Представления о пространстве и времени в классической механике, СТО и ОТО

Классическая механика. Время обладает свойствами одномерности, непрерывности, однородности, изотропности, бесконечности, безграничности, абсолютности, упорядоченности, направленности.

Множество точек на линии без пересечений описывается множеством действительных чисел. Задаётся структура порядка на множестве действительных чисел, которая порождает последовательность моментов времени. Аддитивная последовательность задаёт метрику- продолжительность интервалов времени. Топология действительной прямой обеспечивает непрерывность времени. Время геометризуется, математизируется. Всё согласовано с натуральным рядом. Однородность времени обеспечивает закон сохранения механической энергии в консервативных (закрытых) системах

Пространство обладает свойствами трёхмерности, однородности, изотропности, непрерывности, безграничности, бесконечности, абсолютности. Однородность пространства обеспечивает закон сохранения импульса. Характерна симметрия пространства и сохранение времени.

Такие свойства пространства и времени хорошо прослеживаются и действуют на макроскопических объектах при скоростях меньших скорости света.

Вселенная в целом – условно изотропное пространство.

Ньютон: пространство и время как порядок немыслимы без того, что они упорядочивают.

Специальная и общая теория относительности.

Специальная теория относительности (СТО; также частная теория относительности) — теория, описывающая движение, законы механики и пространственно-временные отношения при произвольных скоростях движения, меньших скорости света в вакууме, в том числе близких к скорости света. В рамках специальной теории относительности классическая механика Ньютона является приближением низких скоростей. Обобщение СТО для гравитационных полей называется общей теорией относительности.

Описываемые специальной теорией относительности отклонения в протекании физических процессов от предсказаний классической механики называют релятивистскими эффектами, а скорости, при которых такие эффекты становятся существенными, — релятивистскими скоростями.

В отличие от классической механики единое время можно ввести только в рамках данной системы отсчёта. В СТО не предполагается, что время является общим для различных систем. В этом состоит основное отличие аксиоматики СТО от классической механики, в которой постулируется существование единого (абсолютного) времени для всех систем отсчёта

Для описания гравитации разработано особое расширение теории относительности, в котором допускается кривизна пространства-времени. Тем не менее, динамика даже в рамках СТО может включать гравитационное взаимодействие, пока потенциал гравитационного поля много меньше.

Следует также заметить, что специальная теория относительности перестает работать в масштабах всей Вселенной, требуя замены на ОТО.Время релятивистски замедляется, пространство искривляется при скоростях, близких к скорости света (также время протекает иным образом в неравновесных системах).

Пространство и время есть формы и способы существования движущихся систем.

Эйнштейн: мы пытаемся создать разумную картину мира, где мы могли бы чувствовать себя, как дома и обрести определённость.

Время протекает иным образом в неравновесных системах.

Пространство и время есть формы и способы существования движущихся систем.