ВРЕМЯ И ПРОСТРАНСТВО

Время и пространство

Основные формы существования материи. «...Основные формы всякого бытия, – говорит Энгельс, – суть пространство и время; бытие вне времени есть такая же величайшая бессмыслица, как бытие вне пространства» («Анти-Дюринг», 49). Не существует пространства и времени, отдельных от материи, от материальных процессов. Пространство и время вне материи есть не больше чем пустая абстракция.

Единственно научную постановку и решение вопроса о пространстве и времени дал впервые в истории философии и естествознания диалектический материализм. Диалектический материализм ведёт борьбу как против идеализма, отрицающего объективную реальность пространства и времени и считающего их продуктом сознания, так и против метафизики, отрывающей материю от форм её существования. Энгельс дал всестороннюю критику метафизических измышлений Дюринга (см.), утверждавшего, что вначале мир находился в абсолютном покое, существовал якобы вне времени. Исходя из основных положений Энгельса о пространстве и времени и обобщая новые данные естествознания, В. И. Ленин обогатил диалектический материализм дальнейшей разработкой этого вопроса. В борьбе с кантианско-махистским идеалистическим пониманием времени и пространства как форм человеческого созерцания Ленин подчёркивает и последовательно проводит положение о том, что признание объективной реальности времени и пространства есть неизбежный вывод из признания существования независимо от нашего сознания объективной реальности, т. е. движущейся материи. «В мире нет ничего, кроме движущейся материи, и движущаяся материя не может двигаться иначе, как в пространстве и во времени» (Ленин, т. 14, с. 162). Ленин указывает, что основной гносеологический вопрос в применении к пространству и времени состоит в том, реальны пространство и время или это только продукты развивающейся человеческой мысли. Только диалектико-материалистическое решение этого вопроса, т. е. признание объективной реальности пространства и времени и отражения их в нашем сознании, создаёт научную основу для плодотворного исследования естествознанием вопроса об их физических свойствах.

С развитием естествознания наши представления о времени и пространстве изменяются, развиваются. В XVIII–XIX вв. физики, считая время и пространство объективной реальностью, рассматривали их вслед за Ньютоном (см.) как внешние формы материи, независимые от материи и движения. Против материалистических представлений естествознания этого периода о пространстве и времени боролись немецкий идеалист Кант (см.) и его последователи. Огромное значение для развития естественно-научных представлений о пространстве и времени и для опровержения идеалистических и метафизических теорий имели открытия русской науки о закономерной связи пространства и времени как свойств материи с физико-химическими свойствами материальных тел. Выдающийся русский учёный Лобачевский (см.) обосновал зависимость геометрических свойств пространства от физических свойств материи, решительно выступил против идеалистических взглядов Канта и нанёс им сильнейший удар; он опровергнул также метафизические положения геометрии Эвклида и механики Ньютона о пространстве и времени и этим подготовил почву для развития современных физических представлений о пространстве и времени. Основополагающие идеи другого русского учёного, химика Бутлерова (см.), о пространственном расположении атомов в молекулах химических соединений и открытия в области кристаллографии выдающегося русского учёного Федорова, обосновавшего законы пространственного расположения атомов, ионов и молекул, образующих кристаллические структуры, также обогатили человеческие знания о пространственно-временных формах материи. Бутлеров, Федоров и их последователи обнаружили зависимость пространственных свойств от физической природы материальных тел, открыли роль пространственного расположения атомов в определении соответствующих физико-химических свойств материи.

Естествознание, раскрывая всё новые и новые физические свойства пространства и времени, подтверждает положения диалектического материализма об органической связи этих коренных форм существования материи друг с другом и с самой движущейся материей, взаимозависимость форм (пространства и времени) и содержания (материи). Ярким подтверждением этих положений диалектического материализма является теория относительности (см.), созданная и развитая трудами ряда учёных (Лоренц, Эйнштейн и др.). Теория относительности является современной физической теорией пространства и времени.

Философские и «физические» идеалисты используют факт изменчивости человеческих представлений о пространстве и времени для «опровержения» объективной реальности пространства и времени. В этих целях, например, используется квантовая механика (см.). «Физические» идеалисты Бор и Гейзенберг предлагают отказаться от пространства и времени при описании микрочастиц, как от чего-то не вполне реального и не вполне познаваемого. «В классической физике,– пишет Гейзенберг,– целью исследования являлось определение объективных, протекающих в пространстве и времени, явлений... Однако в квантовой теории мы встречаемся с совершенно иным положением вещей... в квантовой механике вовсе не идёт речь об объективном установлении пространственно-временных событий».

