Apa itu waktu?
Pembentukan jaringan
Kesimpulan SRT
Derivasi GR (Relativitas Umum)
Mencari alam semesta
oke tunjukkan alam semesta
Apa yang dibutuhkan?
Tapi apakah sudah waktunya? Seratus tahun yang lalu, Albert Einstein menerbitkan relativitas umum, sebuah teori brilian dan elegan yang bertahan selama satu abad dan menemukan satu-satunya cara sukses untuk deskripsi ruang waktu (kontinum ruang-waktu ).

Ada banyak titik berbeda dalam teori yang menunjukkan bahwa relativitas umum bukanlah titik terakhir dalam sejarah ruang-waktu. Memang, meskipun saya menyukai GR sebagai teori abstrak, saya mulai berpikir bahwa itu mungkin telah membawa kita menjauh dari jalan mengetahui sifat sebenarnya dari ruang dan waktu selama satu abad.

Saya telah berpikir tentang struktur ruang dan waktu selama lebih dari empat puluh tahun. Pada awalnya, sebagai fisikawan teoretis muda, saya hanya menerima rumusan matematis Einstein tentang masalah relativitas khusus dan umum, dan juga melakukan beberapa pekerjaan dalam teori medan kuantum, kosmologi, dan bidang lain berdasarkannya.

Tetapi sekitar 35 tahun yang lalu, sebagian terinspirasi oleh pengalaman saya di bidang teknis, saya mulai mengeksplorasi secara lebih rinci pertanyaan-pertanyaan mendasar dari ilmu teoritis, yang memulai perjalanan panjang saya di luar persamaan matematika tradisional dan menggunakan perhitungan dan program sebagai model utama dalam sains. Tak lama kemudian, saya kebetulan menemukan bahwa bahkan program yang sangat sederhana pun dapat mendemonstrasikan dengan sangat perilaku kompleks dan kemudian, bertahun-tahun kemudian, saya menemukan bahwa sistem apa pun dapat direpresentasikan dalam bentuk program-program itu.

Didorong oleh kesuksesan ini, saya mulai bertanya-tanya apakah ini dapat dikaitkan dengan yang paling penting dari pertanyaan ilmiah- teori fisik segalanya.

Pertama, pendekatan ini tampaknya tidak terlalu menjanjikan - jika hanya karena model yang saya pelajari (automata seluler) tampaknya bekerja dengan cara yang sepenuhnya bertentangan dengan semua yang saya ketahui dari fisika. Tapi sekitar tahun 1988, saat versi pertama Mathematica keluar, saya mulai menyadari bahwa jika saya mengubah ide saya tentang ruang dan waktu, mungkin ini akan membawa saya ke sesuatu.

Sebuah teori sederhana dari segalanya?

Dari artikel itu, tampaknya sama sekali tidak jelas bahwa teori segala sesuatu untuk alam semesta kita seharusnya sederhana. Memang, sejarah fisika menimbulkan keraguan tambahan, karena semakin banyak kita belajar, semakin rumit hal-hal itu, setidaknya dalam hal peralatan matematika yang mereka perkenalkan. Tetapi, seperti dicatat, misalnya, oleh para teolog berabad-abad yang lalu, ada ciri yang jelas dari alam semesta kita - ada keteraturan di dalamnya. Partikel alam semesta kita tidak hanya mematuhi beberapa hukumnya sendiri, tetapi juga mematuhi seperangkat hukum umum tertentu.

Tapi seberapa sederhana teori segalanya bagi alam semesta kita? Katakanlah kita dapat merepresentasikannya sebagai sebuah program, katakanlah dalam Bahasa Wolfram. Seberapa besar program ini? Apakah akan sebanding dengan panjang genom manusia, atau lebih seperti ukuran sistem operasi? Atau akan jauh lebih sedikit?

Jika saya telah menjawab pertanyaan ini sebelum saya mulai menjelajahi alam semesta komputasi program sederhana, kemungkinan besar saya akan menjawab bahwa program semacam itu pastilah sesuatu yang sangat kompleks. Namun, saya dapat menemukan bahwa di alam semesta komputasi, bahkan program yang sangat sederhana pun dapat menunjukkan perilaku kompleks yang berubah-ubah (fakta ini tercermin dalam prinsip umum kesetaraan komputasi).

Struktur data alam semesta

Tapi seperti apa seharusnya program seperti itu? Satu hal yang jelas: jika programnya benar-benar bisa sangat sederhana, maka akan terlalu kecil untuk secara eksplisit mengkodekan beberapa fitur yang jelas dari alam semesta kita, seperti massa partikel, berbagai jenis simetri, atau bahkan dimensi spasial. Semua hal ini harus muncul entah bagaimana dari sesuatu yang lebih rendah dan lebih mendasar.

Tetapi jika perilaku alam semesta ditentukan oleh program sederhana, lalu apa struktur data yang digunakan program ini? Pada awalnya saya berasumsi bahwa itu harus menjadi sesuatu yang mudah untuk dijelaskan, seperti struktur sel yang muncul dalam otomaton seluler. Tetapi bahkan jika struktur seperti itu bekerja dengan baik untuk menggambarkan model berbagai hal, tampaknya itu pasti sangat tidak masuk akal untuk model fisik dasar. Ya, adalah mungkin untuk menemukan aturan yang akan menunjukkan perilaku yang, dalam skala besar, tidak akan menunjukkan sifat struktur yang jelas. Namun, jika fisika memang dapat dijelaskan dengan beberapa model sederhana, maka tampaknya struktur ruang yang kaku seperti itu tidak dapat dimasukkan di dalamnya, dan sifat-sifat ruang harus dihasilkan dari sesuatu.

Jadi apa alternatifnya? Kita membutuhkan konsep tingkat yang lebih rendah daripada ruang dari mana ia akan lahir. Kami juga akan membutuhkan struktur dasar data yang akan sefleksibel mungkin. Saya telah memikirkan hal ini selama bertahun-tahun, mempelajari berbagai macam sistem formal komputasi dan matematika. Tetapi pada akhirnya, saya menyadari bahwa pada dasarnya semua yang saya temui dapat diwakili dalam satu cara - dengan jaringan.

Ruang sebagai grafik

Jadi bisakah ruang terdiri dari sesuatu seperti ini? Dalam fisika klasik dan relativitas umum, ruang tidak direpresentasikan sebagai terdiri dari apa pun. Ini direpresentasikan sebagai semacam konstruksi matematis yang berfungsi sebagai semacam tahap di mana ada rentang posisi yang mungkin terus menerus ditempati oleh objek yang berbeda.

Namun, dapatkah kita mengatakan dengan pasti bahwa ruang itu kontinu? Ketika mekanika kuantum lahir, ide populer bahwa ruang, seperti yang lainnya, terkuantisasi. Tetapi tidak jelas bagaimana ide ini dapat digabungkan dengan SRT, pada kenyataannya, tidak ada bukti yang jelas tentang diskrit ruang. Ketika saya mulai melakukan fisika pada tahun tujuh puluhan, diskusi tentang diskrit ruang menjadi sia-sia, ditambah lagi secara eksperimental terbukti bahwa pada skala hingga 10 -18 m (1/1000 jari-jari proton, atau attometer) ada tidak ada diskresi. Setelah 40 tahun dan puluhan miliar dolar dihabiskan untuk akselerator partikel, pada skala hingga 10 -22 m (atau 100 yoctometer), diskrit ruang belum ditemukan.

Namun, ada pendapat bahwa itu akan muncul pada skala di dekat panjang Planck - 10 -34 meter. Tetapi ketika orang memikirkannya, katakanlah, dalam konteks jaringan putaran, gravitasi lingkaran, atau apa pun, mereka cenderung berasumsi bahwa segala sesuatu yang terjadi di sana terkait erat dengan formalisme dan konsep mekanika kuantum.

Tetapi bagaimana jika ruang - mungkin pada skala Planck - hanyalah grafik lama yang bagus, tanpa sifat kuantum? Kedengarannya tidak terlalu mengesankan, tetapi untuk mengatur grafik seperti itu membutuhkan lebih sedikit informasi - cukup dengan mengatakan node mana yang terhubung ke node mana.

Tapi bagaimana hal seperti itu bisa menghasilkan ruang? Pertama-tama, dari mana datangnya kontinuitas ruang yang nyata dalam skala besar? Faktanya, semuanya sangat sederhana: ini mungkin hasil dari sejumlah besar node dan koneksi. Sedikit seperti apa yang terjadi pada cairan - katakanlah, dalam air. Dalam skala kecil, kita dapat mengamati molekul-molekul yang melesat di sekitar gerakan termal. Namun, efek skala menyebabkan semua molekul ini memunculkan apa yang kita anggap sebagai cairan kontinu.

Kebetulan pada pertengahan 80-an saya menghabiskan banyak waktu mempelajari fenomena ini - ini adalah bagian dari pekerjaan saya, di mana saya memahami sifat keacakan yang tampak dari aliran fluida turbulen. Secara khusus, saya dapat menunjukkan bahwa jika kita membayangkan molekul sebagai sel otomat seluler, maka perilaku skala besar mereka akan secara akurat dijelaskan oleh persamaan diferensial untuk aliran fluida.

Dan karena itu, ketika saya mulai berpikir tentang kemungkinan keberadaan substruktur ruang, yang dapat direpresentasikan sebagai jaringan, saya berpikir bahwa metode yang sama dapat digunakan di sini, dan ini dapat mereduksi persamaan GR Einstein menjadi persamaan lain, yang tingkatnya jauh lebih rendah.

Mungkin tidak ada apa-apa selain ruang

Bagus. Misalkan ruang adalah jaringan. Tapi apa yang bisa dikatakan tentang semua hal yang terletak di luar angkasa? Apa yang dapat dikatakan tentang elektron, quark, proton, dan sebagainya? Konsep fisik standar mengatakan bahwa ruang adalah tahap di mana partikel, string, atau apa pun berada. Namun, representasi ini menjadi sangat kompleks. Tetapi ada pilihan yang lebih sederhana: mungkin segala sesuatu di alam semesta kita terdiri dari ruang.

Di tahun-tahun terakhir hidupnya, Einstein cukup terpesona dengan ide ini. Dia percaya bahwa mungkin partikel seperti elektron dapat dianggap sebagai sesuatu seperti lubang hitam, yang hanya terdiri dari ruang. Namun, hanya mengandalkan formalisme relativitas umum, Einstein tidak dapat mengembangkan gagasan ini, akibatnya gagasan itu ditinggalkan.

Dan, kebetulan bahwa seratus tahun sebelum itu, ide-ide serupa hidup di benak beberapa orang. Ini adalah masa sebelum SRT, ketika orang berpikir bahwa ruang diisi dengan media seperti cairan - eter (ironisnya, kita sekarang kembali ke model ruang terisi - medan Higgs, fluktuasi kuantum dalam ruang hampa, dan sebagainya). Sementara itu, dipahami bahwa ada berbagai jenis atom yang sesuai dengan perbedaan unsur kimia. Dan telah disarankan (khususnya oleh Kelvin) bahwa atom yang berbeda adalah mungkin untuk membandingkan berbagai simpul eter.

Ini adalah ide yang menarik, meskipun salah. Tetapi ketika memikirkan ruang sebagai jaringan, orang dapat mempertimbangkan ide yang sama: mungkin partikel-partikel tersebut sesuai dengan struktur jaringan tertentu. Mungkin segala sesuatu yang ada di alam semesta adalah jaringan, dan beberapa struktur jaringan ini berhubungan dengan materi. Hal-hal seperti itu dapat dengan mudah ditemukan di bidang otomat seluler. Bahkan jika setiap sel mematuhi beberapa aturan sederhana, struktur tertentu dengan sifat mereka sendiri muncul dalam sistem - seperti partikel dengan fisika interaksi satu sama lain.

Bagaimana semua ini dapat diimplementasikan pada jaringan adalah topik yang terpisah dan sangat besar. Namun, pertama-tama kita harus mendiskusikannya dengan sangat hal penting- waktu.

Apa itu waktu?

Pada abad ke-19 ada konsep ruang dan waktu. Keduanya dijelaskan oleh koordinat, dan dengan bantuan beberapa formalisme matematika muncul dengan cara yang sama. Namun, gagasan bahwa ruang dan waktu dalam beberapa hal adalah satu dan sama tidak populer. Tapi kemudian Einstein muncul dengan relativitas umum, dan orang-orang mulai berbicara tentang ruang-waktu, di mana ruang dan waktu adalah segi-segi dari sebuah konsep tunggal.

Ini membawa banyak arti untuk SRT, di mana, misalnya, gerakan dengan kecepatan variabel adalah inti dari rotasi dalam ruang-waktu empat dimensi. Dan sepanjang abad ini fisikawan menganggap ruang-waktu sebagai semacam entitas di mana ruang dan waktu tidak memiliki perbedaan mendasar.

Tapi sekarang segalanya menjadi sedikit lebih rumit. Lagi pula, mungkin ada banyak tempat di jaringan tempat Anda dapat menerapkan aturan serupa. Jadi apa yang menentukan urutan pemrosesan setiap fragmen?

Pada dasarnya, setiap pemesanan yang mungkin sesuai dengan aliran temporalnya sendiri. Dan orang dapat membayangkan sebuah teori di mana semua aliran memiliki tempatnya masing-masing, dan alam semesta kita memiliki banyak sejarah.

Tapi kita bisa melakukannya tanpa hipotesis ini. Sebaliknya, sangat mungkin bahwa hanya ada satu utas waktu - dan ini berkorelasi baik dengan apa yang kita ketahui tentang dunia, dengan pengalaman kita. Dan untuk memahami ini, kita harus melakukan sesuatu seperti yang dilakukan Einstein ketika ia merumuskan SRT: kita harus memperkenalkan model yang lebih realistis tentang bagaimana seorang pengamat bisa.

Tak perlu dikatakan, setiap pengamat sejati harus bisa eksis di alam semesta kita. Jadi, jika alam semesta adalah jaringan, maka pengamat harus menjadi bagian dari jaringan ini. Mari kita sekarang mengingat yang permanen perubahan kecil yang terjadi pada jaringan. Untuk mengetahui bahwa perubahan (pembaruan) telah terjadi, pengamat itu sendiri harus diubah (diperbarui).

