В обыденной жизни мы постоянно сталкиваемся с понятием пространства и времени, для нас это нечто привычное, известное и даже к какой-то мере очевидное. Однако в истории философии и естествознания напряжённо обсуждались сложные вопросы, которые возникали вместе с попытками понять значение этих понятий.
Прошло более 2500 лет с той поры, как было положено начало осмыслению времени и пространства, тем не менее, и интерес к проблеме и споры философов, физиков и представителей других наук вокруг определения природы пространства и времени нисколько не снижаются. Значительный интерес к проблеме пространства и времени естественен и закономерен, влияния данных факторов на все аспекты деятельности человека нельзя переоценить. Понятие пространства-времени является важнейшим и самым загадочным свойством Природы или, по крайней мере, человеческой природы. Представление о пространстве времени подавляет наше воображение. Недаром попытки философов античности, схоластов средневековья и современных учёных, владеющих знанием наук и опытом их истории, понять сущность времени-пространства не дали однозначных ответов на поставленные вопросы.
Диалектический материализм исходит из того, что в мире нет ничего, кроме движущейся материи, и движущаяся материя не может двигаться иначе, как в пространстве и во времени. Пространство и время здесь выступают в качестве фундаментальных атрибутов материи. Классическая физика рассматривала пространственно-временной континуум как универсальную арену динамики физических объектов. В прошлом веке представители неклассической физики (физики элементарных частиц, квантовой физики и др.) выдвинули новые представления о пространстве и времени, неразрывно связав эти категории между собой. Возникли самые разные концепции: согласно одним, в мире вообще ничего нет, кроме пустого искривлённого пространства, а физические объекты являются только проявлениями этого пространства. Другие концепции утверждают, что пространство и время присущи лишь макроскопическим объектам. Наряду с интерпретацией времени-пространства философией физики существуют многочисленные теории философов, придерживающихся идеалистических взглядов. Так Анри Бергсон1 утверждал, что время может быть познано только нерациональной интуицией, а научные концепции, представляющие время, как имеющее какое-либо направление, неверно интерпретируют реальность.
Основной целью работы является изучение понятий «время» и «пространство»: значение, развитие, научная значимость.
Значение понятий пространства и времени для научного познания
Простра́нство-вре́мя – физическая модель, дополняющая пространство временны́м измерением и, таким образом, создающая новую теоретико-физическую конструкцию, которая называется пространственно-временным континуумом. В соответствии с теорией относительности, Вселенная имеет три пространственных измерения и одно временное измерение.
Пространство и время представляют собой формы, выражающие определённые способы координации материальных объектов и их состояний. Содержанием этих форм является движущаяся материя, материальные процессы, и именно особенности и характер последних должны определять их основные свойства. В этом отношении диалектика нацеливала науку на поиски зависимости между определёнными свойствами пространства и времени и сопутствующими материальными процессами, которые их определяют. Кроме того, наличие у пространства и времени единого содержания – движущейся материи – указывает и на взаимосвязь между самим пространством и временем, на невозможность их существования абсолютно независимо друг от друга.
Вре́мя – мера существования материальных живых существ, неживой материи и взаимоотношений между ними. Термином «время» обозначают также совокупность эффектов производимых Законом Причинности (каузальности), объективно действующим в нашем мире. Суть этих эффектов заключается в изменении Будущего (следствия) относительно Прошлого (причины).
1. Одна из форм (наряду с пространством) существования бесконечно развивающейся материи – последовательная смена её явлений и состояний. Вне времени и пространства нет движения материи.
2. Продолжительность, длительность чего-либо, измеряемая секундами, минутами, часами.
3. Промежуток той или иной длительности, в который совершается что-либо, последовательная смена часов, дней, лет.
Время – одно из основных понятий физики и философии, одна из координат пространства-времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических тел, а также сознание. В классической физике, время – непрерывная величина, априорная характеристика мира, ничем не определяемая. В качестве основы измерения просто берётся некая последовательность событий, про которую считается несомненно верным, что она происходит через равные промежутки времени, то есть периодична. Именно на этом принципе и основаны часы. Такая же роль времени и в квантовой механике: несмотря на квантование почти всех величин, время осталось внешним, неквантованным параметром. В обоих случаях «скорость течения времени» не может ни от чего зависеть, а потому тавтологически равна константе.