Разоблачая попытки идеалистов опровергнуть научное положение диалектического материализма о пространстве и времени как объективных формах движущейся материи, марксизм учит, что нельзя смешивать вопрос об изменчивости человеческих понятий о пространстве и времени с гносеологическим вопросом об их объективной реальности. Наши развивающиеся представления о пространстве и времени, отражая реальное время и пространство, дают нам относительное, неполное знание о них, но из этих относительных истин складывается абсолютная истина. «Физические» идеалисты смешивают эти два вопроса и, исходя из относительности наших представлений о пространстве и времени, стремятся опровергнуть объективность пространства и времени.

Таким образом, диалектический материализм, отметая идеалистические вымыслы, учит в полном согласии с естествознанием, что пространство и время существуют объективно, вне и независимо от нашего сознания, а наше познание всё более приспособляется к объективному пространству и времени, всё правильнее и глубже их отражая (Ленин, т. 14, с. 174).

Time and Space

Basic forms of existence of matter. Philosophers are mainly concerned with whether Time and Space are real or simply pure abstractions which exist only in men's consciousness. The idealist philosophers deny the objectivity of Time and Space and make them dependent on the individual consciousness (Berkeley, Hume, Mach). They regard them as a priori forms of sensory contemplation (Kant) or as categories of the absolute spirit (Hegel).

Materialism recognises the objectivity of Time and Space and denies the existence of any reality outside them. Time and Space are inseparable from matter, this being a manifestation of their universality. Space is three-dimensional and Time has only one dimension; Space expresses the distribution of simultaneously existing objects, while Time expresses the sequence of existence of phenomena as they replace one another. Time is irreversible, i.e., every material process develops only in one direction—from the past to the future.

The development of science has exploded the metaphysical idea that Time and Space exist independently of material processes and separately from each other. Dialectical materialism proceeds not from the simple connection of Time and Space with matter in motion, but from the fact that motion is the essence of Time and Space, and that, consequently, matter, motion, time, and space are inseparable. This idea has been confirmed in modern physics.

The natural science of the 18th and 19th centuries, while recognising the objective nature of Time and Space, followed Newton in regarding them as divorced from each other, as something self-dependent, existing completely independently of matter and motion. Following the atomistic views of the ancient natural philosophers (see Democritus and Epicurus), natural scientists right up to the 20th century identified space with a vacuum, which they considered absolute, always and everywhere the same and motionless, with Time flowing on always at the same pace.

Modern physics has discarded the old conceptions of Time and Space as empty receptacles and proved their profound relation with matter in motion. The main conclusion in Einstein's theory of relativity is precisely the establishment of the fact that Time and Space do not exist by themselves, in isolation from matter, but are part of a universal interrelation in which they lose their independence and emerge as relative aspects of the integral and indivisible space-time.

Science has proved that the flow of time and the extent of bodies depend on the speed at which these bodies move, and that the structure or geometrical properties of the four-dimensional continuum (space-time) change according to the accumulation of masses of substance and the field of gravitation caused by them. The ideas of Lobachevsky, Riemann, Gauss, and Bolyai contributed much to the present-day theory of Time and Space.

The discovery of non-Euclidean geometry refuted Kant's teaching on Time and Space as forms of sensory perception outside the range of experience. The researches of Butlerov, Fyodorov, and their followers revealed the dependence of spatial properties on the physical nature of material bodies, and the dependence of the physico-chemical properties of matter on the spatial distribution of atoms.

The fluctuations in people's views on Time and Space are used by the philosophical and physical idealists as an excuse for denying their objective reality. According to dialectical materialism, human cognition is producing a more profound and correct conception of the objectively real Time and Space.

Пространство и время

Всеобщие формы существования материи. П. и в. не существуют вне материи и независимо от неё.