Dan di sinilah hal-hal menjadi menarik. Jika jaringan berperilaku tidak terdistorsi dalam ruang dimensi yang lebih tinggi d-ruang dimensi, maka jumlah node akan selalu sekitar rd. Tetapi jika perilakunya seperti ruang melengkung (seperti dalam relativitas umum), maka akan ada istilah koreksi yang sebanding dengan ini objek matematika, seperti tensor Ricci. Dan ini sangat menarik, karena tensor Ricci baru muncul dalam persamaan Einstein.

Ada banyak kesulitan matematika di sini. Perlu untuk mempertimbangkan jalur terpendek - garis geodetik jaringan. Harus dipahami bagaimana melakukan sesuatu tidak hanya di ruang angkasa, tetapi juga di jaringan dari waktu ke waktu. Penting juga untuk memahami sejauh mana properti jaringan dimanifestasikan.

Saat menarik hasil matematika penting untuk dapat memperoleh berbagai jenis rata-rata. Intinya, ini mirip dengan menurunkan persamaan untuk cairan dari dinamika molekul: Anda harus dapat mengambil rata-rata dari kisaran tertentu nilai acak dalam interaksi tingkat rendah.

Tetapi kabar baiknya adalah bahwa ada banyak sekali sistem yang dibangun di atas aturan yang bahkan sangat sederhana yang seperti digit pi, yaitu, untuk tujuan apa pun yang diterapkan, mereka cukup acak. Ternyata bahkan jika fitur jaringan kausal ditentukan sepenuhnya untuk seseorang yang mengetahui keadaan awal jaringan, maka sebagian besar fitur ini pada kenyataannya akan acak.

Inilah yang kita akhiri. Jika kita memperkenalkan asumsi keacakan mikroskopis yang efektif dan menganggap bahwa perilaku sistem secara keseluruhan tidak menyebabkan perubahan di semua dimensi pembatas, maka perilaku penskalaan sistem memenuhi persamaan Einstein!

Saya pikir itu sangat menarik. Persamaan Einstein dapat diturunkan dari hampir tidak ada. Ini berarti bahwa jaringan sederhana ini mereproduksi fitur gravitasi yang kita ketahui dari fisika modern.

Ada sejumlah detail yang tidak sesuai dengan format artikel ini. Saya menyuarakan banyak dari mereka beberapa waktu lalu di NKS, terutama di catatan di bagian akhir.

Beberapa hal mungkin layak disebut. Pertama, perlu dicatat bahwa jaringan dasar ini tidak hanya direpresentasikan dalam ruang yang didefinisikan secara kontinu, tetapi juga tidak mendefinisikan konsep topologi seperti di dalam dan di luar. Semua konsep ini wajar dan dapat diturunkan.

Ketika datang untuk menurunkan persamaan Einstein, tensor Ricci lahir dari garis geodesik pada jaringan seiring dengan pertumbuhan bola yang berasal dari setiap titik pada garis geodesik.

Persamaan Einstein yang dihasilkan adalah persamaan Einstein untuk vakum. Tapi seperti dalam kasus gelombang gravitasi, seseorang dapat secara efektif memisahkan fitur ruang yang terkait dengan materi, dan kemudian mendapatkan persamaan Einstein lengkap dalam hal materi-energi-momentum.

Saat saya menulis ini, saya menyadari betapa mudahnya saya tergelincir ke dalam "bahasa fisikawan" (mungkin karena fakta bahwa saya belajar fisika di masa muda saya ...). Tetapi cukuplah untuk mengatakan bahwa, pada tingkat tinggi, hal yang menarik adalah bahwa dari gagasan sederhana tentang jaringan dan aturan substitusi kausal invarian, seseorang dapat memperoleh persamaan relativitas umum. Dengan melakukan sedikit, kita mendapatkan bintang paling terang dari fisika abad ke-20: relativitas umum.

Partikel, mekanika kuantum, dan lainnya

Sangat bagus untuk dapat menyimpulkan relativitas umum. Tapi fisika tidak berakhir di situ. Bagian lain yang sangat penting adalah mekanika kuantum. Saya khawatir saya tidak akan dapat memperluas topik ini dalam cakupan artikel ini, tetapi tampaknya partikel seperti elektron, quark, atau Higgs boson harus direpresentasikan sebagai beberapa wilayah khusus jaringan. Dalam arti kualitatif, mereka mungkin tidak jauh berbeda dari "simpul eter" Kelvin.

Tapi kemudian perilaku mereka harus mengikuti aturan yang kita ketahui dari mekanika kuantum - atau, lebih khusus, dari teori medan kuantum. Fitur Utama mekanika kuantum adalah bahwa ia dapat dirumuskan dalam beberapa perilaku, yang masing-masing dikaitkan dengan amplitudo kuantum tertentu. Saya tidak sepenuhnya jelas tentang semua ini, tetapi ada petunjuk bahwa sesuatu yang serupa terjadi ketika melihat evolusi jaringan dengan berbagai kemungkinan urutan penggantian tingkat rendah.

-ku model jaringan, sebenarnya, tidak memiliki amplitudo kuantum. Ini lebih mirip (tetapi tidak persis) dengan model klasik, pada kenyataannya, model probabilistik. Dan selama setengah abad, orang-orang percaya bahwa ada masalah praktis yang tidak dapat diselesaikan terkait dengan model semacam itu. Lagi pula, ada teorema Bell seperti itu, yang mengatakan bahwa jika tidak ada distribusi informasi non-lokal seketika, maka tidak ada model "variabel tersembunyi" yang dapat mereproduksi hasil mekanika kuantum yang diamati secara eksperimental.

Tapi ada catatan mendasar. Cukup jelas apa arti nonlokalitas dalam ruang biasa dari beberapa dimensi. Tapi apa yang bisa dikatakan dalam konteks jaringan? Semuanya berbeda di sini. Karena semuanya ditentukan oleh koneksi saja. Dan sementara jaringan mungkin tampak tiga dimensi dalam skala besar, tetap ada kemungkinan bahwa ada beberapa "utas" yang menghubungkan beberapa area yang akan terpisah satu sama lain tanpa mereka. Dan satu pemikiran menghantui saya - ada alasan untuk percaya bahwa utas ini dapat dihasilkan oleh struktur seperti partikel yang merambat dalam jaringan.

Mencari alam semesta

Nah, ternyata beberapa model berbasis jaringan dapat mereproduksi model fisika modern. Tetapi dari mana seseorang harus memulai pencarian model yang secara akurat mereproduksi alam semesta kita?

Pikiran pertama adalah memulai dengan fisika yang ada dan mencoba mengadaptasi aturan teknik yang diterapkan untuk mereplikasinya. Tapi apakah ini satu-satunya cara? Tetapi bagaimana jika kita mulai membuat daftar semua aturan yang mungkin, mencari di antara aturan-aturan itu yang akan menggambarkan alam semesta kita?

Tanpa mulai mempelajari alam semesta komputasi program sederhana, saya akan berpikir bahwa ini adalah ide gila: aturan alam semesta kita tidak akan pernah cukup sederhana untuk ditemukan dengan enumerasi sederhana. Tapi setelah melihat apa yang terjadi di alam semesta komputasi, dan melihat beberapa contoh lain di mana hal-hal menakjubkan telah ditemukan hanya dengan kekerasan, saya menyadari bahwa saya salah.

Tetapi apa yang akan terjadi jika seseorang benar-benar mulai melakukan pencarian seperti itu? Berikut adalah pilihan jaringan yang diperoleh setelah sejumlah langkah yang cukup kecil, menggunakan semua kemungkinan aturan dari jenis tertentu yang sangat sederhana:

Beberapa dari jaringan ini jelas tidak sesuai dengan alam semesta kita. Mereka hanya membeku setelah beberapa iterasi, yaitu, waktu di dalamnya, pada kenyataannya, berhenti. Atau struktur ruang mereka terlalu sederhana. Atau mereka memiliki jumlah dimensi yang tak terbatas. Atau masalah lain.

Sangat bagus bahwa dengan kecepatan yang luar biasa kita dapat menemukan aturan-aturan yang jelas-jelas tidak sesuai dengan alam semesta kita. Dan untuk mengatakan bahwa objek khusus ini adalah alam semesta kita jauh lebih banyak tugas yang menantang. Karena bahkan jika Anda mensimulasikan sejumlah besar langkah, akan sangat sulit untuk menunjukkan bahwa perilaku sistem ini menunjukkan hal yang sama seperti yang dikatakan hukum fisika tentang saat-saat awal kehidupan alam semesta.

Meski ada beberapa hal yang menggembirakan. Misalnya, alam semesta ini dapat lahir dengan jumlah dimensi yang hampir tak terbatas dan kemudian secara bertahap menyusut menjadi sejumlah dimensi yang terbatas, berpotensi menghilangkan kebutuhan akan inflasi eksplisit di alam semesta awal.

Dan jika Anda berpikir pada tingkat yang lebih tinggi, maka Anda harus ingat bahwa jika Anda menggunakan model yang sangat sederhana, maka akan ada jarak yang jauh antara "model tetangga", sehingga, kemungkinan besar, model ini akan secara akurat mereproduksi konstruksi fisik yang diketahui, atau akan jauh dari kebenaran.

Pada akhirnya, perlu untuk mereproduksi tidak hanya aturan, tetapi juga keadaan awal alam semesta. Dan begitu kita mengetahuinya, maka pada dasarnya kita dapat mengetahui evolusi alam semesta secara tepat. Jadi, apakah ini berarti bahwa seseorang dapat segera mengetahui segala sesuatu tentang alam semesta? Tentu saja tidak. Karena fenomena yang saya sebut "ketidakteruraian komputasional", yang menyiratkan bahwa jika Anda mengetahui aturan dan status awal untuk suatu sistem, itu masih memerlukan jumlah pekerjaan komputasi yang tidak dapat direduksi untuk melacak setiap langkah sistem untuk mencari tahu apa itu sedang mengerjakan.

Namun, ada kemungkinan seseorang dapat menemukan aturan sederhana dan keadaan awal dengan mengatakan " Lihat, ini adalah alam semesta kita!“Kita akan menemukan alam semesta kita di ruang semua alam semesta yang mungkin.

Tentu saja, ini akan menjadi hari yang penting bagi sains.

Tapi akan ada banyak pertanyaan lain. Mengapa aturan khusus ini dan bukan yang lain? Dan mengapa alam semesta kita harus memiliki aturan yang muncul cukup awal dalam daftar semua kemungkinan alam semesta yang dapat kita temukan dengan enumerasi sederhana?

Orang mungkin berpikir bahwa kekhasan alam semesta kita dan fakta bahwa kita berada di dalamnyalah yang akan memaksa kita untuk membentuk aturan pencacahan sehingga alam semesta muncul cukup awal. Tetapi pada saat ini saya berpikir bahwa segala sesuatunya harus jauh lebih boros, seperti, misalnya, dalam kasus seorang pengamat di alam semesta - semua kelas besar aturan non-sepele yang mungkin untuk alam semesta sebenarnya setara, jadi Anda dapat memilih salah satu dari mereka dan mendapatkan hasil yang sama persis hanya berbeda.

oke tunjukkan alam semesta

Tapi semua ini hanya dugaan. Dan sampai kita benar-benar menemukan kandidat untuk aturan alam semesta kita, mungkin tidak ada gunanya menghabiskan banyak waktu untuk membahas hal-hal ini.

Sangat baik. Apa posisi kita saat ini dalam semua ini? Sebagian besar dari apa yang dibahas sekarang, saya mengerti di suatu tempat di 99 - beberapa tahun sebelum akhir A New Kind of Science. Dan meskipun saya menulis bahasa sederhana, dan tidak dalam format artikel fisika, saya berhasil membahas poin-poin utama topik ini di bab kesembilan buku ini, menambahkan beberapa detail teknis dalam catatan di bagian akhir.

Tetapi setelah buku itu selesai pada tahun 2002, saya mulai mengerjakan masalah fisik lagi. Akan lucu untuk mengatakan bahwa ada komputer di ruang bawah tanah saya yang sedang mencari teori fisika dasar. Tapi inilah yang sebenarnya dia lakukan: dia membuat daftar kemungkinan aturan dari berbagai jenis dan mencoba mencari tahu apakah perilaku mereka memenuhi kriteria tertentu yang akan membuat mereka masuk akal sebagai model fisika.

Saya melakukan pekerjaan ini dengan sangat teliti, mengambil ide dari kasus sederhana, secara konsisten bergerak ke arah yang lebih realistis. Ada banyak pertanyaan teknis. Bagaimana merepresentasikan urutan grafik evolusioner besar. Atau cara cepat mengenali pola halus yang menunjukkan bahwa aturan tidak sesuai dengan alam semesta kita.

Pekerjaan telah berkembang menjadi ribuan halaman ketika disajikan dalam bentuk cetak, secara bertahap semakin dekat untuk memahami dasar-dasar dari apa yang dapat dilakukan sistem berbasis jaringan.

Dalam arti, itu adalah semacam hobi yang saya lakukan seiring dengan rutinitas mengelola perusahaan dan perkembangan teknologinya. Dan ada gangguan lain. Selama bertahun-tahun saya prihatin dengan masalah pengetahuan komputasi dan konstruksi mesin yang dapat mengimplementasikannya secara komprehensif. Dan dari hasil pekerjaan saya di A New Kind of Science, saya yakin bahwa ini mungkin, dan sekarang adalah waktu yang tepat untuk menerapkannya.

Pada tahun 2005, menjadi jelas bahwa itu memang mungkin untuk diterapkan, dan karena itu saya memutuskan untuk mengabdikan diri pada arah ini. Hasilnya adalah Wolfram|Alpha . Dan begitu Wolfram|Alpha diluncurkan, menjadi jelas bahwa lebih banyak lagi yang bisa dilakukan - dan saya mengabdikan dekade paling produktif saya untuk menciptakan sistem besar ide dan teknologi yang memungkinkan penerapan Bahasa Wolfram dalam bentuknya saat ini, dan sebagai serta banyak hal lainnya.

Untuk melakukan fisika atau tidak - itulah pertanyaannya

Tapi selama dekade ini saya tidak belajar fisika. Dan ketika saya melihat sistem file di komputer saya sekarang, saya melihat sejumlah besar buku catatan dengan materi fisika, dikelompokkan dengan hasil yang saya dapatkan, yang semuanya tetap terbengkalai dan tidak tersentuh sejak awal tahun 2005.

