Движение как взаимодействие и изменение всех материальных систем развертывается в формах пространства и времени. Через посредство пространственно-временной структуры мир разделяется, дифференцируется на составные части, элементы, без которых было бы нечему взаимодействовать и негде изменяться, ввиду отсутствия среды взаимодействия. Пространство – это форма бытия, которая выражает протяженность, структурность, взаиморасположенность материальных тел. Так как материальный объект есть, с одной стороны, нечто непрерывное, то его пространственная определенность выступает как протяженность (имеет длину, ширину, высоту), а с другой, – нечто прерывное (дискретное), то его пространственная определенность выступает также в форме структуры, которую образуют места элементов объекта.
Время – это форма бытия, характеризующая длительность существования и смену состояний материальных объектов. Длительность есть продолжительность существования вещи до тех пор, пока она сохраняет свои свойства. По отношению к длительности других предметов длительность каждого материального объекта выражается отношениями одновременности (синхрония) или последовательности (диахрония).
В истории философии и естествознания различные представления о пространстве и времени в своем основании сводятся главным образом к двум взаимоисключающим концептуальным подходом: субстанциальному и реляционному. Субстанциональная концепция рассматривает пространство и время как самостоятельные сущности, существующие вечно и ни от чего не зависимые, т.е. как абсолютные. Ее представляли Демокрит, Эпикур, Бруно, Галилей, Ньютон. Для них пространство тождественно пустоте, это всеобщее неподвижное вместилище совокупности атомов или тел. Оно однородно и бесконечно. В равной степени время трактуется как протекающая равномерно чистая длительность, куда помещены неподвижные тела. Начиная с ХVIII и до конца ХIХ веков концепция абсолютного пространства и времени занимает ведущее положении в философии и естествознании.
|
|
В отличие от субстанциальной реляционная концепция рассматривает пространство и время как формы существования вещей. Реляционный (в переводе с латинского означает отношение) подход в философии закладывается еще Аристотелем, который, отрицая наличие пустоты, трактовал пространство как совокупность всех мест реальных объектов, а время связывал с актуальным движением, и дальнейшее развитие нашел в учениях Декарта, Лейбница, Гегеля и др. Но самое фундаментальное обоснование получил в научных концепциях Пуанкаре, Лоренца и особенно в теории относительности Эйнштейна. Дело в том, что к началу ХХ века в результате экспериментальной деятельности многих ученых в области электричества и магнетизма появились уравнения Максвелла, из которых следовал вывод о постоянстве скорости электромагнитных волн, в том числе и световых, равных в вакууме около 300 тыс. км/с, что явно противоречило основам механики Ньютона и Галилея. И тогда А. Пуанкаре формулирует принцип относительности, а Х.А. Лоренц получает формулы пересчета координат движущейся системы относительно неподвижной и наоборот. Оказывается, при переходе от одной системы к другой необходимо подвергать преобразованиям не только координаты (пространство), но и время. Теория относительности А. Эйнштейна рассматривает пространственно-временные свойства и массу тела в зависимости от скорости движения и сил гравитации. Согласно специальной теории относительности (СТО), время движущейся системы замедляется по отношению к покоящейся, а пространственные размеры сокращаются, сжимаются вдоль оси движения по мере приближения к скорости света. Получается, что каждой системе отсчета соответствует свое собственное пространство и время, т.е. во Вселенной нет абсолютного, одинакового для всех тел пространства и времени. Кроме того, в СТО Эйнштейн устанавливает, что масса неограниченно возрастает при приближении к скорости света, а, следовательно, растет энергия движения. Отсюда в 1907 году Эйнштейн на основе математических выкладок формулирует закон об эквивалентности массы и энергии: Е=mc2, т.е. масса и энергия преобразуются друг в друга. Знаменитая формула венчает СТО. В общей теории относительности (ОТО), исходя из принципа эквивалентности и принципа относительности, Эйнштейн делает вывод о том, что гравитационное поле, которое создают вокруг себя тела, обладающие массой, искривляют окружающее пространство и чем больше гравитационное поле, тем медленнее течет время.
|
|
Теория относительности – не только физическая концепция, но и новый способ познания мира в целом, окончательно утверждающей идею неразрывного единства пространства-времени с движущей материей. Это значит, что каждой форме движения присущи специфические пространственно-временные структуры. К примеру, особенности пространственной организации живых систем являются объектом изучения в морфологических науках, таких как анатомия, гистология, цитология, эмбриология, где свое содержательное решение проблема находит в клеточной теории, теории многоклеточности, теории первичных и вторичных морфогенезов, концепции субмикроскопической организации клетки и ее органоидов и др. В конечном счете, особенности строения органов, композиция частей в отношении целого в организме, продолжительность, последовательность и ритм биохимических и физиологических процессов, скорость реакций, т.е. организация биологического пространства и времени определяются необходимостью приспособления живой системы к окружающей среде. В ходе длительной эволюции растения, животные и человек сформировали гибкие механизмы тонко и точно изменять и координировать внутренние процессы в соответствие с периодами и ритмами, и прежде всего геофизическими, природного мира, благодаря чему периоды активного состояния организма совпадают с наиболее благоприятными временами, циклами, порами года.
|
|
Конкретным изучением временной организаций живого, в т.ч. человека, занимаются специальные науки – хронобиология и хрономедицина, которые рассматривают биологические ритмы (из них образуется пространственная организация) в качестве важнейшего механизма регуляции функций организма. Знание закономерностей биологических ритмов человеческого организма к действию различных факторов среды позволяет медицине более качественно проводить профилактику, диагностику и лечение заболеваний. В частности, исследование биологических ритмов чувствительности организма к влиянию химических факторов дает возможность хронофармакологии разрабатывать новые способы оптимального применения лекарств с учетом зависимости их действия от фаз активности биологических ритмов человека.