Пространственными характеристиками являются положения относительно др. тел (координаты тел), расстояния между ними, углы между различными пространственными направлениями (отдельные объекты характеризуются протяжённостью и формой, которые определяются расстояниями между частями объекта и их ориентацией). Временные характеристики - «моменты», в которые происходят явления, продолжительности (длительности) процессов. Отношения между этими пространственными и временными величинами называются метрическими. Существуют также и топологические характеристики П. и в. - «соприкосновение» различных объектов, число направлений. С чисто пространственными отношениями имеют дело лишь в том случае, когда можно отвлечься от свойств и движения тел и их частей: с чисто временными - в случае, когда можно отвлечься от многообразия сосуществующих объектов.

Однако в реальной действительности пространственные и временные отношения связаны друг с другом. Их непосредственное единство выступает в движении материи; простейшая форма движения - перемещение - характеризуется величинами, которые представляют собой различные отношения П. и в. (скорость, ускорение) и изучаются кинематикой. Современная физика обнаружила более глубокое единство П. и в. (см. Относительности теория), выражающееся в совместном закономерном изменении пространственно-временных характеристик систем в зависимости от движения последних, а также в зависимости этих характеристик от концентрации масс в окружающей среде.

Для измерения пространственных и временных величин пользуются системами отсчёта.

По мере углубления знаний о материи и движении углубляются и изменяются научные представления о П. и в. Поэтому понять физический смысл и значение вновь открываемых закономерностей П. и в. можно только путём установления их связей с общими закономерностями взаимодействия и движения материи.

Понятия П. и в. являются необходимой составной частью картины мира в целом, поэтому входят в предмет философии. Учение о П. и в. углубляется и развивается вместе с развитием естествознания и прежде всего физики. Из остальных наук о природе значительную роль в прогрессе учения о П. и в. сыграла Астрономия и в особенности Космология.

Развитие физики, геометрии и астрономии в 20 в. подтвердило правильность положений диалектического материализма о П. и в. В свою очередь диалектико-материалистическая концепция П. и в. позволяет дать правильную интерпретацию современной физической теории П. и в., вскрыть неудовлетворительность как субъективистского ее понимания, так и попыток «развить» её, отрывая П. и в. от материи.

Пространственно-временные отношения подчиняются не только общим закономерностям, но и специфическим, характерным для объектов того или иного класса, поскольку эти отношения определяются структурой материального объекта и его внутренними взаимодействиями. Поэтому такие характеристики, как размеры объекта и его форма, Время жизни, ритмы процессов, типы симметрии, являются существенными параметрами объекта данного типа, зависящими также от условий, в которых он существует. Особенно специфичны пространственные и временные отношения в таких сложных развивающихся объектах, как организм или общество. В этом смысле можно говорить об индивидуальных П. и в. таких объектов (например, о биологическом или социальном времени).

Основные концепции пространства и времени. Важнейшие философские проблемы, относящиеся к П. и в., - это вопросы о сущности П. и в., об отношении этих форм бытия к материи, об объективности пространственно-временных отношений и закономерностей.

На протяжении почти всей истории естествознания и философии существовали 2 основные концепции П. и в. Одна из них идёт от древних атомистов - Демокрита, Эпикура, Лукреция, которые ввели понятие пустого пространства и рассматривали его как однородное (одинаковое во всех точках) и бесконечное (Эпикур полагал, что оно не изотропно, т. е. неодинаково по всем направлениям); понятие времени тогда было разработано крайне слабо и рассматривалось как субъективное ощущение действительности. В новое время в связи с разработкой основ динамики эту концепцию развил И. Ньютон, который очистил её от Антропоморфизма. По Ньютону, П. и в. суть особые начала, существующие независимо от материи и друг от друга. Пространство само по себе (абсолютное пространство) есть пустое «вместилище тел», абсолютно неподвижное, непрерывное, однородное и изотропное, проницаемое - не воздействующее на материю и не подвергающееся её воздействиям, бесконечное; оно обладает 3 измерениями. От абсолютного пространства Ньютон отличал протяжённость тел - их основное свойство, благодаря которому они занимают определённые места в абсолютном пространстве, совпадают с этими местами. Протяжённость, по Ньютону, если говорить о простейших частицах (атомах), есть начальное, первичное свойство, не требующее объяснения. Абсолютное пространство вследствие неразличимости своих частей неизмеримо и непознаваемо. Положения тел и расстояния между ними можно определять только по отношению к др. телам. Др. словами, наука и практика имеют дело только с относительным пространством. Время в концепции Ньютона само по себе есть нечто абсолютное и ни от чего не зависящее, чистая длительность, как таковая, равномерно текущая от прошлого к будущему. Оно является пустым «вместилищем событий», которые могут его заполнять, но могут и не заполнять; ход событий не влияет на течение времени. Время универсально, одномерно, непрерывно, бесконечно, однородно (везде одинаково). От абсолютного времени, также неизмеримого, Ньютон отличал относительное время. Измерение времени осуществляется с помощью часов, т. е. движений, которые являются периодическими. П. и в. в концепции Ньютона независимы друг от друга. Независимость П. и в. проявляется прежде всего в том, что расстояние между 2 данными точками пространства и промежуток времени между 2 событиями сохраняют свои значения независимо друг от друга в любой системе отсчёта, а отношения этих величин (скорости тел) могут быть любыми.

