hvis størrelse ble uttrykt i form av energi E/c=hn/c(eksistensen av en impuls ble bevist i eksperimenter utført av den russiske forskeren P. N. Lebedev i eksperimenter for å måle lystrykket på faste stoffer og gasser). Her viste Einstein kompatibiliteten til egenskapene til materie og felt, siden venstre side av forholdet ovenfor reflekterer korpuskulære egenskaper, og høyre side reflekterer bølgeegenskaper.

Så nærmer seg begynnelsen av 1800-tallet, hadde det samlet seg mye fakta angående begrepene felt og materie. Mange forskere begynte å betrakte felt og materie som to former for eksistens av materie; basert på dette, så vel som en rekke andre hensyn, oppsto behovet for å kombinere mekanikk og elektrodynamikk. "Det viste seg imidlertid å være umulig å bare knytte elektrodynamikkens lover til Newtons bevegelseslover og erklære dem for å være et enhetlig system som beskriver mekaniske og elektromagnetiske fenomener i en hvilken som helst treghetsreferanse." Umuligheten av en slik forening av de to teoriene kom av det faktum at disse teoriene, som nevnt tidligere, er basert på forskjellige prinsipper; dette kom til uttrykk i det faktum at elektrodynamikkens lover, i motsetning til den klassiske mekanikkens lover, er ikke- kovariant med hensyn til galileiske transformasjoner.

Den andre veien viste seg å være riktig, som Einstein fulgte, og skapte den spesielle relativitetsteorien, som til slutt etablerte nye ideer om materie i seg selv.

Deretter ble kunnskapen om materie supplert og utvidet, og integrasjonen av materiens mekaniske egenskaper og bølgeegenskaper ble mer uttalt. Dette kan vises med eksempelet på en teori som ble presentert av Louis de Broglie i 1924. I den antydet de Broglie at ikke bare bølger har korpuskulære egenskaper, men også materiepartikler har på sin side bølgeegenskaper. Så de Broglie assosierte en bevegelig partikkel med en bølgekarakteristikk - bølgelengde l= h/p, Hvor s- momentum av partikkelen. Basert på disse ideene skapte E. Schrödinger kvantemekanikk, hvor bevegelsen til en partikkel beskrives ved hjelp av bølgeligninger. Og disse teoriene, som viste tilstedeværelsen av bølgeegenskaper i materie, ble bekreftet eksperimentelt - for eksempel ble det oppdaget at når mikropartikler passerer gjennom et krystallgitter, er det mulig å observere fenomener som tidligere ble antatt å være iboende bare for lys, disse er diffraksjon og interferens.

Og også en kvantefeltteori ble utviklet, som er basert på konseptet om et kvantefelt - en spesiell type materie, den er i tilstanden til en partikkel og i tilstanden til et felt. En elementær partikkel i denne teorien er representert som en eksitert tilstand av et kvantefelt. Et felt er den samme spesielle typen materie som er karakteristisk for partikler, men bare i en ueksitert tilstand. I praksis har det vist seg at hvis energien til et kvantum av det elektromagnetiske feltet overstiger den indre energien til elektronet og positronet, som, som vi vet fra relativitetsteorien, er lik. mc 2 og hvis et slikt kvante kolliderer med en kjerne, vil et elektron-positron-par vises som et resultat av samspillet mellom det elektromagnetiske kvantumet og kjernen. Det er også en omvendt prosess: når et elektron og et positron kolliderer, skjer det utslettelse - i stedet for to partikler oppstår to g-kvanter. Slike gjensidige transformasjoner av feltet til materie og tilbake av materie inn i feltet indikerer eksistensen av en nær forbindelse mellom materiens materielle og feltformer, som ble tatt som grunnlag for dannelsen av mange teorier, inkludert relativitetsteorien.

Rom og tid

Leibniz var ikke den eneste som motarbeidet Newton; blant materialistene kan man trekke frem John Toland; han, i likhet med Leibniz, avviste absoluttiseringen av rom og tid; etter hans mening ville det være umulig å tenke på rom og tid uten materie. For Toland var det ikke noe absolutt rom forskjellig fra materie, som ville være beholderen av materielle kropper; Det er ingen absolutt tid, isolert fra materielle prosesser. Rom og tid er egenskaper ved den materielle verden.

"Suksessene til naturvitenskapene, som førte til oppdagelsen av materie i en felttilstand, matematisk kunnskap, som oppdaget ikke-euklidiske geometrier, samt prestasjonene til filosofisk materialisme var grunnlaget for den dialektisk-materialistiske doktrinen om materiens egenskaper oppsto. Denne doktrinen absorberte hele kroppen av akkumulert naturvitenskap og filosofisk kunnskap, basert på en ny idé om materie." I dialektisk materialisme anerkjennes kategoriene rom og tid som å reflektere den ytre verden, de reflekterer de generelle egenskapene og relasjonene til materielle objekter og har derfor en generell karakter – ingen materiell dannelse er tenkelig utenfor tid og rom.

Den endeløse kunnskapsstigen

Opprettelsen av relativitetsteorien var et naturlig resultat av å bearbeide den fysiske kunnskapen akkumulert av menneskeheten. Relativitetsteorien ble det neste trinnet i utviklingen av fysisk vitenskap, og inkorporerte de positive aspektene ved teoriene som gikk forut. Dermed forkastet Einstein i sine arbeider, mens han benektet absolutismen til newtonsk mekanikk, den ikke fullstendig; han ga den sin rettmessige plass i strukturen til fysisk kunnskap, og mente at mekanikkens teoretiske konklusjoner bare er egnet for et visst spekter av fenomener . Situasjonen var lik andre teorier som Einstein stolte på; han hevdet kontinuiteten til fysiske teorier og sa at "den spesielle relativitetsteorien er resultatet av å tilpasse fysikkens grunnlag til Maxwell-Lorentz elektrodynamikk. Fra tidligere fysikk låner den antagelsen om gyldigheten av euklidisk geometri for lovene for romlig arrangement av absolutt stive legemer, treghetssystemet og treghetsloven. Den spesielle relativitetsteorien aksepterer loven om ekvivalens for alle treghetssystemer fra synspunktet om å formulere naturlovene som gyldige for all fysikk (spesielt relativitetsprinsipp). Fra Maxwell-Lorentz elektrodynamikk låner denne teorien loven om konstant lyshastighet i et vakuum (prinsippet om konstant lyshastighet)."

Relativitetsteorien gjorde det mulig å ta et stort skritt fremover i å beskrive verden rundt oss, ved å forene de tidligere separate begrepene materie, bevegelse, rom og tid. Hun ga svar på mange spørsmål som forble uløst i århundrer, kom med en rekke spådommer som senere ble bekreftet, en av slike spådommer var antagelsen gjort av Einstein om krumningen av banen til en lysstråle nær Solen. Men samtidig oppsto nye problemer for forskerne. Hva ligger bak fenomenet singularitet, hva skjer med gigantiske stjerner når de "dør", hva gravitasjonskollaps faktisk er, hvordan universet ble født - det vil være mulig å løse disse og mange andre spørsmål bare ved å klatre enda et trinn oppover endeløs stigekunnskap.

Orlov V.V. Grunnleggende om filosofi (del én)

Newton I. Matematiske prinsipper for naturfilosofi.

Læring

Trenger du hjelp til å studere et emne?

Våre spesialister vil gi råd eller gi veiledningstjenester om emner som interesserer deg.
Send inn søknaden din angir emnet akkurat nå for å finne ut om muligheten for å få en konsultasjon.