Время и его свойства
Время и его свойства
Министерство образования и науки Российской Федерации
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра физическая химия
« Время и его свойства »
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине « Концепция современного естествознания »
Руководитель работы
Тепляков Ю.Н.
Автор работы
студентка гр. ПФ-150
Колупаева Валерия
Челябинск
2011
Содержание
Введение......................
Время и его
свойства......................
Свойства
времени.......................
Время и культура....................
Социальное
время.........................
Теория относительности
и время.......................
Список литературы.............
Введение
«Время – это одно из понятий, которое определить невозможно»
Выделенная в эпиграф цитата Р. Фейнмана полностью имеет следующий вид:
«Разберем сначала, что мы понимаем под словом время. Что же это такое? Неплохо было бы найти подходящее определение понятия «время». В толковом словаре Вебстера, например, «время» определяется как «период», а сам «период» - как «время». Однако пользы от такого определения мало. Но и в определении «время – это то, что меняется, когда больше ничего не изменяется» не больше смысла. Быть может, следует признать тот факт, что время – это одно из понятий, которое определить невозможно, и просто сказать, что это нечто известное нам: это то, что отделяет два последовательных события!Дело, однако, не в том, чтобы дать определение понятия «время», а в том, как его измерить».
Многозначительное свидетельство. Попросту означающее, что физики не знают, что такое время. И соответственно, каковы его возможные или невозможные свойства. Может ли оно, к примеру, удлиняться или сокращаться или двигаться вспять (объективно, т.е. независимо от восприятия).
ВРЕМЯ И ЕГО СВОЙСТВА
Большинство вещей, явлений и процессов имеют место, происходят "где-то и когда-то", то есть, локализованы пространством и временем. Их временный характер означает, что они когда-то возникли и когда-то изменят свою форму и состояние, перейдут в новое качество. Это означает, что пространство, время и изменчивость являются всеобщими атрибутами бытия в мире.
Атрибут (от лат. attributus - приданный, предназначенный) - это необходимое, неотъемлемое свойство объекта, то, без чего он не может быть тем, что он есть. Признаки и свойства, присущие предмету лишь в некоторых состояниях, называются модусами. Пространство, время и движения являются атрибутами бытия, а красный цвет, круглая форма, резкий запах - модусами.
Несмотря
на то, что пространство, время и
изменчивость присущи любому определенному
бытию, их свойства различаются в
зависимости от того, о каком объекте
идет речь. Выявление специфики
Время - это определенность бытия, характеризующая его с точки зрения длительности и последовательности смены состояний
Время - это одна из самых больших загадок на свете. Пытаясь дать определение какому-либо предмету или явлению, мы в первую очередь ищем или нечто подобное им, или более широкий класс предметов явлений, в который они входят как вид. В случае с определением времени этот привычный ход мысли наталкивается на следующую трудность: кажется невозможным подобрать из известного нам круга объектов что-то, похожее на время или содержащее время в качестве видовой модификации. Оно кажется самодостаточным и не имеющим аналогов в мире. Поэтому в современном естествознании время рассматривается как исходное и неопределенное понятие. В любой науке есть подобные предпосылки, на которых выстраивается каркас теоретического знания: в космологии - "Большой взрыв", в геометрии - точка; в механике - материальная точка, взаимодействие; в теории множеств - элемент, и т.д.
В отношении времени парадоксальность ситуации заключается в том, что большинству людей кажется, будто они знают, что это такое. Средневековый христианский философ Августин Аврелий, посвятивший изучению природы и строения времени значительную часть своего творчества, писал в главе 11 "Исповеди": "Если меня никто об этом не спрашивает, я знаю, что такое время; если бы я хотел объяснить спрашивающему, - нет, не знаю". Первый президент Международного общества по изучению времени, английский профессор Джеральд Уитроу часто рассказывал историю, случившуюся с российским поэтом Самуилом Маршаком, в 1914 году посетившем Лондон. Маршак был не очень силен в английском, и как-то, захотев узнать точное время, обратился на улице к случайному прохожему с вопросом: "Please, what is time?" На что прохожий с удивлением ответил: "О, это большая проблема, но почему Вы об этом меня спрашиваете?"