Ньютон подверг критике идею Р. Декарта о заполненном мировом пространстве, т. е. о тождестве протяжённой материи и пространства.

Концепция П. и в., разработанная Ньютоном, была господствующей в естествознании на протяжении 17-19 вв., т.к. она соответствовала науке того времени - евклидовой геометрии, классической механике и классической теории тяготения. Законы ньютоновой механики справедливы только в инерциальных системах отсчёта. Эта выделенность инерциальных систем объяснялась тем, что они движутся поступательно, равномерно и прямолинейно именно по отношению к абсолютному П. и в. и наилучшим образом соответствуют последним.

Согласно ньютоновой теории тяготения, действия от одних частиц вещества к Другим передаются мгновенно через разделяющее их пустое пространство. Ньютонова концепция П. и в., т. о., соответствовала всей физической картине мира той эпохи, в частности представлению о материи как изначально протяжённой и по природе своей неизменной. Существенным противоречием концепции Ньютона было то, что абсолютное П. и в. оставались в ней непознаваемыми путём опыта. Согласно принципу относительности классической механики, все инерциальные системы отсчёта равноправны и невозможно отличить, движется ли система по отношению к абсолютному П. и в. или покоится.

Это противоречие служило доводом для сторонников противоположной концепции П. и в., исходные положения которой восходят ещё к Аристотелю; это представление о П. и в. было разработано Г. Лейбницем, опиравшимся также на некоторые идеи Декарта. Особенность лейбницевой концепции П. и в. состоит в том, что в ней отвергается представление о П. и в. как о самостоятельных началах бытия, существующих наряду с материей и независимо от неё. По Лейбницу, пространство - это порядок взаимного расположения множества тел, существующих вне друг друга, время - порядок сменяющих друг друга явлений или состояний тел. При этом Лейбниц в дальнейшем включал в понятие порядка также и понятие относительной величины. Представление о протяжённости отдельного тела, рассматриваемого безотносительно к другим, по концепции Лейбница, не имеет смысла. Пространство есть отношение («порядок»), применимое лишь ко многим телам, к «ряду» тел. Можно говорить только об относительном размере данного тела в сравнении с размерами других тел. То же можно сказать и о длительности: понятие длительности применимо к отдельному явлению постольку, поскольку оно рассматривается как звено в единой цепи событий. Протяжённость любого объекта, по Лейбницу, не есть первичное свойство, а обусловлено силами, действующими внутри объекта; внутренние и внешние взаимодействия определяют и длительность состояния; что же касается самой природы времени как порядка сменяющихся явлений, то оно отражает их причинно-следственную связь. Логически концепция Лейбница связана со всей его философской системой в целом.

Однако лейбницева концепция П. и в. не играла существенной роли в естествознании 17-19 вв., т.к. она не могла дать ответа на вопросы, поставленные наукой той эпохи. Прежде всего воззрения Лейбница на пространство казались противоречащими существованию вакуума (только после открытия физического поля в 19 в. проблема вакуума предстала в новом свете); кроме того, они явно противоречили всеобщему убеждению в единственности и универсальности евклидовой геометрии; наконец, концепция Лейбница представлялась непримиримой с классической механикой, поскольку казалось, что признание чистой относительности движения не даёт объяснения преимущественной роли инерциальных систем отсчёта. Т. о., современное Лейбницу естествознание оказалось в противоречии с его концепцией П. и в., которая строилась на гораздо более широкой философской основе. Только два века спустя началось накопление научных фактов, показавших ограниченность господствовавших в то время представлений о П. и в.