В специальной теории относительности ситуация кардинально меняется. Время рассматривается как часть единого пространства-времени, и, значит, может меняться при его преобразованиях. Можно сказать, что время становится четвёртой координатой, правда, в отличие от пространственных координат, она обладает противоположной сигнатурой. «Скорость течения времени» становится понятием «субъективным», зависящим от системы отсчёта. Ситуация усложняется в общей теории относительности, где «скорость течения времени» зависит также и от близости к гравитирующим телам.
С современной точки зрения различие между прошлым и будущим является принципиальным. Информация переносится из прошлого в будущее, но не наоборот.
Простра́нство – слово используемое в многочисленных сложных терминах в таких разделах, как философия, математика и физика.
1. Одна из форм (наряду со временем) существования бесконечно развивающейся материи, характеризующаяся протяжённостью и объёмом. Вне времени и пространства нет движения материи.
2.Протяжённость, место, не ограниченное видимыми пределами.
3. Промежуток между чем-либо, место, где что-нибудь вмещается. На уровне повседневного восприятия пространство интуитивно понимается как арена действий, общий контейнер для всех объектов, геометрическая сущность некоторой системы. Например, космос часто называют также космическим пространством.
В математике слово «пространство» употребляется в большом наборе сложных терминов.
Грубо говоря, пространство есть множество с некоторой дополнительной структурой. В зависимости от этой дополнительной структуры элементы пространства могут называться «точками», «векторами», «событиями» и т.п. Подмножество пространства называется «подпространством» если структура пространства индуцирует на этом подмножестве структуру такого же типа (точное определение зависит от типа пространства).
В физике пространством называют ту «арену действий», на которой разворачиваются физические процессы и явления и которую мы субъективно ощущаем как «вместилище предметов».
В физике часто используются многомерные пространства – например, фазовое пространство, в котором состояние сложной системы объектов представляется одной точкой. Такие пространства – не более чем абстракции, предназначенные для постановки и решения вполне «земных» задач в обыкновенном трёхмерном пространстве. В теории относительности пространство оказывается одним из проявлений единого пространства-времени, и деление отдельно на пространство и время становится зависящим от конкретной системы отсчёта.
В большинстве разделов физики сами свойства физического пространства (размерность, неограниченность и т.п.) никак не зависят от присутствия или отсутствия материальных тел. В общей теории относительности оказывается, что материальные тела модифицируют свойства пространства, а точнее, пространства-времени, «искривляют» пространство-время.
В современной науке используются понятия «биологическое», «психологическое» и «социальное» пространство и время. Эти понятия введены в связи с особенностями проявления пространственно-временных свойств нефизических объектов. Биологическое пространство и время характеризуют особенности пространственно-временных параметров органической материи: биологическое бытие человеческого индивида, смена видов растительных и животных организмов, их жизнь и смерть. Одним из первых проблему биологического пространства и времени начал анализировать В.И. Вернадский2. Специфику биологического пространства он связывал с важнейшим отличительным признаком живого – наличием асимметричности пространственной структуры органических молекул.
Прежде всего, пространство и время объективны и реальны. Пространство и время являются также универсальными, всеобщими формами бытия материи. Нет явлений, событий, предметов, которые существовали бы вне пространства или вне времени. У Гегеля3 высшей реальностью является абсолютная идея, или абсолютный дух, который существует вне пространства и вне времени. Только производная от абсолютной идеи природа развёртывается в пространстве.
Общие свойства, характеризующие пространство и время, вытекают из их характеристик как основных, коренных форм существования материи. К свойствам пространства относятся протяженность, однородность и изотропность, трёхмерность. Время обычно характеризуется такими свойствами, как длительность, одномерность, необратимость, однородность.
Что касается таких свойств, как длительность времени и протяженность пространства, то их трудно называть свойствами, поскольку они совпадают с самой сущностью пространства и времени. Ведь протяженность и проявляется в способности тел существовать одно подле другого, а длительность в способности существовать одно после другого, что и выражает сущность пространства и времени как форм существования материи.