Haruskah saya kembali ke pertanyaan fisika? Saya pasti menginginkan ini. Meskipun ada hal lain yang ingin saya terapkan.

saya telah menghabiskan paling hidupnya, bekerja pada sangat proyek besar. Dan saya telah bekerja keras, merencanakan apa yang akan saya lakukan, mencoba merencanakannya untuk dekade berikutnya. Kadang saya menunda proyek karena teknologi atau infrastruktur yang ada saat itu belum siap. Tetapi segera setelah saya mulai mengerjakan sebuah proyek, saya berjanji pada diri sendiri untuk menemukan cara untuk menyelesaikannya dengan sukses, bahkan jika perlu kerja keras bertahun-tahun untuk menyelesaikannya.

Namun, pencarian teori fisika fundamental mungkin agak berbeda dari proyek yang pernah saya kerjakan sebelumnya. Dalam arti tertentu, kriteria keberhasilannya jauh lebih ketat: dia memecahkan masalah dan menemukan teori, atau tidak. Ya, orang bisa menemukan banyak konsep abstrak yang menarik dari teori yang muncul (seperti dalam teori string). Dan sepertinya penelitian semacam itu akan menghasilkan efek samping yang menarik.

Tapi tidak seperti penciptaan teknologi atau penelitian bidang ilmiah, perumusan isi proyek ini di luar kendali kami. Isinya ditentukan oleh alam semesta kita. Dan, sangat mungkin, saya salah dalam asumsi saya tentang bagaimana alam semesta kita bekerja. Atau mungkin saya benar, tetapi ada penghalang yang hampir tidak dapat diatasi karena komputasi yang tidak dapat direduksi yang membuat kita kehilangan kemampuan untuk mengetahui area ini.

Beberapa orang mungkin mengatakan bahwa ada kemungkinan bahwa kita akan menemukan beberapa alam semesta yang terlihat seperti milik kita, tetapi kita tidak akan pernah tahu apakah itu benar-benar milik kita. Aku tidak terlalu peduli tentang itu. Saya pikir ada cukup banyak anomali dalam fisika yang ada yang dikaitkan dengan hal-hal seperti materi gelap, penjelasan yang akan memberi kita percaya diri penuh bahwa kami menemukan teori yang benar. Alangkah baiknya jika Anda bisa menebak dan mengujinya dengan cepat. Tetapi pada saat kita menurunkan semua massa partikel yang tampaknya berubah-ubah, dan lainnya fitur penting fisika, orang dapat yakin bahwa kita berhadapan dengan teori yang benar.

Itu lucu selama bertahun-tahun untuk bertanya kepada teman-teman saya apakah saya harus berurusan dengan pertanyaan-pertanyaan mendasar fisika. Dan saya mendapat tiga jenis jawaban yang sangat berbeda.

Yang pertama sederhana: Anda pasti melakukan ini!"Mereka mengatakan proyek itu adalah proyek paling menarik dan penting yang bisa dibayangkan, dan mereka tidak mengerti mengapa mereka harus menunggu satu hari ekstra sebelum memulainya.

Jenis jawaban kedua: " Mengapa Anda ingin melakukan ini?"Kemudian mereka mengatakan sesuatu seperti 'Mengapa tidak menyelesaikan masalah? kecerdasan buatan, atau rekayasa molekuler, keabadian biologis, atau, menurut paling sedikit, bukan untuk membangun perusahaan multi-miliar dolar yang besar? Mengapa melakukan sesuatu yang begitu abstrak dan teoretis ketika Anda dapat melakukan sesuatu yang esensial dan dengan demikian mengubah dunia?

Dan ada jenis jawaban ketiga - sangat diharapkan, jika kita mengingat sejarah sains. Sebagian besar berasal dari teman-teman fisikawan saya, dan itu adalah kombinasi dari " Jangan buang waktu Anda untuk ini!" dan " Tolong jangan lakukan ini".

Faktanya adalah bahwa pendekatan fisika fundamental saat ini, berdasarkan teori medan kuantum, hampir berusia 90 tahun. Dia memiliki sejumlah keberhasilan, tetapi tidak membawa kita ke teori fisika fundamental. Tetapi bagi sebagian besar fisikawan modern, pendekatan saat ini adalah inti dari fisika itu sendiri. Dan ketika mereka mendengar tentang apa yang sedang saya kerjakan, mereka pikir itu sesuatu yang sangat asing, seperti bukan fisika.

Dan beberapa teman saya hanya berkata, " Saya harap Anda tidak berhasil, karena semua yang saya kerjakan akan sia-sia.". Ya, banyak dari apa yang dilakukan akan menjadi tidak berarti. Tetapi Anda selalu menghadapi risiko ini ketika Anda terlibat dalam sebuah proyek di mana alam memutuskan apa yang benar dan apa yang tidak. Tetapi saya harus mengatakan bahwa bahkan jika Anda dapat menemukan teori fisika yang benar-benar mendasar, masih akan ada bidang yang sangat besar untuk karya teori medan kuantum, misalnya, penjelasan tentang berbagai efek pada skala yang sedang kita kerjakan di akselerator partikel.

Apa yang dibutuhkan?

Jadi, jika saya memulai proyek untuk menemukan teori fisika fundamental, lalu apa yang harus saya lakukan? Ini adalah proyek kompleks yang tidak hanya membutuhkan saya, tetapi juga beragam kelompok orang berbakat.

Apakah pada akhirnya akan berhasil, saya tidak tahu, tetapi saya pikir itu akan cukup menarik untuk ditonton, dan saya berencana untuk menyajikannya dalam format transparan, membuatnya dapat diakses dan edukatif mungkin (tentu saja, ini akan menjadi kontras yang menggembirakan dengan rezim pertapa itu, di mana saya mengerjakan A New Kind of Science selama sepuluh tahun).

Tentu saja, saya tidak tahu seberapa rumit proyek ini, dan apakah itu akan membawa hasil sama sekali. Pada akhirnya itu tergantung pada apa alam semesta kita sebenarnya. Tetapi berdasarkan apa yang saya lakukan sepuluh tahun yang lalu, saya memiliki rencana yang jelas untuk memulai dari mana dan orang seperti apa yang akan dikumpulkan sebagai bagian dari tim yang sama.

Ini akan membutuhkan ilmuwan yang baik dan insinyur / insinyur terapan. Banyak pekerjaan yang perlu dilakukan dalam pengembangan algoritma untuk evolusi jaringan dan analisisnya. Saya yakin ini akan membutuhkan teori graf, geometri modern, teori grup dan, mungkin, beberapa cabang aljabar abstrak lainnya. Dan saya tidak akan terkejut jika sejumlah besar bidang matematika dan ilmu komputer teoretis terlibat sebagai hasilnya.

Ini akan membutuhkan fisika yang kompleks dan serius, dengan pemahaman tentang dasar-dasar teori medan kuantum, teori string dan, mungkin, bagian-bagian seperti jaringan spin. Ini juga mungkin memerlukan metode fisika statistik dan modernnya landasan teori. Pemahaman tentang relativitas umum dan kosmologi akan diperlukan. Dan, jika semuanya berjalan dengan baik, itu akan membutuhkan banyak pekerjaan yang berbeda eksperimen fisik, serta interpretasinya.

Juga akan ada masalah teknis - untuk memahami, misalnya, bagaimana melakukan pekerjaan komputasi besar pada jaringan dan memvisualisasikan hasilnya. Tapi saya menduga bahwa masalah terbesar akan berada dalam pembangunan gedung. teori baru dan memahami apa yang dibutuhkan untuk belajar berbagai macam sistem jaringan yang ingin saya jelajahi. Tidak akan berlebihan untuk mendukung dari daerah yang ada. Tetapi pada akhirnya, saya menduga, itu akan membutuhkan konstruksi struktur intelektual baru yang signifikan, yang tidak akan seperti apa pun yang ada sekarang.

Tapi apakah sudah waktunya?

Apakah sekarang waktu yang tepat untuk mengimplementasikan proyek seperti itu? Mungkin kita harus menunggu sampai komputer mendapatkan lebih banyak daya komputasi. Atau ketika bidang matematika tertentu maju lebih jauh. Atau sampai beberapa pertanyaan dari fisika terjawab.

Saya tidak yakin. Tetapi saya tidak melihat adanya hambatan yang tidak dapat diatasi, tetapi hanya bahwa proyek ini akan membutuhkan upaya dan sumber daya. Dan siapa tahu: mungkin itu akan menjadi lebih mudah daripada yang kita pikirkan, dan kita, melihat ke belakang, akan bertanya-tanya mengapa tidak ada yang melakukan ini sebelumnya.

Satu dari poin kunci yang mengarah ke relativitas umum 100 tahun yang lalu adalah postulat kelima Euclid (" garis sejajar tidak pernah berpotongan") mungkin tidak berlaku di alam semesta nyata, memungkinkan keberadaan ruang melengkung. Tetapi jika kecurigaan saya tentang kosmos dan alam semesta benar, maka itu berarti sebenarnya ada lebih banyak lagi masalah mendasar di dasar-dasar Euclid - dalam definisi pertamanya. Lagi pula, jika ada jaringan subruang diskrit, maka asumsi Euclid tentang titik dan garis yang dapat menempati posisi spasial apa pun sama sekali tidak benar. Tambahkan tanda

PENGANTAR

Lebih dari 2500 tahun telah berlalu sejak awal pemahaman tentang ruang dan waktu, namun, minat pada masalah dan perselisihan para filsuf, fisikawan, dan perwakilan ilmu lain tentang definisi sifat ruang dan waktu tidak berkurang sama sekali. semua. Minat yang signifikan dalam masalah ruang dan waktu adalah alami dan logis, pengaruh faktor-faktor ini pada semua aspek aktivitas manusia tidak dapat ditaksir terlalu tinggi. Konsep ruang - waktu adalah milik Alam yang paling penting dan paling misterius atau, setidaknya, sifat manusia. Gagasan tentang ruang-waktu melumpuhkan imajinasi kita. Tidak heran upaya para filsuf kuno, skolastik Abad Pertengahan dan ilmuwan modern, yang memiliki pengetahuan tentang sains dan pengalaman dalam sejarah mereka, untuk memahami esensi ruang-waktu tidak memberikan jawaban yang jelas atas pertanyaan yang diajukan.

Materialisme dialektis berangkat dari fakta bahwa "tidak ada apa pun di dunia ini selain materi yang bergerak, dan materi yang bergerak tidak dapat bergerak selain dalam ruang dan waktu." Ruang dan waktu, di sini berperan sebagai bentuk fundamental dari keberadaan materi. Fisika klasik menganggap kontinum ruang-waktu sebagai arena universal dinamika objek fisik. Pada abad terakhir, perwakilan fisika non-klasik (fisika partikel, fisika kuantum dll.) mengajukan ide-ide baru tentang ruang dan waktu, yang menghubungkan kategori-kategori ini dengan satu sama lain. Berbagai konsep telah muncul: menurut beberapa orang, tidak ada apa pun di dunia ini, kecuali ruang lengkung yang kosong, dan objek fisik hanyalah manifestasi dari ruang ini. Konsep lain mengklaim bahwa ruang dan waktu hanya melekat pada objek makroskopik. Seiring dengan penafsiran waktu – ruang oleh filsafat fisika, terdapat banyak teori para filosof yang menganut pandangan idealis, misalnya Anri Bergson berpendapat bahwa waktu hanya dapat diketahui dengan intuisi non-rasional, dan konsep-konsep ilmiah yang merepresentasikan waktu. sebagai memiliki arah salah menafsirkan realitas.

Disarankan untuk memulai kajian dengan gagasan-gagasan filsafat alam purba, kemudian menganalisis seluruh proses perkembangan gagasan-gagasan spatio-temporal hingga saat ini.

PENGEMBANGAN IDE TENTANG RUANG - WAKTU SEBELUM AWAL ABAD KE-20.

Konsep ruang dan waktu dalam filsafat kuno.

Konsep waktu muncul atas dasar persepsi seseorang tentang perubahan peristiwa, perubahan yang diberikan dalam keadaan objek dan siklus berbagai proses. Ide-ide ilmu pengetahuan alam tentang ruang dan waktu telah melalui proses pembentukan dan perkembangan yang panjang. Yang pertama dari mereka muncul dari keberadaan yang jelas di alam dan, pertama-tama, dalam makrokosmos tubuh fisik padat yang menempati volume tertentu. Ide-ide rasional yang sejalan dengan ide-ide masa kini tentang waktu – ruang dapat ditemukan dalam ajaran hampir semua pemikir kuno. Jadi sudah dalam ajaran Heraclitus, tempat sentral ditempati oleh gagasan perubahan universal - kita memasuki sungai yang sama dan tidak masuk. Dalam analisis doktrin kuno tentang ruang dan waktu, kami akan fokus pada dua masalah yang paling diselidiki sepenuhnya: atomisme Democritus dan sistem Aristoteles.

Doktrin atomistik dikembangkan oleh materialis Yunani Kuno, Leucippus dan Democritus, dan dalam banyak hal mengantisipasi penemuan mendasar para ilmuwan abad terakhir. Menurut doktrin ini, semua keanekaragaman alam terdiri dari partikel terkecil dari materi (atom) yang bergerak, bertabrakan, dan bergabung di ruang hampa. Atom (eksistensi) dan kekosongan (non-eksistensi) adalah prinsip pertama dunia. Atom tidak muncul dan tidak hancur, keabadiannya berasal dari tidak adanya permulaan waktu. Atom bergerak dalam kehampaan untuk waktu yang tidak terbatas, yang sesuai dengan waktu yang tidak terbatas. Menurut Democritus, atom secara fisik tidak dapat dibagi karena kepadatan dan tidak adanya kekosongan di dalamnya. Konsep itu sendiri didasarkan pada atom, yang, dalam kombinasi dengan kekosongan, membentuk seluruh isi dunia nyata. Atom-atom ini didasarkan pada amer (ruang minimum materi). Tidak adanya bagian dalam amer berfungsi sebagai kriteria untuk ketidakterpisahan matematis. Atom tidak pecah menjadi amer, dan yang terakhir tidak ada dalam keadaan bebas. Ini bertepatan dengan ide-ide fisika modern tentang quark. Menggambarkan sistem Democritus sebagai sebuah teori tingkat struktural materi - fisik (atom dan kekosongan) dan matematika (amers), kita dihadapkan pada dua ruang: ruang fisik kontinu sebagai wadah dan ruang matematika berdasarkan amer sebagai unit skala perluasan materi. Sesuai dengan konsep atomistik ruang, Democritus mengembangkan gagasan tentang sifat waktu dan gerakan. Kemudian mereka dikembangkan oleh Epicurus menjadi sistem yang koheren. Epicurus mempertimbangkan properti gerakan mekanis berdasarkan sifat diskrit ruang dan waktu. Misalnya, sifat isotaki adalah bahwa semua atom bergerak dengan kecepatan yang sama. pada tingkat matematika inti dari isotachy adalah bahwa dalam proses bergerak atom melewati satu atom ruang untuk satu atom waktu.