Понятия пространства и времени в философии и естествознании 18-19 вв. Философы-материалисты 18-19 вв. решали проблему П. и в. в основном в духе концепции Ньютона или Лейбница, хотя, как правило, полностью не принимали какую-либо из них. Большинство философов-материалистов выступало против ньютоновского пустого пространства. Ещё Дж. Толанд указывал, что представление о пустоте связано со взглядом на материю как на инертную, бездеятельную. Таких же воззрений придерживался и Д. Дидро. Ближе к концепции Лейбница стоял Г. Гегель. В концепциях субъективных идеалистов и агностиков проблемы П. и в. сводились главным образом к вопросу об отношении П. и в. к сознанию, восприятию. Дж. Беркли отвергал ньютоновское абсолютное П. и в., но рассматривал пространственные и временные отношения субъективистски, как порядок восприятий; у него не было и речи об объективных геометрических и механических законах.

Поэтому берклианская точка зрения не сыграла существенной роли в развитии научных представлений о П. и в. Иначе обстояло дело с воззрениями И. Канта, который сначала примыкал к концепции Лейбница. Противоречие этих представлений и естественнонаучных взглядов того времени привело Канта к принятию ньютоновой концепции и к стремлению философски обосновать её. Главным здесь было объявление П. и в. априорными формами человеческого созерцания, т. е. обоснование их абсолютизации. Взгляды Канта на П. и в. нашли немало сторонников в конце 18 - 1-й половине 19 вв. Их несостоятельность была доказана лишь после создания и принятия неевклидовой геометрии, которая по существу противоречила ньютоновому пониманию пространства. Отвергнув его, Н. И. Лобачевский и Б. Риман утверждали, что геометрические свойства пространства, будучи наиболее общими физическими свойствами, определяются общей природой сил, формирующих тела.

Воззрения диалектического материализма на П. и в. были сформулированы Ф. Энгельсом. По Энгельсу, находиться в пространстве - значит быть в форме расположения одного возле другого, существовать во времени - значит быть в форме последовательности одного после другого. Энгельс подчёркивал, что «... обе эти формы существования материи без материи суть ничто, пустые представления, абстракции, существующие только в нашей голове» (Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20, с. 550).

Кризис механистического естествознания на рубеже 19-20 вв. привёл к возрождению на новой основе субъективистских взглядов на П. и в. Критикуя концепцию Ньютона и правильно подмечая её слабые стороны, Э. Мах снова развил взгляд на П. и в. как на «порядок восприятий», подчёркивая опытное происхождение аксиом геометрии. Но опыт понимался Махом субъективистски, поэтому и геометрия Евклида, и геометрии Лобачевского и Римана рассматривались им как различные способы описания одних и тех же пространственных соотношений. Критика субъективистских взглядов Маха на П. и в. была дана В. И. Лениным в книга «Материализм и эмпириокритицизм».

Развитие представлений о пространстве и времени в 20 в. В конце 19 - начале 20 вв. произошло глубокое изменение научных представлений о материи и, соответственно, радикальное изменение понятий П. и в. В физическую картину мира вошла концепция поля (см. Поля физические) как формы материальной связи между частицами вещества, как особой формы материи. Все тела, т. о., представляют собой системы заряженных частиц, связанных полем, передающим действия от одних частиц к другим с конечной скоростью - скоростью света. Полагали, что поле - это состояние Эфира, абсолютно неподвижной среды, заполняющей мировое абсолютное пространство. Позже было установлено (Х. Лоренц и др.), что при движении тел с очень большими скоростями, близкими к скорости света, происходит изменение поля, приводящее к изменению пространственных и временных свойств тел; при этом Лоренц считал, что длина тел в направлении их движения сокращается, а ритм происходящих в них физических процессов замедляется, причём пространственные и временные величины изменяются согласованно.