К наиболее характерным свойствам пространства относится его трёхмерность. Положение любого объекта может быть определено с помощью трех независимых величин. Время одномерно, ибо для фиксации положения события во времени достаточно одной величины. Под заданием положения события, объекта в пространстве или времени имеется в виду определение его координат по отношению к другим событиям и объектам. Факт трёхмерности реального физического пространства не противоречит существованию в науке понятия многомерного пространства с любым числом измерений. Понятие многомерного пространства является чисто математическим понятием, которое может быть использовано для описания взаимосвязи различного рода физических величин, характеризующих реальные процессы. Если же речь идет о фиксации события в реальном физическом пространстве, то при использовании любой системы координат трёх измерений всегда будет достаточно. И хотя до сих пор вопрос об обосновании трёхмерности пространства является открытым вопросом, решение его должно лежать в установлении связи трёхмерности с фундаментальными физическими процессами.
К специфическим свойством пространства относятся однородность и изотропность. Однородность пространства означает отсутствие в нём каких-либо выделенных точек, а изотропность – равноправность всех возможных направлений. В отличие от пространства время обладает только свойством однородности, заключающимся в равноправии всех его моментов. Свойства однородности пространства и времени и изотропности пространства теснейшим образом связаны с фундаментальными физическими законами, и прежде всего с законами сохранения. Они и лежат в основании самого принципа физической относительности.
Особо следует сказать о структуре микропространства и мега-пространства. Микропространство является квантованным, ему присуща ячеистая структура. Специфика микропространства связана и с существованием виртуальных частиц, взаимным превращением элементарных частиц, их аннигиляцией. В микромире действует больше, чем в макромире, законов сохранения. Одна и та же элементарная частица может подчиняться нескольким законам сохранения.
В Мегамире метрические свойства пространства зависят от распределения полей тяготения. Чем больше поле тяготения, тем сильнее сокращается протяженность пространственных объектов. При этом пространство, как уже отмечалось выше, оказывается не плоским, а приобретает кривизну. Кривизна пространства увеличивается по мере приближения к областям с повышенной плотностью материи.
Характерным специфическим свойством времени является его необратимость, которая проявляется в невозможности возврата в прошлое. Время течёт от прошлого через настоящее к будущему, и обратное течение его невозможно. Необратимость времени связана с необратимостью протекания фундаментальных материальных процессов. Некоторые философы усматривают связь необратимости времени с необратимостью термодинамических процессов и с действием закона возрастания энтропии. В микрофизике необратимость времени связывается с характером законов квантовой механики. Существуют также космологические подходы к обоснованию необратимости времени. Наиболее широкое распространение получила причинная концепция времени; ее сторонники считают, что при обратном течении времени причинная связь оказывалась бы невозможной.
Специфично проявление времени и пространства в микромире, живой природе, в социальной действительности, в связи с чем специально анализируется биологическое время, психологическое время, социальное пространство-время и другие виды времени и пространств.
Психологическое время связано с восприятием и переживанием времени индивидом: время то «бежит», то «замедляется», что зависит от тех или иных конкретных ситуаций (одно дело, когда мы кого-то с нетерпением ожидаемой другое, когда заняты чем-то интересным); в детстве нам кажется, что время течёт медленно, а в зрелом возрасте – что оно ускорило свой бег. Это субъективное чувство времени, и оно лишь в целом соответствует реально-физическому времени. Как отмечают специалисты, психологическое время включает: оценки одновременности, последовательности, длительности, скорости протекания различных событий жизни, их принадлежности к настоящему, удаленности в прошлое и будущее, переживания сжатости и растянутости, прерывности и непрерывности, ограниченности и беспредельности времени, осознание возраста, возрастных этапов, представления о вероятной продолжительности жизни, о смерти и бессмертии, об исторической связи собственной жизни с жизнью предшествующих и последующих поколений и т.п. Так или иначе, но психологическое время своеобразно в сравнении с физическим временем, хотя по многим направлениям и определяется им.
В психике индивида и в его психомоторике формируется полимодальный (обобщенный) образ пространства. Этот образ включает совокупность особых метрических и топологических свойств: криволинейность, отсутствие жёсткой привязки координат к координатам внешнего физического пространства, относительное безразличие к положению, преобладание топологии над метрикой, отсутствие право-левосторонней симметрии.
При этом поиск и опробование будущих предметных действий индивид осуществляет посредством идеальных образов, которые строятся на основе речевого общения с помощью таких психических процессов, как ощущение, восприятие, память, мышление.