Вот лишь некоторые из представлений о времени, выработанные различными культурами в течение тысячелетий человеческой истории:
* Время - это мера изменчивости систем;
* Время - это своеобразные часы, служащие для синхронизации событий;
* Время
- это субъективные ощущения
* Время - это мера строго повторяемых процессов, которые протекают в статичных системах;
* Время - это объективная реальность, являющаяся формой бытия материи;
* Время - это удобный способ описания движения тел и происходящих в мире процессов
Для обыденного сознания время - это своего рода шкала, позволяющая установить, когда произошло то или иное событие по отношению к другим событиям, то есть определить, на
сколько секунд, минут, часов, дней, месяцев, лет или столетий одно из них случилось раньше или позже другого. Для того, чтобы подобная синхронизация была возможна, необходима объективная и универсальная точка отсчета. Сейчас точное измерение времени базируется на определениях, принятых в астрономии и отличающихся высокой точностью. Такое понимание времени необходимо для синхронизации различных событий посредством установления общей для всех них системы отсчета. К примеру, для того, чтобы человек не опоздал на работу, необходимы согласованные действия множества городских служб: должен быть исправен лифт в многоэтажном доме, в котором живет человек; трамвай должен подойти к остановке в установленное время; светофоры и регулировщики уличного движения должны обеспечить беспрепятственное движение транспорта и т.д. Все эти события скоординированы, в том числе, с помощью времени.
Не отрицая возможности и полезности приведенного выше понимания, следует признать, что сущность времени имеет более глубокие измерения и недоступна повседневному познанию, которое базируется на здравом смысле. Философские и научные исследования времени установили, что оно в первую очередь характеризует изменения, происходящие с тем или иным объектом. Время - это то, что связывает начало жизни объекта и его конец, исчезновение. Следовательно, оно интегрировано, "вживлено" в объект, входит в его субстанциальные параметры. Невозможно говорить о времени, игнорируя специфику того объекта, для характеристики которого используется временной параметр. И вместе с тем, вездесущесть времени побуждала и побуждает многих ученых, философов и художников утверждать о том, что существует универсальное для всех объектов время, что само бытие есть ничто иное, как время. В середине ХХ столетия оформилось специальное междисциплинарное направление исследований времени, - темпорология, - объединившее философов, богословов, ученых, художников, интересующихся природой времени, его структурой и формами проявления. Преемник Дж.Уитроу на посту президента Международного общества по изучению времени Дж.Т.Фрэзер ставил в качестве основной цели этой организации создание универсальной теории времени. Под его редакцией был издан фундаментальный труд "Голоса времени", содержащий теоретические и эмпирические материалы междисциплинарных исследований времени, а также 6-томная серия "Изучение времени". Однако, несмотря на все усилия по реализации заявленной цели, Фрэзер был вынужден констатировать: "Не существует всеми признанной универсальной конструкции времени, которая смогла бы объединить множество точек зрения на природу времени. Видимо, невозможно рассматривать физические, биологические, психологические, исторические, литературные и философские концепции времени с единой точки зрения".
За последние три тысячи лет в философии и науке (физике, прежде всего) выработаны некоторые базисные положения, касающиеся природы времени. Они укладываются в четыре концепции, - реляционную, субстанциальную, статическую и динамическую, - которые различаются трактовкой взаимоотношений между временем и объектом.
В субстанциальной концепции время рассматривается как существующая отдельно от объектов реальность, наряду с физической материей и пространством. Античный философ Демокрит, которого считают родоначальником субстанциального подхода, полагал, что время есть ничто иное, как пустота, в которой помещается все многообразие мира. Время, равно как и пространство, абсолютно, неподвижно, неизменно. И.Ньютон, отстаивающий субстанциальную позицию, давал такое толкование времени: "Абсолютное, истинное математическое время, само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно и иначе называется длительностью". Для Ньютона и его последователей время - это совершенно независимый от физических тел и процессов фон, выступающий по отношению к этим телам и процессам в качестве масштаба длительности. Даже если исчезнут все вещи и процессы, время все равно останется, ибо оно есть чистая длительность, постоянная шкала для измерения изменений тел, явлений и процессов. Время - одно для всех, оно протекает равномерно, необратимо и его течение ни от чего не зависит. Сами объекты, с точки зрения субстанциалистов, не содержат времени; оно привносится извне. Если у Ньютона этим источником времени был Бог, то Кант переместил источник времени во внутренний мир познающего субъекта. Он утверждал, что время существует до всякого опыта и коренится в самом субъекте: "Время есть ничто иное, как форма внутреннего чувства, то есть созерцания нас самих и нашего внутреннего состояния... Оно принадлежит не самим предметам, а только субъекту, который их созерцает".