Вначале казалось, что таким путём можно будет определить абсолютную скорость тела по отношению к эфиру, а следовательно, по отношению к абсолютному пространству. Однако вся совокупность опытов опровергла этот взгляд. Было установлено, что в любой инерциальной системе отсчёта все физические законы, включая законы электромагнитных (и вообще полевых) взаимодействий, одинаковы. Специальная теория относительности (см. Относительности теория) А. Эйнштейна, основанная на двух фундаментальных положениях - о предельности скорости света и равноправности инерциальных систем отсчёта, явилась новой физической теорией П. и в. Из неё следует, что пространственные и временные отношения - длина тела (вообще расстояние между двумя материальными точками) и длительность (а также ритм) происходящих в нём процессов - являются не абсолютными величинами, как утверждала ньютонова механика, а относительными. Частица (например, нуклон) может проявлять себя по отношению к медленно движущейся относительно неё частице как сферическая, а по отношению к налетающей на неё с очень большой скоростью частице - как сплющенный в направлении движения диск. Соответственно, время жизни медленно движущегося заряженного

π-мезона составляет ∼ 10 −8 сек , а быстро движущегося (с околосветовой скоростью) - во много раз больше. Относительность пространственно-временных характеристик тел полностью подтверждена опытом. Отсюда следует, что представления об абсолютном П. и в. несостоятельны. П. и в. являются именно общими формами координации материальных явлений, а не самостоятельно существующими (независимо от материи) началами бытия. Теория относительности исключает представление о пустых П. и в., имеющих собственные размеры. Представление о пустом пространстве было отвергнуто в дальнейшем и в квантовой теории поля с его новым понятием вакуума (см. Вакуум физический). Дальнейшее развитие теории относительности (см. Тяготение) показало, что пространственно-временные отношения зависят также от концентрации масс. При переходе к космическим масштабам геометрия П.-в. не является евклидовой (или «плоской», т. е. не зависящей от размеров области П.-в.), а изменяется от одной области космоса к другой в зависимости от плотности масс в этих областях и их движения (см. Космология, где изложен также вопрос о конечности или бесконечности П. и в.). В масштабах метагалактики геометрия пространства изменяется со временем вследствие расширения метагалактики. Т. о., развитие физики и астрономии доказало несостоятельность как априоризма Канта, т. е. понимания П. и в. как априорных форм человеческого восприятия, природа которых неизменна и независима от материи, так и ньютоновой догматической концепции П. и в.

Связь П. и в. с материей выражается не только в зависимости законов П. и в. от общих закономерностей, определяющих взаимодействия материальных объектов. Она проявляется и в наличии характерного ритма существования материальных объектов и процессов - типичных для каждого класса объектов средних времён жизни и средних пространственных размеров.

Из изложенного следует, что П. и в. присущи весьма общие физические закономерности, относящиеся ко всем объектам и процессам. Это касается и проблем, связанных с топологическими свойствами П. и в. Проблема границы (соприкосновения) отдельных объектов и процессов непосредственно связана с поднимавшимся ещё в древности вопросом о конечной или бесконечной делимости П. и в., их дискретности или непрерывности. В античной философии этот вопрос решался чисто умозрительно. Высказывались, например, предположения о существовании «атомов» времени (Зенон). В науке 17-19 вв. идея атомизма П. и в. потеряла какое-либо значение. Ньютон считал, что П. и в. реально разделены до бесконечности. Этот вывод следовал из его концепции пустых П. и в., наименьшими элементами которых являются геометрическая точка и момент времени («мгновения» в буквально смысле слова). Лейбниц полагал, что хотя П. и в. делимы неограниченно, но реально не разделены на точки - в природе нет объектов и явлений, лишённых размера и длительности. Из представления о неограниченной делимости П. и в. следует, что и границы тел и явлений абсолютны. Представление о непрерывности П. и в. более укрепилось в 19 в. с открытием поля; в классическом понимании поле есть абсолютно непрерывный объект.