Благодаря идеальным образам индивид обретает способность выходить за рамки данного мгновения, перемещаться в прошлое и будущее, во времени и пространстве как на осознаваемом уровне («в уме»), так, в особенности, и на бессознательном – в сновидениях и галлюцинациях. Предметные действия над объектами могут заменяться идеальными психическими образами и операциями над значениями этих объектов.
В наибольшей степени особенности психологического пространства и времени проявляются в сновидениях – на бессознательном уровне. Результаты многочисленных исследований показали, что одной из функций сновидения является эмоциональная стабилизация психики индивида. Индивид, лишенный способности видеть сновидения, может впасть в безумие. В его психологическом пространстве произойдет кумулятивное накопление обрывочных мыслей, образов, впечатлений, способных подавлять осознаваемые мысли и память. Впервые систематическое исследование сновидений как основной содержательной структуры психологического пространства предпринял основоположник психоанализа 3. Фрейд4.
Становление человеческого индивида и личности с необходимостью включает не только биологический и психологический циклы, но и социальный. Он проходит в рамках социогенеза – становления человеческого общества, развития форм социальной организации и духовной жизни. Одновременно идет процесс формирования нового феномена – социального пространства и времени. Анализируя этот феномен, К. Ясперс5 понятия «осевая эпоха» и «осевое время». Осевая эпоха как особое социальное пространство включает образование нескольких духовных центров человечества, внутренне родственных друг другу. Одновременно происходит сближение этих духовных центров и формирование человека такого психологического типа, который существует и в настоящее время. Вместе с тем формируются образы и идеи, с помощью которых идет рационализация социального бытия, рождаются религиозная и философская вера. Все это происходит в так называемое осевое время. Последнее представляет собой временные рамки осевой эпохи – период развития человечества между 800 и 200 г. до новой эры.
Социальное пространство рассматривал и Питирим Сорокин6 в связи с разработкой проблемы социальной стратификации и социальной мобильности. Сорокин представлял социальное пространство как неоднородное и многомерное, в котором каждый индивид занимает определенное социальное положение, устанавливаемое в процессе взаимодействия с другими индивидами и группами индивидов.
Наиболее интенсивно проблема социального пространства и социального времени стала разрабатываться в науке с начала 70-х годов XX в. Анализ этой проблемы включает рассмотрение взаимодействия пространства и времени как форм социального бытия индивидов, соотношения пространственно-временных связей внутри общества, исследование форм и отношений, присущих социальной деятельности людей.
Социальное пространство включает пространственную организацию социальных объектов общества, которые дифференцированы, разделены и определенным образом ориентированы. Его можно характеризовать и как форму бытия социальной материи, в которой социальная энергия превращается в конкретные формы жизнедеятельности личностей и общества в целом. И в этом плане оно обладает определенной субстанциальной реальностью. Его специфическими свойствами являются протяженность, упорядоченность, масштаб, интенсивность, насыщенность, плотность, определенная координация социальных процессов и явлений.
Существует и другой аспект рассмотрения социального пространства — в качестве игровой, виртуальной реальности — искусственного символического пространства как совокупности значимостей.
Социальное время – это определённый по длительности период, каким располагает любой социальный объект и общество в целом; это совокупное время существования и деятельности всех индивидов общества. Вместе с тем социальное время неотделимо от социального пространства, в рамках которого жизнедеятельность индивидов существует в форме различных институтов, общностей, групп и территориальных структур.
Социальное время фиксирует и особенности параметров времени в ретрансляции социального опыта, и одновременность в протекании социальных событий.
Развитие взглядов на пространство и время от античности до Ньютона
Понятие времени возникло на основе восприятия человеком смены событий, предоставленной смены состояний предметов и круговорота различных процессов. Естественнонаучные представления о пространстве и времени прошли длинный путь становления и развития. Самые первые из них возникли из очевидного существования в природе и в первую очередь в макромире твердых физических тел, занимающих определенный объем. Рациональные идеи, согласующиеся с сегодняшними представлениями о времени – пространстве можно найти в учениях почти всех античных мыслителей. Так уже в учении Гераклита7 центральное место занимает идея всеобщего изменения – в ту же реку вступаем и не вступаем. В анализе античных доктрин о пространстве и времени остановимся на двух наиболее полно исследовавших данный вопрос: атомизме Демокрита8 и системе Аристотеля9.