Aristoteles memulai analisisnya dengan pertanyaan umum tentang keberadaan waktu, kemudian mengubahnya menjadi pertanyaan tentang keberadaan waktu yang dapat dibagi. Analisis lebih lanjut tentang waktu dilakukan oleh Aristoteles sudah pada tingkat fisik, di mana ia berfokus pada hubungan waktu dan gerakan. Aristoteles menunjukkan bahwa waktu tidak terpikirkan, tidak ada tanpa gerakan, tetapi itu bukan gerakan itu sendiri. Dalam model waktu seperti itu, konsep relasional diimplementasikan untuk pertama kalinya. Anda dapat mengukur waktu dan memilih satuan pengukurannya menggunakan apa saja gerakan berkala, tetapi agar nilai yang dihasilkan menjadi universal, perlu menggunakan gerakan dengan kecepatan maksimum. Dalam fisika modern, ini adalah kecepatan cahaya, dalam filsafat kuno dan abad pertengahan, ini adalah kecepatan bola langit.

Ruang bagi Aristoteles bertindak sebagai relasi objek-objek dunia material, ia dipahami sebagai kategori objektif, sebagai properti benda-benda alam. Mekanika Aristoteles hanya berfungsi dalam model dunianya. Itu dibangun di atas fenomena yang jelas dari dunia duniawi. Tapi ini hanya salah satu tingkat kosmos Aristoteles. Model kosmologisnya berfungsi secara tidak homogen ruang terbatas, yang pusatnya bertepatan dengan pusat Bumi. Kosmos dibagi menjadi dua tingkatan: duniawi dan surgawi. Tingkat duniawi terdiri dari empat elemen - tanah, air, udara dan api; selestial - dari benda-benda halus yang berada di tak terbatas bundaran. Aristoteles berhasil menciptakan model ruang-waktu yang paling sempurna untuk zamannya, yang berlangsung lebih dari dua milenium.

Pengembangan gagasan tentang ruang dan waktu dalam fisika klasik.

Langkah penting berikutnya dalam pengembangan gagasan tentang sifat ruang dan waktu adalah karya perwakilan fisika klasik. Adapun para peneliti kuno dunia, untuk perwakilan fisika klasik, ide-ide utamanya adalah ide-ide biasa tentang ruang dan waktu seperti tentang semacam kondisi eksternal keberadaan di mana materi ditempatkan dan yang akan dipertahankan bahkan jika materi menghilang. Pandangan seperti itu memungkinkan untuk merumuskan konsep ruang dan waktu absolut, yang menerima formulasi paling berbeda dalam karya I. Newton "Prinsip Matematika Filsafat Alam". Karya ini menentukan perkembangan seluruh gambaran ilmu alam dunia selama lebih dari dua abad. Ini merumuskan hukum dasar gerak dan mendefinisikan ruang, waktu, tempat dan gerak.

Mengungkap esensi ruang dan waktu, Newton mengusulkan untuk membedakan antara dua jenis konsep: absolut (benar, materialistis) dan relatif (tampak, biasa) dan memberi mereka karakteristik tipologis berikut:

“Waktu yang mutlak, benar, materialistis dalam dirinya sendiri dan pada intinya, tanpa hubungan apa pun dengan apa pun di luar, mengalir secara merata dan sebaliknya disebut durasi. Relatif, nyata, atau biasa, waktu adalah ukuran eksternal yang tepat, atau dapat diubah, durasi yang dipahami oleh indra, yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari alih-alih waktu matematis yang sebenarnya, seperti: jam, hari, bulan, tahun ... " .

Ruang absolut, pada intinya, tidak terhubung dengan benda-benda yang ditempatkan di dalamnya, dan terlepas dari apa pun di luarnya, ia selalu tetap sama dan tidak bergerak. Ruang relatif adalah ukuran atau bagian terbatas yang dapat bergerak, yang ditentukan oleh indera kita menurut posisinya relatif terhadap benda-benda tertentu, dan yang dalam kehidupan sehari-hari dianggap sebagai ruang tetap. Waktu dan ruang, seolah-olah, wadah untuk diri mereka sendiri dan untuk segala sesuatu yang ada. Dengan pemahaman ini, ruang dan waktu absolut disajikan sebagai beberapa elemen keberadaan yang mandiri, yang ada di luar dan terlepas dari proses material apa pun, sebagai kondisi universal di mana materi ditempatkan. Bagi Newton, ruang dan waktu mutlak merupakan arena pergerakan benda-benda fisik.

Pandangan ini dekat dengan pemahaman substansial tentang ruang dan waktu, meskipun Newton tidak menganggapnya sebagai zat nyata, seperti materi. Mereka hanya memiliki satu tanda substansi - independensi absolut dari keberadaan dan independensi dari proses spesifik apa pun. Tapi mereka tidak punya yang lain kualitas penting zat - kemampuan untuk menghasilkan berbagai tubuh, untuk tetap berada di dasarnya dengan semua perubahan dalam tubuh. Newton mengakui kemampuan ini hanya untuk materi, yang dianggap sebagai kumpulan atom. Benar, materi juga merupakan substansi sekunder setelah Tuhan, yang menciptakan dunia, ruang dan waktu dan menggerakkannya. Tuhan, sebagai makhluk non-spasial dan abadi, tidak tunduk pada waktu, di mana segala sesuatu dapat berubah dan sementara. Dia abadi dalam kesempurnaan dan kemahakuasaannya yang tak terbatas dan merupakan esensi sejati dari semua makhluk. Kategori waktu tidak berlaku untuknya, Tuhan ada dalam kekekalan, yang merupakan atribut Tuhan. Untuk sepenuhnya mewujudkan kebijaksanaan dan kekuatannya yang tak terbatas, ia menciptakan dunia dari ketiadaan, menciptakan materi, dan dengannya ruang dan waktu sebagai kondisi keberadaan materi. Tetapi suatu hari nanti dunia akan sepenuhnya melaksanakan rencana pengembangan ilahi yang ditetapkan di dalamnya selama penciptaan, dan keberadaannya akan berhenti, dan ruang dan waktu akan menghilang bersama dengan dunia. Dan sekali lagi hanya akan ada keabadian sebagai atribut Tuhan dan kemahahadiran-Nya yang tak terbatas. Pandangan serupa diungkapkan oleh Plato, Aurelius, Agustinus, Thomas Aquinas dan para pengikutnya.

Ruang dan waktu dalam filsafat adalah konsep kompleks yang dengannya banyak pertanyaan masih terkait. Mereka dipelajari tidak hanya oleh para filsuf, tetapi juga oleh perwakilan dari ilmu-ilmu lain: matematika, fisika, dan sebagainya. Istilah seperti "ruang" dan "waktu" muncul dalam filsafat sejak lama. Karya-karya pertama yang entah bagaimana terhubung dengan mereka adalah milik Democritus, Newton, Epicurus.

Ruang dan waktu dalam filsafat

Dunia material yang mengelilingi kita terdiri dari berbagai jenis dunia struktural yang terus bergerak dan juga berkembang. Perkembangan mereka adalah semacam proses yang berlangsung. Proses ini melalui tahapan-tahapan tertentu.

Pada hakikatnya ruang tidak lain adalah kemampuan suatu benda untuk diperluas, memiliki tempat di antara yang lain, dan juga untuk membatasinya. Waktu dibicarakan ketika membandingkan durasi yang berbeda, yang menunjukkan kecepatan pengembangan proses penyebaran, kecepatannya, dan juga ritme. Ruang dan waktu dalam filsafat selalu memiliki hubungan tertentu. Kategori mereka adalah materi.

Ada berbagai konsep yang memiliki ruang dan waktu. Filsafat mengenal dua di antaranya:

Besar;

relasional.

Yang pertama menganggap keduanya sebagai entitas bebas yang ada sepenuhnya terlepas dari objek material - yaitu, secara independen. Dalam kasus kedua, mereka diperlakukan sebagai antara objek serta proses. Di luar objek dan proses ini, tidak ada satu pun yang ada.

Seperti disebutkan di atas, konsep-konsep ini juga dipertimbangkan oleh ilmu-ilmu lain, tetapi filsafatlah yang membantu menemukan sifat-sifat utamanya. Ruang dan waktu memiliki sifat umum sebagai berikut:

Ikatan yang tak terpisahkan dengan materi, serta satu sama lain;

Kemutlakan;

Ketergantungan pada proses, serta interaksi dalam sistem material;

Kesatuan yang kontinu maupun yang terputus-putus dalam strukturnya sendiri;

Kualitatif dan kuantitatif tak terhingga.

Ada metrik serta sifat topologi waktu dan ruang. Karakteristik topologi berkaitan dengan diskontinuitas dan kontinuitas, orientabilitas, keterhubungan, dimensi, dan sebagainya. Karakteristik metrik menampilkan isotropi, infinity, finiteness, dan sebagainya.

Sifat universal ruang adalah lokasi, luas, koeksistensi elemen yang berbeda, kemungkinan menghubungkan elemen, menambah atau mengurangi jumlahnya.

Sifat metrik terutama terkait dengan luasnya ruang. Mereka mengungkapkan bagaimana elemen spasial terhubung, hukum apa yang dipatuhi oleh koneksi mereka.

Sifat-sifat khusus ruang juga diketahui. Ini termasuk:

Simetri dan asimetri;

Lokasi;

Jarak antar objek;

Distribusi bidang dan materi;

Batas yang mendefinisikan berbagai jenis sistem.

Sifat umum waktu adalah:

Koneksi dengan atribut materi;

durasi;

Asimetri dan satu dimensi;

Orientasi dari masa lalu ke masa depan;

ireversibilitas.

Sifat-sifat khusus waktu meliputi periode-periode tertentu dari keberadaan benda-benda, keserentakan berbagai peristiwa, ritme proses, laju perkembangan, serta hubungan siklus-siklus perkembangan yang berbeda yang berada dalam sistem yang sama.

Albert Einstein mampu membuktikan bahwa di dunia kita, interval waktu dan ruang selalu berubah ketika berpindah ke kerangka acuan lain. membuatnya jelas koneksi yang dalam yang ada di antara ruang dan waktu. Dia juga menunjukkan bahwa ada ruang tunggal, serta waktu. Ruang dan waktu yang kita rasakan hanyalah proyeksi dari ruang dan waktu yang sama. Mereka dapat membelah tergantung pada bagaimana tubuh berperilaku.

RUANG DAN WAKTU

RUANG DAN WAKTU

bentuk universal keberadaan materi, atribut terpentingnya. Tidak ada materi di dunia yang tidak memiliki sifat spatio-temporal, seperti halnya tidak ada P. dan di. sendiri, di luar materi atau terlepas darinya. Ruang adalah wujud materi, yang mencirikan perluasannya, strukturnya, dan interaksi unsur-unsurnya dalam semua sistem materi. Waktu adalah bentuk keberadaan materi, mengungkapkan keberadaannya, urutan perubahan keadaan dalam perubahan dan perkembangan semua sistem material. P. dan di. terkait erat, mereka dimanifestasikan dalam gerakan dan perkembangan materi.

Dalam filsafat pra-Marxis, juga dalam klasik. fisika P. dan di. sering terlepas dari materi, dianggap independen. entitas atau ext. kondisi keberadaan dan pergerakan tubuh. Dalam konsep Newton perut ruang dipahami sebagai perpanjangan tak terbatas yang mengandung semua materi dan tidak bergantung pada c.-l. proses, dan perut waktu - sebagai saat ini terlepas dari c.-l. mengubah durasi seragam, di mana segala sesuatu muncul dan menghilang. Dalam konsep Newton tentang P. dan di. beberapa tanda substantif dikaitkan - perut kemandirian dan kemandirian keberadaan; pada saat yang sama P. dan di. tidak dianggap sebagai zat generatif dari mana semua tubuh muncul. Dalam daftar bahan. filsafat alam dan berdasarkan prinsip-prinsip fisik. teori mendominasi atomistik. struktur materi: hanya bergerak, ada dan berubah di P. dan di. bagaimana ext. kondisi hidup.

PADA keagamaan dan idealis secara objektif. latihan mengajukan serupa P. dan di. sebagai universal ext. kondisi keberadaan tubuh, bagaimanapun, P. dan di. ditafsirkan sebagai diciptakan bersama dengan materi oleh Tuhan atau perut Roh. Dari sudut pandang teologi kepada Tuhan, konsep P. dan di. tidak berlaku: sebagai yang tertinggi, tak terbatas dan kreatif, itu ekstra-spasial dan tidak ada dalam waktu, tetapi dalam keabadian, yang merupakan salah satu atributnya. Dalam subjektif-idealistik. konsep yang dikemukakan eklektik. dan interpretasi internal yang kontradiktif dari P. dan di. sebagai bentuk apriori perasaan. kontemplasi (Kant) atau sebagai bentuk pengurutan kompleks sensasi dan data eksperimen, membangun ketergantungan fungsional di antara mereka (Berkeley, Mach, positivisme).

Untuk pertama kalinya otentik ilmiah pemahaman P. dan di. sebagai atribut universal dan bentuk keberadaan materi dikemukakan dan didukung oleh K. Marx dan F. Engels. pengajaran dialektika. materialisme tentang P. dan di. mendalami ilmu alam 20 di. Cara. kontribusi untuk modern ide tentang P. dan di. memperkenalkan A. Einstein: dia mengungkapkan P. dan yang tak terpisahkan di. sebagai satu bentuk keberadaan materi (ruang waktu), menetapkan kesatuan ruang-waktu dan struktur kausal dunia, menemukan relativitas karakteristik ruang-waktu benda dan fenomena.