Проблема реальной делимости П. и в. была поставлена только в 20 в. в связи с открытием в квантовой механике неопределённостей соотношения, согласно которому для абсолютно точной локализации микрочастицы необходимы бесконечно большие импульсы, что физически не может быть осуществлено. Более того, современная физика элементарных частиц показывает, что при очень сильных воздействиях на частицу она вообще не сохраняется, а происходит даже множественное рождение частиц. В действительности не существует реальных физических условий, при которых можно было бы измерить точное значение напряжённостей поля в каждой точке. Т. о., в современной физике установлено, что невозможна не только реальная разделённость П. и в. на точки, но принципиально невозможно осуществить процесс их реального бесконечного разделения. Следовательно, геометрическое понятия точки, кривой, поверхности являются абстракциями, отражающими пространственные свойства материальных объектов лишь приближённо. В действительности объекты отделены друг от друга не абсолютно, а лишь относительно. То же справедливо и по отношению к моментам времени. Именно такой взгляд на «точечность» событий вытекает из т. н. теории нелокального поля (см. Нелокальная квантовая теория поля). Одновременно с идеей нелокальности взаимодействия разрабатывается гипотеза о квантовании П. и в., т. е. о существовании наименьших длины и длительности (см. Квантование пространства-времени). Сначала предполагали, что «квант» длины - 10 −13 см (порядка классического радиуса электрона или порядка «длины» сильного взаимодействия). Однако с помощью современных ускорителей заряженных частиц исследуются явления, связанные с длинами 10 −14 -10 −15 см; поэтому значения кванта длины стали отодвигать ко всё меньшим значениям (10 −17 , «длина» слабого взаимодействия, и даже 10 −33 см ).

Решение вопроса о квантовании П. и в. тесно связано с проблемами структуры элементарных частиц. Появились исследования, в которых вообще отрицается применимость к субмикроскопическому миру понятий П. и в. Однако понятия П. и в. не должны сводиться ни к метрическим, ни к топологическим отношениям известных типов.

Тесная взаимосвязь пространственно-временных свойств и природы взаимодействия объектов обнаруживается также и при анализе симметрии П. и в. Ещё в 1918 (Э. Нётер) было доказано, что однородности пространства соответствует закон сохранения импульса, однородности времени - закон сохранения энергии, изотропности пространства - закон сохранения момента количества движения. Т. о., типы симметрии П. и в. как общих форм координации объектов и процессов взаимосвязаны с важнейшими сохранения законами. Симметрия пространства при зеркальном отражении оказалась связанной с существенной характеристикой микрочастиц - с их Чётностью.

Одной из важных проблем П. и в. является вопрос о направленности течения времени. В ньютоновой концепции это свойство времени считалось само собой разумеющимся и не нуждающимся в обосновании. У Лейбница необратимость течения времени связывалась с однозначной направленностью цепей причин и следствий. Современная физика конкретизировала и развила это обоснование, связав его с современным пониманием причинности. По-видимому, направленность времени связана с такой интегральной характеристикой материальных процессов, как Развитие, являющееся принципиально необратимым.

К проблемам П. и в., также обсуждавшимся ещё в древности, относится и вопрос о числе измерений П. и в. В ньютоновой концепции это число считалось изначальным. Однако ещё Аристотель обосновывал трехмерность пространства числом возможных сечений (делений) тела. Интерес к этой проблеме возрос в 20 в. с развитием топологии. Л. Брауэр установил, что размерность пространства есть топологический инвариант - число, не изменяющееся при непрерывных и взаимно однозначных преобразованиях пространства. В ряде исследований была показана связь между числом измерений пространства и структурой электромагнитного поля (Г. Вейль), между трехмерностью пространства и спиральностью элементарных частиц. Всё это показало, что число измерений П. и в. неразрывно связано с материальной структурой окружающего нас мира.

Лит.: Энгельс Ф., Диалектика природы, Маркс К., Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20; его же, Анти-Дюринг, там же; Ленин В. И., Материализм и эмпириокритицизм, Полное собрание соч., 5 изд., т. 18; Эйнштейн А., Основы теории относительности, 2 изд., М. - Л., 1935; Ньютон И., Математические начала натуральной философии, М. - Л., 1936; Марков М. А., Гипероны и К-мезоны, М., 1958,

§ 34; Свидерский В. И., Пространство и время, М., 1958; Полемика Г. Лейбница и С. Кларка по вопросам философии и естествознания (1715-1716 гг.), [Л.], 1960; Фок В. А., Теория пространства, времени и тяготения, 2 изд., М., 1961; Штейнман Р. Я., Пространство и время, М., 1962; Грюнбаум А., Философские проблемы пространства и времени, пер. с англ., М., 1969; Мостепаненко А. М., Пространство и время в макро-, мега- и микромире, М., 1974; Jammer М., Concepts of space, Camb., 1954.

Р. Я. Штейнман.