Согласно реляционной (от лат. relativus - относительный, выражающий отношение) концепции, не существует времени самого по себе, отдельно от объектов. Время - это специфическое проявление свойств объектов и происходящих с ними изменений. У истоков реляционной концепции стоит Аристотель, который, рассматривая движение физических тел, пришел к выводу, что это движение не может быть понято без анализа времени. Он дал такое определение: "... время есть ничто иное, как число движения по отношению к предыдущему и последующему".20 То есть, время рассматривается как внутренний индикатор изменений различных тел, характеристика его качественных трансформаций. Оно выражается через качественные моменты в жизни объекта: стадии, циклы, эпохи, эры и т.д. Лейбниц полагал пространство, так же как и время, чем-то чисто относительным: пространство - порядком сосуществований, а время - порядком последовательностей. Ибо пространство, с точки зрения возможности, обозначает порядок "одновременных вещей, поскольку они существуют совместно". Не считая время отдельной сущностью, он видел в нем закон изменений на множестве состояний.
Современная
реляционная концепция времени
находит опору в специальной
теории относительности, рассматривающей
время как систему отношений
между физическими событиями
и телами. Пространство-время
В статической модели времени все события рассматриваются как существующие. Ничего само по себе не возникает и не исчезает; сознание встречается с различными событиями и фиксирует их как моменты настоящего. Временные отношения этой концепцией не отрицаются, но сводятся к отношению "раньше-позже", заданному на универсальном пространственно-временном многообразии. В статической модели стрелы времени не существует. Американский физик и писатель Алан Лайтман, опираясь на статистическую модель времени, продемонстрировал возможность конструирования бесконечного множества вселенных, - на любой вкус.
Динамическая концепция времени распределяет все события на временной шкале как прошлые, настоящие и будущие. События приходят из будущего в настоящее, обретая подлинное событие, и уходят в прошлое, но не бесследно. Динамическая концепция позволяет говорить об общем направлении развития мироздания от более вероятных состояний к все менее вероятным: от "Большого Взрыва" до наших дней. Развитие предполагает образование нового и преемственное влияние прошлого на будущее, сохранение цельности, неизменной идентичности при наличии изменений. Принцип становления предполагает тенденцию считать процесс более фундаментальными, чем материя и пространство. Динамическая концепция помещает время в жесткие рамки линейной структуры.
Свойства времени
Время обладает набором свойств, обладающих различной степенью общности - от универсальных до специфичных. Это следующие свойства:
* Вечность;
* Длительность;
* Направленность;
* Непрерывность;
* Специфичность проявления;
Проблема
начала является самой сложной в
науке и в философии. Как правило,
начало принимается "на веру", в
качестве гипотезы и служит фундаментом
различных теоретических
Длительность
- продолжительность
Длительность
как свойство времени дает возможность
измерять его с помощью часов,
на основе эталонов, мер и стандартов
времени. По своей суть и цели измерение
времени - это сопоставление и
сравнение различных
С длительностью
времени связана его
Необратимость
времени подтверждают палеонтология
и геология. Доказано, что возникновение
новых свойств структуры
Необратимость
не является универсальным свойством
времени. В мифах практически
всех народов Земли присутствует
образ "Колеса Фортуны", которое
символизирует цикличность
Упорядоченность времени по направлению называется полярностью. Полярность вектора времени означает, что прямое и обратное направление не совпадают. Особенно это проявляется в истории общества, где стрела времени имеет четкую направленность в будущее.
О таком свойстве
времени как непрерывность
Различают качественное
и количественное время. Первое связано
с изменчивостью мира, с последовательностью
между качественными стадиями в
развитии объектов. Почему мир изменяется?
Откуда берется последовательность
событий? Почему все меняется и невозможно
постоянство мира? - это те вопросы,
которые проясняют смысл
Качественное время служит выражением состояния одного и того же объекта, с его помощью нельзя сравнивать изменения, происходящие в разнородных объектах. Время в традиционной исламской культуре отличается от времени эпохи модерна; время бытия природного объекта отличается от социального времени; время в живой природе отличается от времени в неживой природе. Время, таким образом, не представляет собой некие универсальные космические часы; правильней было бы понимать его как последовательную вертикальную связь между качественными ступенями в жизни объекта, как нечто, связывающее между собой начало и конец определенного бытия. В этом смысле время не может быть единым, универсальным, - оно относительно и конкретно. Универсальным является лишь понятие времени, выступающее одной из координат бытия: вне времени не может быть ни один объект.
Количественное время - это внешнее по отношение к определенному событию время, которое служит для измерения его длительности посредством соотнесения с внешней шкалой или с другими событиями. Такое время играет важную роль в координации и синхронизации разных событий и процессов: расписание движения поездов, момент "Ч" при планировании и ведении боевых действий и т.д. Время связывает различные события в некое смысловое единство. Война, к примеру, сама по себе является бессмыслицей, если ей не предшествуют вызвавшие её противоречия, а затем, по её окончании не следует мирный договор, закрепляющий её итоги. То есть, время "встраивает" событие в более широкую панораму, связывает его с другими событиями.