Атомистическая доктрина была развита материалистами Древней Греции Левкиппом10 и Демокритом и во многом предвосхитила фундаментальные открытия учёных прошлого века. Согласно, этой доктрины, всё природное многообразие состоит из мельчайших частичек материи (атомов), которые двигаются, сталкиваются и сочетаются в пустом пространстве. Атомы (бытие) и пустота (небытие) являются первоначалами мира. Атомы не возникают и не уничтожаются, их вечность проистекает из отсутствия начала у времени. Атомы двигаются в пустоте бесконечное время, которому соответствует бесконечное время. По Демокриту атомы физически неделимы в силу плотности и отсутствия в них пустоты. Сама же концепция была основана на атомах, которые в сочетании с пустотой образуют всё содержание реального мира. В основе этих атомов лежат амеры (пространственный минимум материи). Отсутствие у амеров частей служит критерием математической неделимости. Атомы не распадаются на амеры, а последние не существуют в свободном состоянии. Это совпадает с представлениями современной физики о кварках. Характеризуя систему Демокрита как теорию структурных уровней материи – физического (атомы и пустота) и математического (амеры), мы сталкиваемся с двумя пространствами: непрерывное физическое пространство как вместилище и математическое пространство, основанное на амерах как масштабных единицах протяжения материи. В соответствии с атомистической концепцией пространства у Демокрита сложились представления о природе времени и движения. В дальнейшем они были развиты Эпикуром в стройную систему. Эпикур11 рассматривал свойства механического движения исходя из дискретного характера пространства и времени. Например, свойство изотахии заключается в том, что все атомы движутся с одинаковой скоростью. На математическом уровне суть изотахии состоит в том, что в процессе перемещения атомы проходят один атом пространства за один атом времени.
Аристотель начинает анализ с общего вопроса о существовании времени, затем трансформирует его в вопрос о существовании делимого времени. Дальнейший анализ времени ведётся Аристотелем уже на физическом уровне, где основное внимание он уделяет взаимосвязи времени и движения. Аристотель показывает, что время немыслимо, не существует без движения, но оно не есть и само движение. В такой модели времени впервые реализована реляционная концепция. Измерить время и выбрать единицы его измерения можно с помощью любого периодического движения, но, для того чтобы полученная величина была универсальной, необходимо использовать движение с максимальной скоростью. В современной физике это скорость света, в античной и средневековой философии – скорость движения небесной сферы.
Пространство для Аристотеля выступает в качестве некоего отношения предметов материального мира, оно понимается как объективная категория, как свойство природных вещей. Механика Аристотеля функционировала лишь в его модели мира. Она была построена на очевидных явлениях земного мира. Но это лишь один из уровней космоса Аристотеля. Его космологическая модель функционировала в неоднородном конечном пространстве, центр которого совпадал с центром Земли. Космос был разделен на два уровня: земной и небесный. Земной уровень состоял из четырёх стихий – земли, воды, воздуха и огня; небесный – из эфирных тел, пребывающих в бесконечном круговом движении. Аристотелю удалось создать самую совершенную, для своего времени модель пространства – времени, просуществовавшую более двух тысячелетий.
В доньютоновский период развитие представлений о пространстве и времени носило преимущественно стихийный и противоречивый характер. И только в «Началах» древнегреческого математика Евклида12 пространственные характеристики объектов впервые обрели строгую математическую форму. В это время зарождаются геометрические представления об однородном и бесконечном пространстве. Геоцентрическая система К. Птолемея13, изложенная им в труде «Альмагест», господствовала в естествознании до XVI в. Она представляла собой первую универсальную математическую модель мира, в которой время было бесконечным, а пространство конечным, включающим равномерное круговое движение небесных тел вокруг неподвижной Земли.
Коренное изменение пространственной и всей физической картины произошло в гелиоцентрической системе мира, развитой Н. Коперником14 в работе «Об обращениях небесных сфер». Принципиальное отличие этой системы мира от прежних теорий состояло в том, что в ней концепция единого однородного пространства и равномерности течения времени обрела реальный эмпирический базис.