Subjek dialektika-materialistik. teori P. dan di. bersifat metodologis. pencapaian besar modern ilmu dalam pemahaman P. dan di. untuk mengembangkan pandangan dunia holistik, sifat universal P. dan di. dalam hubungannya dengan yang lain atribut materi, teoritis. tak terhingga P. dan di. dalam jumlah. dan kualitas. hubungan, studi tentang pola ilmiah pengetahuan P. dan di. dan bentuk komunikasi berubah ilmiah teori tentang P. dan di.

Untuk sifat universal P. dan di. meliputi: objektivitas dan independensi dari kesadaran manusia; kemutlakan sebagai atribut materi; hubungan yang tak terpisahkan satu sama lain dan dengan pergerakan materi; dari hubungan struktural dan proses pengembangan dalam sistem material; kesatuan terputus-putus dan kontinu dalam strukturnya; kuantitas. dan kualitas. . Bedakan metrik. (yaitu pengukuran terkait) dan topologi. (misalnya keterhubungan, ruang dan , satu-dimensi, ireversibilitas waktu) sifat P. dan di. Pengetahuan tentang sifat-sifat universal P. dan di. adalah hasil dari durasi. historis perkembangan ilmu pengetahuan, seleksi dalam proses generalisasi dan abstraksi karakteristik invarian dari beragam hubungan spatio-temporal yang memanifestasikan dirinya di semua tingkat struktural materi.

Seiring dengan karakteristik seragam, yang di sama melekat dalam ruang dan waktu, mereka dicirikan oleh beberapa fitur yang mencirikan mereka sebagai atribut materi yang berbeda, meskipun terkait erat. Sifat universal ruang meliputi, pertama-tama, ekstensi, yang berarti mendayung dan koeksistensi berbagai elemen (titik, segmen, volume dan t. P.), kemungkinan menambahkan beberapa elemen berikutnya ke setiap elemen yang diberikan, atau kemungkinan mengurangi jumlah elemen. Sistem apa pun dapat dianggap diperpanjang, dalam?-poa perubahan dalam sifat koneksi dan interaksi elemen penyusunnya, jumlahnya posisi relatif dan kualitas. fitur. Ini berarti bahwa luasnya berkaitan erat dengan sifat struktural sistem material, yang memiliki atribut . Objek yang tidak diperpanjang tidak akan memiliki struktur, intern koneksi dan kemampuan untuk berubah. Ruang juga dicirikan oleh konektivitas dan kontinuitas, yang memanifestasikan dirinya baik dalam sifat pergerakan benda-benda dari titik ke titik, dan dalam distribusi objek fisik. dampak melalui Berbagai bidang (elektromagnetik, gravitasi, nuklir) dalam bentuk aksi jarak pendek dalam transfer materi dan energi. Konektivitas berarti tidak adanya c.-l."istirahat" di ruang angkasa dan pelanggaran tindakan jarak pendek dalam penyebaran pengaruh material di lapangan. Pada saat yang sama, ruang dicirikan oleh , yang memanifestasikan dirinya dalam keberadaan terpisah dari objek material dan sistem yang memiliki yang pasti. dimensi dan batas, adanya berbagai tingkat struktural materi dengan ruang yang berbeda. hubungan. Sifat umum ruang, yang ditemukan pada semua tingkat struktural yang diketahui, adalah tiga dimensi, yang secara organik terhubung dengan struktur sistem dan pergerakannya. Semua proses dan interaksi material diwujudkan hanya dalam ruang tiga dimensi. Dalam satu atau dua dimensi (garis, bidang) interaksi antara materi dan medan tidak dapat terjadi. abstrak (konseptual) ruang multidimensi dalam modern matematika dan fisika dibentuk dengan menjumlahkan tiga ruang. koordinat waktu dan yang lain parameter, dengan mempertimbangkan interkoneksi dan perubahan yang diperlukan untuk deskripsi proses yang lebih lengkap. Namun, ruang konseptual ini, yang diperkenalkan sebagai cara untuk menggambarkan sistem, tidak boleh disamakan dengan ruang nyata, yang selalu tiga dimensi dan mencirikan luas dan struktur materi, koeksistensi dan interaksi elemen dalam berbagai sistem. Dengan luasnya ruang terkait erat dengan metriknya. sifat-sifat yang menyatakan ciri-ciri hubungan ruang-ruang. unsur, dan besaran. hukum hubungan ini. Di alam, metrik sifat ruang ditentukan oleh heterogenitas hubungan struktural dalam sistem, khususnya distribusi massa gravitasi dan besarnya gravitasi. potensial yang menentukan "kelengkungan" ruang.

Untuk spesifik. (lokal) Sifat-sifat ruang sistem material meliputi simetri dan asimetri, bentuk dan dimensi tertentu, lokasi, jarak antar benda, ruang. distribusi materi dan bidang, batas-batas yang memisahkan sistem yang berbeda. Semua sifat ini bergantung pada struktur dan ext. koneksi tubuh, kecepatan gerakan mereka, sifat interaksi dengan ext. bidang. Ruang setiap sistem material pada dasarnya terbuka, terus berubah menjadi ruang yang lain sistem, yang mungkin berbeda dalam metrik. dan yang lain properti lokal. Dari sinilah multiplisitas berasal. ruang nyata, tidak habis-habisnya dalam jumlah. dan kualitas. hubungan.

Untuk sifat universal waktu (atau hubungan waktu dalam sistem material) meliputi: objektivitas; hubungan tak terpisahkan dengan materi, serta dengan ruang, gerakan dan yang lain atribut materi; durasi, mengungkapkan urutan keberadaan dan perubahan keadaan benda. Durasi terbentuk dari momen atau interval waktu yang muncul satu demi satu, yang bersama-sama membentuk seluruh periode keberadaan tubuh dari kemunculannya hingga transisi ke bentuk yang berbeda secara kualitatif. Bertindak sebagai semacam "perpanjangan" waktu, durasi menentukan

ditangkap oleh pelestarian umum materi dan gerak selama transformasi mereka dari satu bentuk ke bentuk lain. Waktu keberadaan setiap objek tertentu terbatas dan terputus-putus, karena setiap orang memiliki awal dan akhir dari keberadaan. Namun, materi penyusun dalam hal ini tidak muncul dari ketiadaan dan tidak musnah, melainkan hanya mengubah bentuk wujudnya. Karena kegigihan umum materi dan gerak, waktu keberadaannya adalah kontinu, dan kontinuitas ini mutlak, sedangkan diskontinuitas adalah relatif. Kontinuitas waktu sesuai dengan keterhubungannya, tidak adanya "celah" antara momen dan intervalnya.

Waktu adalah satu dimensi, asimetris, tidak dapat diubah dan selalu diarahkan dari masa lalu ke masa depan. fisik tertentu. faktor-faktor yang mencirikan ireversibilitas waktu adalah peningkatan entropi dalam berbagai sistem, dari waktu ke waktu, jumlah. hukum gerak benda.

Spesifik sifat-sifat waktu adalah periode spesifik keberadaan benda-benda dari penampilan hingga transisi ke bentuk yang berbeda secara kualitatif, peristiwa, yang selalu relatif, proses, laju perubahan keadaan, laju perkembangan, hubungan temporal antara berbagai siklus dalam struktur sistem.

Perkembangan ilmu pengetahuan pada usia 20 di. mengungkapkan aspek baru ketergantungan P. dan di. dari proses material. Dari teori relativitas dan fakta eksperimental modern fisika mengikuti bahwa dengan peningkatan kecepatan gerakan benda dan pendekatannya terhadap kecepatan cahaya, itu meningkat, dimensi linier dalam arah gerakan relatif berkurang, semua proses melambat dibandingkan dengan keadaan relatif. istirahat tel. Perlambatan ritme temporal juga terjadi di bawah pengaruh medan gravitasi yang sangat kuat yang diciptakan oleh dalam jumlah besar zat (yang muncul misalnya, dalam pergeseran merah garis emisi spektral disebut. katai putih dan quasar, yang memiliki kepadatan tinggi dan medan gravitasi yang kuat). Dengan jumlah. peningkatan densitas materi (hingga nilai urutan 1094 g/cm3 dan lebih) metrik, dan mungkin beberapa topologi, harus berubah secara kualitatif. properti P.i di. Dari data observasi ekstragalaksi. astronomi mengikuti bahwa kepadatan rata-rata materi di Metagalaxy dari urutan 10-31 g/cm3 sesuai dengan ruang terbuka negatif. lengkungan. Namun, data ini tidak dapat diperluas ke keseluruhan sebagai keseluruhan, karena materi tidak homogen dan di dunia ada tingkat struktural dan jenis sistem material yang tak terhitung jumlahnya dengan hubungan spatio-temporal mereka sendiri.

F. Engels, Dialektika Alam, K. Marx dan F. Engels, Karya, t. dua puluh; nya, Anti-Dühring, ibid.; Lenin V.I., Materialisme dan, PSS, t. delapan belas; miliknya, Philos. buku catatan, di sana t. 29; Einstein A., Dasar-dasar teori relativitas, M.-L., 19352; Newton, I., Matematika. permulaan filsafat alam, M.-L., 1936; Fok V. A., Teori P., V. dan gravitasi, M., 19612; Steinman R. Ya., P. dan di., M., 1962; Melyuhin S. T., Matter in its unity, infinity and development, M., 1966; Grunbaum A., Philos. masalah P. dan di., per. Dengan Bahasa inggris, M., 1969; Tak terhingga dan Alam Semesta. Duduk. Seni. , M., 1969; MostepanenkoA. M., Masalah universalitas utama sifat P. dan di., L., 1969; dia, P. dan di. di dunia makro, mega dan mikro, M., 1974; P., V., M., 1971; Varashenkov V. S., Masalah subatom P. dan di., M., 1979; Akhundov M. D., Konsep P. dan di.: asal usul, evolusi, prospek, M., 1982.

S.T.Melyukhin.

Filosofis kamus ensiklopedis. - M.: Ensiklopedia Soviet. Bab editor: L. F. Ilyichev, P. N. Fedoseev, S. M. Kovalev, V. G. Panov. 1983 .

RUANG DAN WAKTU

bentuk-bentuk umum keberadaan materi, yaitu bentuk-bentuk koordinasi benda-benda dan fenomena-fenomena materi. dialektika dan modern menunjukkan bahwa P. dan abad. tidak dapat eksis di luar materi dan terlepas darinya. Perbedaan antara bentuk-bentuk ini satu sama lain adalah bahwa ruang adalah segalanya. bentuk umum koeksistensi tubuh, waktu adalah bentuk universal dari perubahan fenomena. Menurut Engels, berada dalam ruang berarti berada dalam bentuk lokasi yang satu dengan yang lain, berada dalam waktu berarti berada dalam bentuk urutan satu demi satu. Ruang adalah bentuk koordinasi berbagai objek dan fenomena yang hidup berdampingan, yang terdiri dari fakta bahwa yang terakhir ditentukan. terletak relatif satu sama lain dan, yang merupakan berbagai bagian dari satu atau sistem lain, berada dalam cara tertentu. kuantitas. hubungan satu sama lain. Waktu adalah bentuk umum dari koordinasi fenomena, keadaan berturut-turut dari objek material, yang terdiri dari kenyataan bahwa setiap (keadaan), yang merupakan satu atau lain bagian dari proses yang terjadi di objek, berada di tempat tertentu. kuantitas. hubungan dengan fenomena lain (keadaan).

spasi karakteristik adalah tempat objek (ketika objek berjauhan satu sama lain atau objek kecil, tempat-tempat ini dapat dianggap sebagai "titik" ruang), jarak antar tempat, sudut antara arah yang berbeda, di mana objek berada (objek individu dicirikan oleh panjang dan bentuk, yang ditentukan oleh jarak antara bagian-bagian objek dan orientasinya). Waktu karakteristik - "momen", di mana fenomena terjadi, durasi (durasi) proses. Hubungan antara ruang-ruang ini.-waktu. besaran yang disebut metrik. Ada juga kualitas., Topolog dan h. Karakteristik - "kontak" berbagai objek atau proses, urutan pengaturannya, simetri.

Ruang waktu hubungan tunduk pada spesifik. pola. Sesuai dengan keberadaan sisi berlawanan yang terkait erat dari objek dan proses material - integritas dan diferensiasi, stabilitas dan variabilitas, dan dalam ruang-waktu. hubungan membedakan, di satu sisi, dan durasi, dengan - urutan koeksistensi dan perubahan fenomena. Perpanjangan objek dan durasi keadaan ("seumur hidup") muncul ke permukaan ketika mempertimbangkan objek atau keadaan secara keseluruhan; "keteraturan" muncul ke permukaan ketika mempertimbangkan hubungan bagian-bagian (objek atau keadaan) atau hubungan objek yang berbeda.

Menurut dialektika materialisme, P. dan c. adalah bentuk wujud dari objek dan proses yang berbeda. Ini menentukan karakter universal ruang-waktu. hubungan dan pola. Dengan pendalaman pengetahuan tentang materi dan gerak, maka pengetahuan ilmiah semakin dalam dan berubah. ide tentang P. dan c. Oleh karena itu, untuk memahami makna dari pola P. dan abad yang baru ditemukan. hanya mungkin dengan membangun hubungan mereka dengan hukum interaksi dan gerak materi. Contohnya adalah geometri non-Euclidean, makna sebenarnya yang menjadi jelas hanya setelah penemuan teori relativistik medan gravitasi.

Langsung kesatuan dan abad P. bertindak dalam gerakan materi; bentuk paling sederhana gerak – gerak – dicirikan oleh besaran-besaran yang mencakup berbagai rasio P. dan c. Modern (lihat. Teori relativitas) menemukan kesatuan yang lebih dalam dari P. dan V., yang dinyatakan dalam perubahan reguler bersama dalam ruang.-waktu. karakteristik sistem ketika gerakan yang terakhir berubah, serta ketergantungan jumlah ini pada konsentrasi materi (massa) di lingkungan.

Dari ruang murni. Hubungan (geometris) hanya dibahas jika dimungkinkan untuk mengabstraksikan gerakan benda dan bagian-bagiannya. Kemudian dunia muncul sebagai seperangkat benda kaku ideal yang tidak dapat diubah yang terletak di luar satu sama lain, dan hubungan luar negeri badan-badan ini direduksi menjadi spasial. Dengan waktu murni. hubungan ditangani dalam kasus ketika dimungkinkan untuk mengabstraksikan dari berbagai objek yang hidup berdampingan; maka satu-satunya objek "titik" mengalami perubahan keadaan yang ditandai dengan durasi yang berbeda.

