6.2. Значение теории относительности для философского понимания пространства и времени
Реляционная концепция пространства и времени оформилась как учение, имеющее строгое математическое обоснование в теории относительности А. Эйнштейна. Пространство и время рассматриваются им не только в неразрывной связи между собой, но и в соотношении с системой мате-риальных тел.
Идея эта зрела подспудно в математике уже давно. Лобачевский, Больяй, Риман убедительно показали возможности построения непротиворечивой геометрии, существенно отличной от геометрии Евклида. Эти геометрии содержали в себе утверждение о зависимости метрических отношений от характера материальных систем. Различие в геометриях можно проиллюстрировать путем изображения треугольника на разных поверхностях (плоской — Еквлидова, сферической — Римана, псевдосферической, седлообразной — Лобачевского). Однако эти представления не вышли за рамки математической теории, не распространились на понятие реального пространства.Эйнштейн вышел за рамки абстрактных теоретических построений. Согласно Эйнштейну, материальная система сама формирует свои пространственно-временные отношения. В соответствии со специальной теорией относитель- ности (СТО) пространственно-временные свойства тел зависят от скорости их движения. Пространственные размеры сокращаются в направлении движения при приближении скорости тела к скорости света в вакууме, а временные процессы в быстродвижущихся системах замедляются. Пространство и время представляются в СТО как взаимосвязанные свойства физических систем и процессов, единство которых реализуется в понятии «пространство-время» и описывается с помощью четырехмерной геометрии. Неизменным в инерциальных системах отсчета оказывается пространственно-временной интервал.
Выводы СТО подтверждаются, в частности, изменением длины пробега мезонов, возникающих при столкновении частиц первичного космического излучения с ядрами атомов на Земле. Мезоны существуют в течение 10~6— Ю-15 с (в зависимости от типа частиц) и после своего возникновения распадаются на небольшом расстоянии от места рождения.
Но если мезон движется с околосветовой скоростью, то временные процессы в нем замедляются, период распада увеличивается и соответственно возрастает длина пробега от рождения до распада.В общей теории относительности (ОТО) выявлены новые моменты зависимости пространственно-временных отношений от материальных процессов. ОТО установила, что под действием полей тяготения происходит искривление пространства, когда евклидова метрика уступает место неевклидовой геометрии. Об этом свидетельствует зафикси-рованный факт искривления траектории светового луча в поле сильного тяготения. В сильных гравитационных полях также наблюдается замедление времени.
Идеи теории относительности, хотя о ней в наши дни ведутся острые споры, вышли далеко за рамки физического описания мира. Они оказали влияние на различные сферы науки и культуры, внесли существенные коррективы в стиль мышления, изменили характер мировоззрения. Выдвижение в качестве неотъемлемого мировоззрен-ческого основания принципа единства материи, движения, пространства и времени привело к сознательному включению пространственно-временных отношений в изучение вещей и процессов всех уровней: в современном научном познании наряду с физическим рассматривается химическое, биологическое, психофизическое, социальное и другие виды пространства и времени.