Признав подвижность Земли, Коперник в своей теории отверг все ранее существовавшие представления о её уникальности, «единственности» центра вращения во Вселенной. Тем самым теория Коперника не только изменила существовавшую модель Вселенной, но и направила движение естественно-научной мысли к признанию безграничности и бесконечности пространства.
Космологическая теория Д. Бруно15 связала воедино бесконечность Вселенной и пространства. В своём произведении «О бесконечности, Вселенной и мирах» Бруно предположил, что Вселенная должна быть бесконечной благодаря способности и расположению бесконечного пространства и благодаря возможности и сообразности бытия бесчисленных миров, подобных этому. Представляя Вселенную как «целое бесконечное», как «единое, безмерное пространство», Бруно делает вывод и о безграничности пространства, ибо оно не имеет края, предела и поверхности.
Практическое обоснование выводы Бруно получили в «физике неба» И. Кеплера16 и в небесной механике Г. Галилея17. В гелиоцентрической картине движения планет Кеплер увидел действие единой физической силы. Он установил универсальную зависимость между периодами обращения планет и средними расстояниями их до Солнца, ввел представление об их эллиптических орбитах. Концепция Кеплера способствовала развитию математического и физического учения о пространстве.
Подлинная революция в механике связана с именем Г. Галилея, Он ввёл в механику точный количественный эксперимент и математическое описание явлений. Первостепенную роль в развитии представлений о пространстве сыграл открытый им общий принцип классической механики — принцип относительности Галилея. Согласно этому принципу все физические (механические) явления происходят одинаково во всех системах, покоящихся или движущихся равномерно и прямолинейно с постоянной по величине и направлению скоростью. Такие системы называются инерциальными. Математические преобразования Галилея отражают движение в двух инерциальных системах, движущихся с относительно малой скоростью (меньшей, чем скорость света в вакууме). Они устанавливают инвариантность (неизменность) в системах длины, времени и ускорения.
Дальнейшее развитие представлений о пространстве и времени связано с рационалистической физикой Р. Декарта18, который создал первую универсальную физико-космологическую картину мира. В основу её Декарт положил идею о том, что все явления природы объясняются механическим воздействием элементарных материальных частиц. Взаимодействием элементарных частиц Декарт пытался объяснить все наблюдаемые физические явления: теплоту, свет, электричество, магнетизм. Само же взаимодействие он представлял в виде давления или удара при соприкосновении частиц друг с другом и ввёл таким образом в физику идею близкодействия.
Декарт обосновывал единство физики и геометрии. Он ввёл координатную систему (названную впоследствии его именем), в которой время представлялось как одна из пространственных осей. Тезис о единстве физики и геометрии привёл его к отождествлению материальности и протяженности. Исходя из этого тезиса он отрицал пустое пространство и отождествил пространство с протяженностью.
Декарт развил также представление о соотношении длительности и времени. Длительность, по его мнению, присуща материальному миру. Время же – присуще человеку и потому является модулем мышления.
Таким образом, развитие представлений о пространстве и времени в доньютоновский период способствовало созданию концептуальной основы изучения физического пространства и времени. Эти представления подготовили математическое и экспериментальное обоснование свойств пространства и времени в рамках классической механики.
Познание пространства и времени в классической науке
Значительным шагов в развитии представлений о природе пространства и времени были работы представителей классической физики. Как и для античных исследователей мира, для представителей классической физики основными были обыденные представления о пространстве и времени как о каких-то внешних условиях бытия, в которые помещена материя и которые сохранились бы, если бы даже материя исчезла. Такой взгляд позволил сформулировать концепцию абсолютного пространства и времени, получившую свою наиболее отчетливую формулировку в работе И. Ньютона19 «Математические начала натуральной философии». Этот труд более чем на два столетия определил развитие всей естественнонаучной картины мира. В нем были сформулированы основные законы движения и дано определение пространства, времени, места и движения.
Раскрывая сущность пространства и времени, Ньютон предлагает различать два вида понятий: абсолютные (истинные, материалистические) и относительные (кажущиеся, обыденные) и дает им следующую типологическую характеристику:
Абсолютное, истинное, материалистическое время само по себе и своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью.
Относительное, кажущееся, или обыденное, время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами внешняя мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то: час, день, месяц, год.