Dalam proses nyata mengukur ruang. dan waktu besaran yang digunakan oleh k.-l. sistem referensi.

konsep dan abad P. adalah komponen penting dari gambaran dunia secara keseluruhan dan karena itu termasuk dalam filsafat. Doktrin tentang P. dan abad. semakin dalam dan berkembang seiring dengan perkembangan pandangan dunia pada umumnya, tetapi khususnya ilmu pengetahuan alam dan, di atas segalanya, fisika. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa sifat-sifat P. dan c. memiliki makhluk yang cukup nilai fisik keteraturan, to-rye sering dinyatakan dalam bentuk ketergantungan fisik. besaran dari ruang.-waktu. koordinat; selain itu, pengukuran ruang.-waktu yang akurat. kuantitas diproduksi menggunakan fisik. perangkat. Itu adalah perkembangan fisika di abad ke-20. menyebabkan restrukturisasi radikal ilmu pengetahuan. ide tentang P. dan abad. Dari ilmu lain berarti. peran dalam kemajuan doktrin tentang P. dan abad. dimainkan secara khusus.

Perkembangan fisika, geometri dan astronomi pada abad ke-20. menegaskan kebenaran pandangan dialektika. materialisme di P. dan di. Pada gilirannya, dialektika-materialistik konsep dan abad P. memungkinkan kita untuk memberikan interpretasi yang benar tentang modern. fisik ajaran tentang P. dan v., untuk mengungkapkan sifat tidak memuaskan dari pemahaman subjektivis doktrin ini dan upaya untuk "mengembangkannya", merobek P. dan v. dari materi.

Ruang waktu hubungan tidak hanya pola umum, tetapi juga spesifik, karakteristik objek dari kelas tertentu, karena hubungan ini ditentukan oleh struktur objek material, internalnya. interaksi dan proses. Oleh karena itu, karakteristik seperti dimensi suatu objek (khususnya, bentuknya), masa hidup, ritme proses, jenis simetri adalah makhluk. parameter objek jenis ini, yang juga tergantung pada kondisi di mana ia ada. Yang paling penting dan spesifik adalah ruang-waktu. hubungan dalam objek berkembang yang kompleks seperti biologis. atau masyarakat. Dalam pengertian ini adalah mungkin untuk berbicara tentang P. individu dan abad. objek tersebut (misalnya, tentang waktu biologis atau sosial).

Konsep dasar P. dan abad. Filosofi yang paling penting berkaitan dengan P. dan V., ini tentang esensi P. dan V., yaitu. hubungan bentuk-bentuk makhluk ini dengan materi, serta objektivitas ruang.-waktu. hubungan dan pola.

Sepanjang hampir seluruh sejarah ilmu alam; dan filsafat, ada dua dasar. konsep dan abad P. Salah satunya berasal dari atomis kuno - Democritus, Epicurus, Lucretius, yang memperkenalkan ruang kosong dan menganggapnya sebagai homogen dan (tetapi tidak isotropik); konsep waktu kemudian berkembang sangat buruk. Pada waktunya, konsep ini dikembangkan oleh Newton, yang membersihkannya dari antropomorfisme. Menurut Newton, P. dan V. adalah prinsip-prinsip khusus yang ada secara independen dari materi dan dari satu sama lain. Ruang itu sendiri (ruang abs.) adalah "wadah benda", benar-benar tidak bergerak, kontinu, homogen (sama di semua titik) dan isotropik (sama di semua arah), permeabel - tidak mempengaruhi materi dan tidak terpengaruh olehnya, dan tak terbatas; memiliki tiga dimensi. Dari perut ruang Newton membedakan panjang benda - utamanya. , berkat yang mereka menempati pasti. tempat di perut. ruang, bertepatan dengan tempat-tempat ini. Ekstensi, menurut Newton, jika kita berbicara tentang partikel paling sederhana (atom), adalah sifat asli, primer yang tidak memerlukan penjelasan. perut Ruang, karena bagian-bagiannya yang tidak dapat dibedakan, tidak dapat diukur dan tidak dapat diketahui. Posisi tubuh dan jarak di antara mereka hanya dapat ditentukan dalam kaitannya dengan tubuh lain. dr. Dengan kata lain, sains hanya berurusan dengan ruang relatif.

Waktu dalam konsep Newton itu sendiri mutlak dan tidak tergantung pada apapun, durasi murni seperti itu, mengalir seragam dari masa lalu ke masa depan. Ini adalah "wadah peristiwa" yang kosong, yang mungkin atau mungkin tidak mengisinya; jalannya peristiwa tidak mempengaruhi berlalunya waktu. Waktu bersifat universal, satu dimensi, kontinu, tak terbatas, homogen (di mana-mana sama). Dari perut waktu, juga beragam, Newton dibedakan berhubungan. waktu. Pengukuran waktu dilakukan hanya dengan bantuan jam, mis. gerakan, to-rye cukup seragam. P. dan c. dalam konsep Newton adalah independen satu sama lain. Kemerdekaan P. dan abad. diwujudkan terutama dalam kenyataan bahwa jarak antara dua titik dan; interval waktu antara dua peristiwa mempertahankan nilainya secara independen satu sama lain dalam kerangka acuan apa pun, dan rasio jumlah ini atau kecepatan benda dapat berupa apa saja.

Newton mengkritik gagasan Descartes tentang ruang dunia yang terisi dan identitas materi dan ruang yang diperluas.

Konsep P. dan V., yang dikembangkan oleh Newton, dominan dalam ilmu pengetahuan alam sepanjang abad ke-17 hingga ke-19. itu mengandalkan ilmu waktu itu - geometri Euclidean dan klasik. mekanika. Hukum mekanika Newton hanya berlaku dalam kerangka acuan inersia. Isolasi sistem inersia ini dijelaskan oleh fakta bahwa mereka bergerak secara inersia secara tepat sehubungan dengan abs. P. dan c. dan paling cocok dengan yang terakhir. Kita dapat mengatakan bahwa jam dalam sistem seperti itu menunjukkan arus yang seragam secara mutlak waktu universal, dan benda tegar yang membentuk ruang. "Kerangka" sistem semacam itu tidak berubah bentuk selama gerakan inersia. Tentu saja, kecepatan tubuh yang diukur mungkin tidak sesuai dengan perutnya. kecepatan, bagaimanapun mekanika, yang menghubungkan percepatan dengan gaya yang menciptakannya, tetap tidak berubah dalam kerangka inersia apa pun; invarian (tidak berubah) juga percepatan, dan dalam diri mereka sendiri. Namun, jika kita beralih ke kerangka acuan percepatan yang bergerak sewenang-wenang, maka hukum klasik mekaniknya salah. Dari sini dibuat bahwa hanya ketika gerakan tubuh dikaitkan dengan perut. P. dan c. hukum mekanika diperoleh, yang dibenarkan dalam praktik.

Konsep Newton tentang P. dan dalam. sesuai dengan semua fisik. gambaran dunia zaman itu, khususnya filsafat. gagasan materi sebagai awalnya diperpanjang dan lembam. Makhluk. kontradiksi konsep Newton adalah bahwa abs. P. dan c. tetap di dalamnya tidak dapat diketahui oleh pengalaman. Menurut prinsip relativitas klasik. mekanik, semua sistem referensi inersia adalah sama dan tidak mungkin untuk membedakan apakah sistem bergerak terhadap abs. P. dan c. atau istirahat. Ini berfungsi sebagai argumen bagi pendukung konsep kebalikan dari P. dan V., yang fondasinya juga dirumuskan pada zaman kuno oleh Aristoteles. Ruang, menurut Aristoteles, adalah kumpulan tempat tubuh, dan waktu adalah "gerakan"; waktu, tidak seperti gerak, selalu mengalir secara seragam. Di zaman modern ini, t.sp. Aristoteles dikembangkan (membersihkannya dari teleologi) oleh Leibniz, yang juga mengandalkan ide-ide tertentu Descartes. Keunikan konsep Leibniz tentang P. dan V. terdiri dari fakta bahwa ia menolak P. dan c. bagaimana dengan mandiri. prinsip-prinsip keberadaan, yang ada bersama dengan materi dan terlepas darinya. Menurut Leibniz, ruang adalah urutan pengaturan timbal balik dari banyak benda individu yang ada di luar satu sama lain, waktu adalah urutan fenomena atau keadaan benda yang berurutan. Pada saat yang sama, Leibniz kemudian memasukkan konsep keteraturan juga konsep hubungan. kuantitas. Gagasan panjang departemen. tubuh, yang dianggap tanpa memperhatikan orang lain, menurut konsep Leibniz, tidak dapat dipertahankan. Spasi adalah ("urutan"), hanya berlaku untuk banyak orang. tubuh, ke "barisan" tubuh. Anda hanya dapat berbicara tentang hubungan. ukuran tubuh yang diberikan, dibandingkan dengan ukuran tubuh lainnya. Jika tubuh lain tidak ada, maka tidak mungkin membicarakan luasnya tubuh ini. Perpanjangan tubuh hanya masuk akal sejauh tubuh dianggap sebagai bagian dari dunia. Hal yang sama dapat dikatakan tentang durasi: konsep durasi berlaku untuk otd. fenomena sejauh dianggap sebagai mata rantai dalam satu rantai peristiwa. Perpanjangan objek apa pun, menurut Leibniz, bukanlah properti utama, tetapi disebabkan oleh gaya tolak yang bekerja di dalam objek; domestik dan interaksi eksternal menentukan durasi negara; Adapun sifat waktu sebagai tatanan fenomena yang berubah, itu mencerminkan sebab dan akibat mereka. koneksi.

Logikanya, konsep Leibniz terkait dengan seluruh filosofinya. sistem secara keseluruhan. Utama Leibniz menganggap sifat partikel sebagai keinginan untuk bertindak dan bergerak. Ide-ide tentang materi atomis kuno dan Newton, yang menganggap dunia sebagai konglomerasi partikel independen, dihubungkan bersama hanya oleh tabrakan acak atau mistik. kekuatan jarak jauh, Leibniz dianggap tidak memuaskan. ide abs. atomisme tidak menjelaskan integritas objek, ext mereka. konsistensi, itu bertentangan dengan "harmoni", kesatuan dunia. Benar, Leibniz memahami harmoni dan aktivitas dengan cara teleologis yang idealis. roh: atom adalah monad yang secara spiritual mewakili dunia. Tetapi sains pada masa itu tidak memiliki data yang memungkinkan untuk menjelaskan "" kesatuan dan integritas objek material secara rasional. Namun, konsep Leibniz tentang P. dan di. tidak memainkan makhluk. peran dalam ilmu alam abad 17-19, karena dia tidak bisa memberikan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan yang diajukan oleh ilmu pengetahuan pada masa itu. Pertama-tama, pandangan Leibniz tentang ruang tampaknya bertentangan dengan keberadaan ruang hampa (baru setelah penemuan lapangan pada abad ke-19 masalah vakum muncul dengan cara baru); selain itu, mereka jelas bertentangan dengan kepercayaan umum pada keunikan dan universalitas geometri Euclidean (jika geometri ditentukan oleh sifat gaya, maka kemungkinan ruang lain. hubungan selain yang Euclidean dapat dibayangkan); akhirnya, konsep Leibniz tampak tidak cocok dengan klasik. mekanika, karena pengenalan relativitas murni gerak tidak memberikan penjelasan tentang keuntungan, peran sistem inersia. Jawaban Leibniz, di mana ia menunjuk pada keadaan materi yang stabil ("tetap"), yang berfungsi sebagai "dasar" dari P. dan V., tidak dipahami pada waktu itu. Secara umum, penekanan sepihak Leibniz pada "keteraturan" seperti Bab. Karakteristik dan abad P. tampaknya tidak sesuai dengan objektivitas dan "invarian" metrik. sifat-sifat P. dan abad, yang menjadi sandaran ilmu pengetahuan. Amandemen Leibniz, yang, dalam diskusi dengan mahasiswa Newton, Clark, juga memasukkan metrik dalam konsep "urutan". hubungan tidak diperhitungkan. Dengan demikian, Leibniz modern bertentangan dengan konsepnya tentang P. dan V., yang dibangun di atas filosofi yang jauh lebih luas. dasar. Hanya dua abad kemudian mulai akumulasi ilmiah. fakta yang mendukungnya. konsep dan abad P. dalam filsafat dan ilmu alam pada abad ke-18 hingga ke-19.

Filsuf materialis abad ke-18–19 memecahkan masalah P. dan c. terutama dalam semangat konsep Newton atau Leibniz, meskipun, karena, mereka tidak sepenuhnya menerima c.-l. dari mereka. Beberapa filsuf abad ke-17. (misalnya, Locke) di bawah pengaruh keberhasilan mekanika pindah dari konsep Leibniz ke konsep Newton. Kebanyakan filsuf materialis menentang ruang kosong Newtonian. Bahkan Toland menunjukkan bahwa gagasan kekosongan terhubung dengan pandangan materi sebagai inert, tidak aktif. Diderot memiliki pandangan yang sama. Bahkan lebih jauh dalam kritik terhadap Newton adalah Boshkovich, yang menganggap materi terdiri dari partikel - pusat gaya; konsep perpanjangan, menurut Boshkovich, tidak berlaku untuk otd. partikel, tetapi hanya untuk sistem partikel.

Lebih dekat dengan konsep Leibniz adalah Hegel. Dia mengkritik gagasan Newton tentang waktu sebagai aliran yang membawa segala sesuatu pada jalurnya, dan ruang kosong yang tidak terisi. Pada saat yang sama, Hegel tidak setuju dengan pengurangan ruang menjadi urutan hal-hal; ruang tidak sesuai dengan luasnya hal-hal individu, ia memiliki kekhususannya sendiri. hubungan dan pola. Hegel menekankan kesatuan P. dan di. sebagai momen gerak. Hanya dalam representasi, tulisnya, P. dan v. benar-benar terpisah satu sama lain. Namun, dengan alasan bahwa konsep materi berasal dari konsep P. dan V., Hegel kehilangan, yang telah diungkapkan oleh Leibniz, ruang. dan waktu hubungan ditentukan oleh interaksi.

Salah satu yang paling mencolok. Penemuan abad ke-19 adalah penciptaan geometri non-Euclidean oleh Lobachevsky, Bolyai dan Riemann (lihat Ruang dalam matematika).