Время и культура
Будучи всепроникающей чертой жизни, время неодинаково ощущается и сознается людьми. Именно это обстоятельство лежит в основе различных моделей времени в культуре. Среди прочего, культуры различаются по виду времени, господствующему в той или иной культуре: циклическому или линейному. Выше уже говорилось о том, что люди древности и традиционных культур воспринимают время в виде цикла, где события происходят в согласии с ритмами природы. Линейное видение времени утверждается с появления христианства, с его идеи будущего воздаяния и спасения, к которому приближается человечество. Для разных культур характерно разное осознание времени. К примеру, племена нуэров в Судане живут сиюминутным временем, воспринимают лишь настоящий момент, связанный либо с метеусловиями, либо с естественными условиями и повседневными событиями. 22 В индустриальной цивилизации отношение к времени прямо противоположно. Здесь время становится одной из главных ценностей, и говорят даже о "деспотизме времени". Известны поучения Бенджамина Франклина - одного из "отцов" американской Конституции: "Помни, что время - деньги: тот, кто мог бы ежедневно зарабатывать по десять шиллингов и тем не менее полдня гуляет или лентяйничает дома, должен ... учесть незаработанные пять шиллингов".23 Пунктуальность в индустриальном обществе была одной из основополагающих добродетелей.
С наступлением
постиндустриальной эры отношение
к времени кардинально
Статус времени в культуре определяются и по тому, как в ней относятся к прошлому и будущему. Некоторые культуры или социальные группы живут будущим (американцы, к примеру), некоторые - прошлым (патриархальные общества). У китайцев главной перспективой является настоящее, из которого поток времени растекается в обе стороны. Представители некоторых маргинальных групп - бродяги, бомжи - живут исключительно настоящим. В экстремальных ситуациях для многих людей время как бы "сжимается", а в ситуации ожидания какого-либо события - удлиняется.
Социальное время
То обстоятельство,
что время неодинаково
Социальное
время делится на: "время индивида",
"время поколения", "время
истории". Многозначность человеческой
деятельности делает социальное время
"трехмерным": "Длина" - продолжительность
жизни индивида в единицах астрономического
времени и необратимая
Свойства социального времени нагляднее всего проявляются в периоды социальных кризисов, которые предстают, в том числе, и как рассогласованность в социальном времени, нарушение временной координации: во-первых, ломается само эволюционное течение времени, ведущей становится сторона его дискретности; во-вторых, происходит дробление времени сверх обычного; в-третьих, учащаются инверсии, нарушается последовательность исторических событий, принятый порядок отношений между людьми, и, в-четвертых, углубляется разброс в темпах протекания разнородных общественных процессов.
В периоды плавных эволюционных изменений в обществе непрерывность и дискретность его временных связей в целом уравновешиваются. Когда же социально-исторический процесс претерпевает "сбои", то длительность событий неизменно сокращается, а способы и формы переходов между ними становятся едва ли не важнее самих событий. Вперед выдвигается дискретность, которая, будучи непременным свойством истории, сама может иметь различные проявления и модификации, может быть многоступенчатой, гибкой, а может оказываться резкой, взрывчатой. Отсюда и время приобретает соответствующую форму. Иногда говорят о "прогрессивном", "регрессивном", "революционном", "эволюционном", "свертывающемся" и т.д. времени.
Разновидностью
социального времени является субъективное
время индивида, называемое психологическим
временем. Оно формируется на основе
переживания человеком
Индивидуальное время личности, по-видимому, опосредовано и функциональной асимметрией мозга: правое полушарие функционирует в настоящем времени с опорой на прошлое, левое - в настоящем с обращенностью в будущее. Человек может вполне сознательно изменять скорость течения этого своего внутреннего времени, обращаясь к сенсорной депривации (аутотренинг, медитация) для выхода в измененные состояния сознания. Отчетливая проявленность смыслов, их большая личная значимость - вот что ускоряет темп человеческого времени.
Историческое
время лучше всего наблюдать
в периоды радикальных

- Время отдыха
- Время отдыха
- Время отдыха
- Время отдыха
- Время отдыха
- Время отдыха
- Время отдыха
- Временное хранение товаров
- Временные и частотные характеристики линейных электирических цепей
- Временные остановки судопроизводства
- Временные ряды
- Временные ряды
- Временные ряды. Тренды. Автокорреляция
- Временный регламент Съезда народных депутатов РСФСР