Geometri non-Euclidean bertentangan dengan konsep Newton tentang P. dan in. Menolaknya, Lobachevsky berpendapat bahwa geometri properti, menjadi fisik yang paling umum. properti ditentukan oleh sifat umum dari kekuatan yang membentuk tubuh.

Dalam konsep idealis subjektif dan agnostik, masalah P. dan c. direduksi menjadi ch. arr. untuk pertanyaan tentang sikap dan abad P. untuk kesadaran dan persepsi. Berkeley menolak perut Newtonian. P. dan V., tetapi dianggap spasi. dan waktu hubungan adalah subjektivistik, sebagai urutan persepsi. Jelas bahwa dalam kasus ini tidak ada pertanyaan tentang geometri objektif dan mekanik hukum. Oleh karena itu, Berkeleian t.sp. tidak memainkan makhluk. berperan dalam perkembangan ilmu pengetahuan. ide tentang P. dan abad. Lain halnya dengan pandangan Kant, yang mula-mula menganut konsep Leibniz. Kontradiksi konsep ini dan ilmu alam. Pandangan-pandangan pada waktu itu membuat Kant menerima konsep Newton dan berusaha membuktikannya secara filosofis. Hal utama di sini adalah pengumuman P. dan v. bentuk manusia yang apriori. kontemplasi. Pandangan Kant tentang P. dan di. menemukan banyak pendukung pada akhir abad ke-18. - Lantai 1. abad ke-19 Ketidakkonsistenan mereka terbukti hanya setelah penciptaan dan adopsi geometri non-Euclidean: kemungkinan geometri yang berbeda dan menentukan area penerapannya berdasarkan pengalaman ditolak.

Krisis mekanistik ilmu alam pada pergantian abad 19-20. menyebabkan kebangkitan atas dasar baru pandangan subjektivis pada P. dan abad. Mengkritik konsep Newton, Mach kembali mengembangkan pandangan pada P. dan in. sebagai "urutan persepsi", menekankan asal pengalaman aksioma geometri. Tetapi Mach dipahami secara subyektif, oleh karena itu baik geometri Euclid, maupun geometri Lobachevsky dan Riemann dianggap olehnya hanya sebagai cara yang berbeda untuk menggambarkan ruang. rasio. Oleh karena itu, tidak mengherankan jika Mach bereaksi negatif terhadap teori relativitas. Kritik terhadap pandangan subjektivis Mach pa P. dan V. diberikan oleh Lenin dalam Materialisme dan Empiris-Kritik.

Pengembangan ide tentang P. dan abad. di abad ke-20 Sifat metrik P. dan c. Perubahan mendasar dalam fisik ide tentang materi (pertama-tama, penemuan medan fisik - lihat medan fisik) menyebabkan restrukturisasi radikal doktrin P. dan in. Modern fisik P. dan V. - teori relativitas - menunjukkan bahwa dalam transisi dari satu kerangka acuan ke kerangka acuan lainnya, bergerak relatif terhadap ruang pertama. dan waktu kuantitas (jarak, sudut, interval waktu, frekuensi) berubah. Fenomena yang simultan dalam satu kerangka acuan tidak simultan dalam kerangka acuan yang lain. Tetap tidak berubah dalam transisi dari satu sistem referensi ke yang lain hanya ruang.-waktu. interval antar kejadian. Teori relativitas memperkenalkan konsep baru - "ruang-waktu" sebagai bentuk tunggal koordinasi fenomena. Pembagian koordinasi menjadi spasial murni dan temporal murni ternyata relatif: peristiwa yang hidup berdampingan dalam satu sistem (hanya terkoordinasi secara spasial, terletak di tempat yang berbeda), di sistem lain juga berurutan dalam waktu (namun, urutan itu sendiri dalam waktu peristiwa semacam itu, yang dapat diikat oleh hubungan sebab dan akibat, tidak dapat berubah). Dengan demikian, jarak dan durasi memperoleh kepastian yang lengkap hanya dalam satu atau lain kerangka acuan.

Dari apa yang telah dikatakan, pasti mengikuti konsep Newtonian tentang abs. P. dan c. Teori relativitas secara logis tidak dapat didamaikan dengan gagasan ruang kosong, yang memiliki "miliknya". dimensi, dan dengan gagasan tentang waktu kosong, yang memiliki "milik sendiri". durasi. Modern fisika mengkonfirmasi kebenaran konsep P. dan V., yang berasal dari Leibniz dan dikembangkan lebih lanjut oleh dialektika. materialisme. Teori relativitas telah menunjukkan apa yang sebenarnya memainkan peran fisik. agen, melalui mana ruang-waktu dilakukan. fenomena. Koordinasi ini sedemikian rupa sehingga memungkinkan untuk berbicara tentang "individu", atau lokal, P. dan abad. untuk setiap sistem tertutup.

Langkah selanjutnya dalam perkembangan fisika. ide tentang P. dan abad. dibuat oleh teori relativitas umum. Menurut teori ini, sistem inersia, yang menempati tempat khusus di antara sistem referensi yang mungkin (hanya dalam sistem seperti itu, hukum kekekalan benar), tidak dibedakan oleh fakta bahwa mereka inersia sehubungan dengan abs. P. dan V., seperti yang diyakini oleh para pengikut Newton, tetapi oleh fakta bahwa benda-benda material, dasar dari sistem semacam itu, tidak mengalami pengaruh eksternal yang nyata dan membuat gerakan bebas di medan gravitasi. Oleh karena itu berikut ini sistem inersia hanya bersifat lokal, baik dalam ruang maupun waktu. hubungan, yaitu hanya dalam kaitannya dengan rentang fenomena yang terbatas. Jadi diizinkan, yang pada suatu waktu tidak dapat menyelesaikan konsep Leibniz. Menurut teori relativitas umum, medan gravitasi memanifestasikan dirinya dalam sifat hubungan antar ruang. dan waktu kuantitas, atau dalam metrik ruang-waktu. T. n. kelengkungan ruang-waktu, yang menentukan metriknya (geometri), tergantung pada distribusi dan pergerakan materi - sumber medan gravitasi, dan geometri ini bukan Euclidean, tetapi Riemannian. Di medan gravitasi, ada perjalanan waktu yang berbeda (laju proses) di titik yang berbeda bidang; di tempat yang berbeda di lapangan, jarak yang memisahkan peristiwa ini juga berbeda. Dalam medan gravitasi, tidak mungkin menyinkronkan jam di seluruh ruang. Hanya dalam keadaan statis medan gravitasi bisa ada "dunia", dengan waktu "dunia" di seluruh sistem, tetapi sistem seperti itu akan bersifat lokal, bukan universal. Perubahan laju proses (perjalanan waktu) terjadi, khususnya, dengan percepatan (atau perlambatan) sistem yang mulus. Ini menciptakan peluang untuk mempengaruhi "perjalanan waktu" lokal.

Perkembangan lebih lanjut dari teori relativitas umum dikaitkan dengan kosmologis. masalah - struktur P. dan c. di bagian dunia yang dapat diamati secara keseluruhan, dengan "latar belakang" nol, dalam kaitannya dengan metrik ruang-waktu yang berubah dalam medan gravitasi (A. A. Fridman). Metrik "latar belakang" ditentukan oleh kepadatan dan tekanan rata-rata di "dunia". Asumsi tentang perubahan metrik bagian dunia kita dikonfirmasi oleh pergeseran merah yang ditemukan oleh Hubble.

Cukup jelas bahwa semua benda di sekitar kita memiliki dimensi tertentu (lebar-tinggi-panjang - parameter ekstensi mereka di ruang angkasa), mereka bergerak (berubah, bergerak) relatif satu sama lain atau bersama-sama dengan planet Bumi - dalam kaitannya dengan benda kosmik lainnya: bintang, planet, rasi bintang, galaksi. Dengan cara yang sama, semua objek berubah (bergerak, bergerak) dalam waktu: mereka muncul dalam proses interaksi formasi material, berkembang dan berpindah dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

Oleh karena itu, ruang dan waktu adalah bentuk universal dari keberadaan - atribut - sistem material. Tidak mungkin ada objek yang berada di luar ruang dan waktu, seperti halnya tidak ada ruang dan waktu yang ada dengan sendirinya, di luar materi yang terus bergerak (berubah).

Dalam sejarah filsafat, telah berkembang dua konsep mengenai pemahaman ruang dan waktu, yang dapat disebut sebagai konsep Democritus-Newton (substansial) dan Aristoteles-Leibniz (relasional). Esensi mereka adalah untuk memperjelas pertanyaan: dalam hubungan apa ruang dan waktu dengan materi.

Konsep substansial. Itu berkembang secara metafisik sesuai dengan prinsip-prinsip mekanika klasik, yang secara intuitif diasumsikan oleh para pemikir kuno, dan secara mendasar dibuktikan pada kuartal pertama abad ke-18 oleh Isaac Newton. Ruang angkasa dianggap sebagai ekstensi kosong tak terbatas yang berisi semua benda (objek). Waktu dianggap sebagai aliran durasi yang seragam, tidak tergantung pada proses apa pun, itu mutlak. Urusan ada dengan sendirinya dan, seolah-olah, "tenggelam" dalam ruang dan waktu. Dengan demikian, hubungan antara ruang, waktu dan materi disajikan sebagai hubungan antara independen zat.

Konsep relasional(lat.- relatif). Ini berasal sejalan dengan tradisi dialektika - Aristoteles, Leibniz, Hegel; dirumuskan dalam materialisme dialektis dan akhirnya dikonfirmasi oleh teori relativitas Einstein, yang mengungkapkan hubungan langsung antara ruang dan waktu dengan materi yang bergerak dan satu sama lain. Kesimpulan mendasar berikut dari teori relativitas berbunyi: ruang dan waktu tidak ada tanpa materi, sifat metrik mereka diciptakan oleh distribusi dan interaksi massa material, yaitu oleh gravitasi. Einstein sendiri, menjawab pertanyaan tentang esensi teorinya, mengatakan bahwa mereka dulu percaya bahwa jika oleh suatu keajaiban semua benda material tiba-tiba menghilang, maka ruang dan waktu akan tetap ada. Menurut teori relativitas, ruang dan waktu akan menghilang bersama dengan benda-benda.

Einstein Albert(1879-1955), fisikawan teoretis, salah satu pendiri fisika modern. Lahir di Jerman dalam keluarga Yahudi yang kaya, dari tahun 1893 ia tinggal di Swiss. Pada tahun 1900 ia lulus dari Politeknik di Zurich, 1902-1909 bekerja di kantor paten di Bern. Kemudian ia terlibat dalam pekerjaan ilmiah dan pedagogis di universitas-universitas Bern, Jenewa, Praha dan Berlin. Menciptakan teori relativitas pribadi (1905) dan umum (1907-1916). Ia menemukan hukum interaksi massa dan energi. Penulis karya fundamental tentang teori kuantum materi dan medan: ia memperkenalkan konsep kuantum cahaya sebagai "bagian" cahaya, dalam bentuk yang ada, kemudian disebut foton (kata "foton" itu sendiri diperkenalkan ke sirkulasi ilmiah pada tahun 1926, fisikawan N. Lewis), menetapkan hukum efek fotolistrik, hukum dasar fotokimia, dan memprediksi radiasi induksi. Dia mengembangkan teori statistik gerak Brown, meletakkan dasar bagi teori fluktuasi, menciptakan statistik kuantum Bose-Einstein. Pemenang Nobel pada tahun 1921 untuk karyanya dalam teori fisika. Paradoks: pada tahun 1907, Einstein berpartisipasi dalam kompetisi di Departemen Fisika Teoritis Universitas Wina untuk posisi Privatdozent, dengan presentasi sebagai kerja yang kompetitif menerbitkan sebuah artikel tentang pandangan ilmiah baru pada waktu itu di bidang fenomena kuantum: fakultas mengakui pekerjaan itu tidak memuaskan, dan 14 tahun kemudian, Komite Nobel memberinya hadiah untuk studi ini. Dianiaya oleh Nazi karena perjuangan ideologisnya melawan fasisme, Einstein beremigrasi ke Amerika Serikat pada tahun 1933, di mana ia mengerjakan masalah kosmologi dan teori medan terpadu. Pada tahun 1940, ia berpartisipasi dalam menulis surat kolektif dari fisikawan kepada Presiden AS F. Roosevelt tentang bahaya bagi planet yang diciptakan di Jerman senjata nuklir, yang merangsang orang Amerika uji coba nuklir. Anggota koresponden asing dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia (1922), anggota kehormatan asing dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet (1926). Salah satu penggagas berdirinya Negara Israel.

Ide-ide Einstein menjadi dasar untuk menyajikan gambaran materialistik dunia, berdasarkan kesatuan ruang dan waktu dengan materi dan gerakannya. Menurut Einstein, pandangan filosofisnya dipengaruhi oleh pandangan Kant, Hume dan Mach. fitur pandangan dunia sendiri menjadi rasionalisme. Rasionalisme Einstein menemukan ekspresi dalam pandangannya tentang teori fisika yang ideal, yang dia anggap sebagai teori terpadu bidang geometri. Rasionalisme ontologisnya terdiri dari menghadirkan alam secara ketat sistem deterministik termasuk ketidakpastian dan keacakan.

Apa itu ruang dan waktu dalam istilah filosofis?

Ruang angkasa - bentuk keberadaan materi (atribut) dengan sifat perluasan semua komponen yang berinteraksi dalam waktu. (Komponen dapat berupa objek terpisah (tubuh), atau struktur, atau bahkan sistem, tergantung pada pendekatan fungsional ke luar angkasa.)

Waktu. - bentuk keberadaan materi (atribut) dengan sifat durasi dan urutan perubahan keadaan di ruang angkasa.

Semua sifat ruang dan waktu tidak dapat dipisahkan, saling berhubungan dengan formasi material (benda, objek, struktur, sistem), di dalam dan di antara bentuk-bentuk gerakan tertentu berada dan berkembang. Ada umum, sebaik spesial sifat ruang dan waktu.

Sifat umum ruang:

• - objektivitas;
• - ketakterbatasan;
• - hubungan dengan waktu dan gerakan;
• - panjangnya;
• - kesatuan diskontinuitas dan kontinuitas: diskontinuitas relatif terhadap dua (atau beberapa) sistem yang berinteraksi dalam ruang; kontinuitas adalah mutlak, karena ruang memiliki hubungan, tidak ada diskrit di dalamnya.

Sifat umum waktu:

• - objektivitas;
• - keabadian;
• - hubungan dengan ruang dan gerakan;
• - ketergantungan pada karakteristik struktural sistem material;
• - kesatuan diskontinuitas dan kontinuitas: waktu tidak memiliki jeda tujuan alami, itu mencakup semua dan mengalir bahkan di mana rongga spasial dapat terbentuk, oleh karena itu pendekatan yang terhubung adalah karakteristik dari semua proses dan fenomena dalam waktu, karena mereka saling berhubungan secara potensial dan aktual : masa lalu - masa kini adalah masa depan.

Sifat khusus ruang dan waktu:

• - untuk ruang - tiga dimensi (tinggi-lebar-panjang), simetri dan asimetri, bentuk dan ukuran, lokasi, jarak antara objek, distribusi materi, bidang dan ruang hampa;
• - untuk waktu - satu dimensi, asimetri, ireversibilitas, yaitu, arah selalu dari masa lalu ke masa depan, ritme proses, laju perubahan keadaan, non-pengulangan, durasi.

Berkenaan dengan ketidakterbatasan, sebagai sifat umum ruang dan waktu, diperlukan penjelasan. Karena materi adalah mutlak, tidak diciptakan dan tidak dapat dihancurkan, ia ada selamanya, dan keabadian adalah waktu yang tidak terbatas, terlepas dari intervalnya: dari detik hingga zaman universal, dan tidak masalah untuk sistem material tertentu. Oleh karena itu, asumsi apa pun tentang keterbatasan waktu pasti akan mengarah pada hipotesis teologis tentang penciptaan dunia dan waktu oleh Tuhan, atau pada konsep idealis tentang alam semesta.

Materi tidak terbatas dalam bentuk ruang-waktunya. Dari prinsip-prinsip teoretis astrofisika dan astronomi, dapat disimpulkan bahwa garis-garis spektral galaksi-galaksi Semesta digeser ke sisi merah spektrum, dan pergeseran ini menunjukkan pemisahan satu sama lain. Kesimpulan ini mengikuti dari teori dentuman Besar". Waktu peristiwa ini, yang memunculkan kehidupan universal, juga ditentukan - kira-kira 14 miliar tahun. Setelah muncul dari ruang hampa kosmik, sebuah nebula tertentu, yang mewakili zat material, meledak, dan pecahannya mulai berhamburan di pusaran sinergis dengan kecepatan luar biasa. Dari fragmen-fragmen ini selanjutnya mulai terbentuk bintang, kemudian galaksi, yang terus bergerak dengan inersia yang diciptakan oleh ledakan besar, memperluas ruang Semesta. Ada alasan ilmiah alami untuk percaya bahwa ekspansi spasial yang diusulkan bukan hanya proses intragalaksi, tetapi di Semesta, selain Metagalaxy kita, ada banyak lainnya. sistem luar angkasa. Dari sudut pandang filosofis, penilaian ini adalah fakta objektif, karena di dunia material, dalam bentuk ruang-waktunya yang tak terbatas, ada berbagai formasi struktural materi dengan elemen multidimensi, termasuk organisasi sosial. Tetapi pertanyaan klasik untuk Semesta dan Bumi tetap ada - bagaimana proses material alami dalam ruang dan waktu akan berlanjut lebih jauh?

Ada beberapa opsi:

• - pertama- gerakan, yang diprakarsai sebagai akibat dari "Big Bang" akan terus berlanjut tanpa batas waktu;
• - kedua- gerakan, yang dimulai pada saat "Big Bang", akan memperluas Alam Semesta kita hingga tak terbatas, kemudian akan ada perlambatan dan penghentian. Tetapi energi materi (mungkin energi vakum kosmik, sebagai jenis materi) tidak akan cukup untuk kompresi dan Semesta akan "membeku" - hanya proses intrauniverse yang akan terjadi; - ketiga- kecepatan galaksi secara bertahap akan melambat, hingga berhenti total, dan kemudian mereka akan kembali ke titik "pop" utama mereka, di mana mereka akan menghilang, larut dalam ruang hampa kosmik, dan bersama mereka materi sosial akan diubah menjadi abiotik di planet-planet di mana ia ada. Tahap selanjutnya dalam perkembangan materi adalah ledakan Universal yang baru. Untuk memperjelas opsi ini, kami akan membuat klarifikasi: pada akhir abad ke-20. ilmuwan dari sejumlah negara melakukan percobaan bersama dalam rangka program "Pengamatan Radiasi Extragalactic dari Balon dan Penelitian Geomagnetisme". kesimpulan ekspedisi ilmiah ternyata unik: alam semesta kita diatur sedemikian rupa sehingga energi kinetik ekstensinya dan energi potensial zat di dalamnya seimbang. Ini berarti bahwa itu datar dan dibangun menurut geometri Euclid (abad ke-3 SM), dan bukan B. Riemann (1826-1866) dan N. Lobachevsky (1792-1856). Tiga sudut pandang yang sangat aneh yang dibuktikan secara geometris dari para pemikir matematika tidak hanya meramalkan kemungkinan bentuk Semesta, mereka juga menentukan nasibnya dalam ruang dan waktu. Ilmuwan eksperimental sampai pada kesimpulan bahwa jika Alam Semesta kita dibangun menurut B. Riemann, seperti bola, ia harus mengembang, mencapai radius kelengkungan maksimum, maka ia akan mulai menyusut dan akhirnya runtuh. Menurut geometri N. Lobachevsky (elips, gerak lengkung), Semesta akan mengembang tanpa batas, dan setelah waktu yang tak terbatas ia akan mempertahankan kecepatan tertentu. Menurut geometri Euclid, Semesta juga harus mengembang tanpa batas, tetapi laju ekspansi pasti akan turun hingga menjadi sama dengan nol. Kemudian alam semesta akan membentang hingga tak terhingga. Hal utama di sini adalah bahwa perluasan Semesta tidak akan pernah digantikan oleh kontraksi, karena ini tidak memiliki cukup materi. Itu akan berkembang dalam kekekalan. Inilah hari ini jawaban ilmiah-alam dan filosofis atas masalah keberadaan Alam Semesta dan keberadaan manusia di dalamnya.

Euclid(Abad III SM), matematikawan Yunani kuno. Bekerja di Iskandariyah Karya utama "Awal" (15 buku), berisi dasar-dasar matematika kuno- dalam bidang, geometri dasar, teori bilangan, teori umum hubungan dan metode penentuan luas dan volume, yang termasuk unsur-unsur teori batas.

Lobachevsky Nikolay Ivanovich(1792-1856), matematikawan Rusia, pencipta geometri non-Euclidean, bekerja pada aljabar, analisis matematis, teori probabilitas, mekanika, fisika dan astronomi. lahir 20 November (1 Desember) 1792 di Nizhny Novgorod. Pernah belajar di Universitas Kazan. Pada tahun 1811 ia menerima gelar master, pada tahun 1814 ia menjadi asisten, pada tahun 1816 menjadi luar biasa, pada tahun 1822 menjadi profesor biasa. Dia bertanggung jawab atas perpustakaan universitas, adalah kurator museum, dari tahun 1827 hingga 1846 dia adalah rektor Universitas Kazan. Miliknya penemuan matematika, membuktikan bahwa ada lebih dari satu geometri "benar" (1826), belum menerima pengakuan ilmiah. Pada tahun 1832, selama diskusi di Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg tentang gagasan "imajiner" (istilah N. Lobachevsky; konsep "geometri non-Euclidean" kemudian diperkenalkan ke dalam sirkulasi ilmiah oleh matematikawan Jerman. K. Gauss) geometri, ahli matematika otoritatif berbicara menentangnya, sebagai tidak layak perhatian anggota akademi N. Ostrogradsky dan V. Bunyakovsky; kritik tajam terhadap penemuan Lobachevsky berlanjut di jurnal replika F. Bulgarin dan berakhir dengan pemecatannya pada tahun 1846 (karena kombinasi keadaan) dari jabatan rektor universitas, pemecatan dari jabatan profesor dan jabatan universitas lainnya. Hanya di babak ke-2 abad ke-19 penemuan N. Lobachevsky sepatutnya dihargai oleh komunitas ilmiah, yang memungkinkan untuk menyerahkan lebih dari 2 yang ada seribu tahun Doktrin Euclid tentang sifat ruang. Pada tahun 1993, N.I. Lobachevsky. Nama N.I. Lobachevsky ditugaskan ke Universitas Negeri Nizhny Novgorod.

Riemann Bernhard(1826-1866), matematikawan Jerman yang meletakkan dasar untuk arah geometris dalam teori fungsi analitik. Dia menganggap geometri sebagai doktrin koleksi terus menerus dari setiap objek homogen (manifold). Dia memperkenalkan apa yang disebut ruang Riemannian dan mengembangkan teorinya: pada lingkaran - geometri Riemannian. Ia mengemukakan sejumlah ide dasar tipologi. diketahui pekerjaan sendiri pada fungsi aljabar, teori analitik persamaan diferensial, distribusi bilangan prima, deret trigonometri dan teori integral. Geometri Riemannian (1854) mempelajari properti ruang multidimensi, dalam domain kecil yang dipegang oleh geometri Euclidean.

Kami juga mencatat bahwa studi tentang karakteristik spatio-temporal manusia, serta faktor-faktor alamnya - ini adalah hak prerogatif tidak hanya filsafat, itu dilakukan oleh banyak ilmu dan disiplin ilmu terapan. Pertanyaan lain adalah bahwa filsafat dalam hal keberadaan spatio-temporal memberikan jawaban atas masalah manusia dan alam yang universal, sedangkan ilmu-ilmu swasta difokuskan pada deskripsi dan analisis masalah subjek. Mari kita lihat beberapa di antaranya:

• - cerita - waktu historis tidak dapat dibandingkan dengan waktu fisik, karena ia memiliki strukturnya sendiri, di mana subjek sejarah menguasai waktu dan ruang, mengatur peristiwa dan secara bersamaan mengalaminya. waktu bersejarah dihitung dalam generasi, abad, zaman. Properti khususnya adalah bahwa peristiwa sosial tertentu yang tetap dalam memori generasi dan memainkan peran penting diambil sebagai titik awal. Teori kompresi waktu historis dengan dinamika spasial dan hasil perjalanannya bagi umat manusia menarik: Zaman antik mencakup lima milenium (mengelola ekonomi primitif); Abad Pertengahan "cocok" sudah dalam seribu tahun (perkembangan kerajinan); Waktu baru hanya butuh 300 tahun (lompatan dalam ilmu alam, pembentukan produksi); waktu terbaru dalam seratus tahun, dan banyak peristiwa terjadi (munculnya teknologi super, dinamika sosial yang kuat). Hari ini, sejarah benar-benar sedang dibuat di depan mata kita, banyak orang tidak punya waktu untuk beradaptasi dengan kondisi kehidupan yang berubah dengan cepat. Oleh karena itu, seluruh generasi manusia tidak saling memahami, karena mereka hidup dan hidup pada hakikatnya dalam periode waktu historis yang berbeda yang diadaptasi oleh mereka dengan cara yang berbeda;
• - ilmu Politik - waktu politik. Ini adalah fenomena sosial yang unik baik dalam manifestasi kekuatan fisik dan nyata. Dalam manifestasi formalnya, waktu politik adalah keberadaan khusus dari masyarakat, bangsa, negara, negara bagian, persemakmuran, serikat pekerja, di mana dominasi politik dijalankan, rezim politik beroperasi, kebebasan sipil diwujudkan, di mana mekanisme politik dan hukum regulasi institusional telah mengalami. adaptasi yang lama. Politik, yang mencerminkan sikap tentang kekuasaan, menjadi real time ketika memenuhi kebutuhan sosial;
• - sosiologi - waktu sosial. Di ruang sosial, kita melihat percepatan dalam kecepatan perkembangan manusia, laju sosialisasi yang disebabkan oleh fenomena sosial, dan karena itu segala sesuatu sekarang cocok dengan unit waktu aktual yang sama jumlah besar fenomena sosial: dalam keluarga, dalam kelompok belajar, dalam tim profesional, dalam struktur negara. Pertanyaan lain adalah ketika kita mengevaluasi fenomena sosial dari sudut pandang sosial (secara kelembagaan, maka perjalanan waktu adalah satu) dan dari sudut pandang sosial. poin pribadi visi, ketika seseorang, seorang individu memecahkan masalah pribadinya (di sini aliran proses waktu berbeda - dipersonifikasikan);
• - biologi - waktu biologis. Struktur hidup memiliki sifat khusus ruang dan waktu. Waktu biologis adalah waktu hidup organisme dari protein hingga primata, yaitu hingga manusia. Waktu biologis adalah waktu ketika metabolisme terjadi pada organisme hidup, berkontribusi pada fungsi vitalnya. Memperpanjang atau memperpendek rentang hidup suatu organisme adalah tugas multidimensi. Bagi manusia dan bioworld, ini bersifat global. Baik manusia maupun hewan terus-menerus dihadapkan pada masalah kemungkinan pengurangan waktu fungsi mereka - ancaman lingkungan. Proses teknogenik telah merangkul seluruh peradaban, ini memiliki kelebihan teknis dan kekurangan sosial, yang tidak akan kami analisis sekarang, kami hanya akan mencatat satu fakta untuk tubuh manusia - kelengkungan aliran waktu alami ketika berpindah dari "musim panas" ke mode operasi "musim dingin" dan kembali. Dalam perjalanan pergeseran waktu yang begitu kejam, banyak orang benar-benar menderita, terutama orang sakit dan orang tua, yang tidak akan pernah dipahami dan didukung oleh negara, yang tidak memahami waktu biologis, dan ini sudah tingkat waktu sosial di persimpangan dengan waktu politik;
• - psikologi - waktu psikologis. Ini terkait dengan pengalaman emosional individu seseorang. Ketegangan, seolah-olah, meregangkan waktu, dan kesenangan, kegembiraan agak cepat berlalu, mereka "memadat" waktu. Seseorang, bertindak dengan satu atau lain cara, bertindak dalam dua cara, baik secara rasional maupun emosional. Sendiri ego terhubung dengan alam bawah sadar Dia dan di bawah pengaruh publik super ego, yang bersifat normatif, merupakan individu tipe psikologis perilaku, yaitu, motivasi tindakan, dengan mempertimbangkan waktu psikologis, bisa sangat beragam.