Абсолютное пространство по своей сущности, не связано с объектами, помещенными в него, и безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным. Относительное пространство есть мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел, и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное. Время и пространство составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего. При таком понимании абсолютное пространство и время представлялись некоторыми самодовлеющими элементами бытия, существующими вне и независимо от каких-либо материальных процессов, как универсальные условия, в которые помещена материя. У Ньютона абсолютное пространство и время являются ареной движения физических объектов.
Этот взгляд близок к субстанциональному пониманию пространства и времени, хотя у Ньютона они и не являются настоящими субстанциями, как материя. Они обладают лишь одним признаком субстанции – абсолютной самостоятельностью существования и независимостью от любых конкретных процессов. Но они не обладают другим важным качеством субстанции – способностью порождать различные тела, сохраняться в их основе при всех изменениях тел. Такую способность Ньютон признавал лишь за материей, которая рассматривалась как совокупность атомов. Правда, материя – тоже вторичная субстанция после Бога, который сотворил мир, пространство и время и привел их в движение. Бог, являясь существом непространственным и вневременным, неподвластен времени, в котором все изменчиво и преходяще. Он вечен в своем бесконечном совершенстве и всемогуществе и является подлинной сущностью всякого бытия. К нему не применима категория времени, Бог существует в вечности, которая является атрибутом Бога. Чтобы полнее реализовать свою бесконечную мудрость и могущество, он создал мир из ничего, творит материю, а вместе с ней пространство и время как условия бытия материи. Но когда-нибудь мир полностью осуществит заложенный в нем при творении божественный план развития и его существование прекратиться, а вместе с миром исчезнут пространство и время. И снова будет только вечность как атрибут Бога и его бесконечная вездесущность. Подобные взгляды выражались ещё Платоном, Аврелием, Августином, Фомой Аквинским и их последователями.
В этих воззрениях, даже с теологической точки зрения, содержаться глубокие противоречия. Ведь однократный акт творения мира и обреченность его на грядущую гибель не соответствует бесконечному могуществу, совершенству и мудрости Бога. Этим божественным атрибутам более соответствовало бы бесконечное множество актов творения самых различных миров, последовательно сменяющих друг друга в пространстве и времени. В каждом из них реализовывалась бы определенная идея, данная этому миру Богом, а все множество этих идей создавало бы бесконечное пространство и время. Подобные идей, высказанные в общем виде еще александрийским теологом Оригеном (III в. н.э.) и объявленные вскоре ересью, в Новое время развивались в философии Лейбница, выдвинувшего идею о предустановленной гармонии в каждом из потенциально возможных миров. Лейбниц рассматривал пространство как порядок существования тел, а время – как порядок отношения и последовательность событий. Это понимание составило сущность реляционной концепции пространства и времени, которая противостояла их пониманию как абсолютных и независящих ни от чего реальностей, подвластных только Богу.
Наряду с объективными представлениями о пространстве – времени существовали и идеалистические концепции (Беркли, Мах, Авенариус и др.), которые ставят пространство и время в зависимость от человеческого сознания, выводя их из способности человека переживать и упорядочивать события, располагать их одно после другого. Так, Кант рассматривал пространство и время как априорные (доопытные) формы чувственного созерцания, вечные категории сознания, аргументируя это ссылкой на стабильность геометрии Евклида в течение двух тысячелетий.
После выхода в свет «Начал» Ньютона физика начала активно развиваться, причём этот процесс происходил на основе механистического подхода. Однако вскоре возникли разногласия между механикой и оптикой, которая не укладывалась в классические представления о движении тел. После того, как физики пришли к выводу о волновой природе света вновь возникло понятие эфира – среды в которой свет распространяется. Каждая частица эфира могла быть представлена как источник вторичных волн, и можно было объяснить огромную скорость света огромной твёрдостью и упругостью частиц эфира. Иными словами эфир был материализацией Ньютоновского абсолютного пространства.
Проблема пространства и времени была тесно связана с концепциями близкодействия и дальнодействия. Дальнодействие мыслилось как мгновенное распространение гравитационных и электрических сил через пустое абсолютное пространство, в котором силы находят свою конечную цель благодаря божественному проведению. Концепция же близкодействия(Декарт, Гюйгенс, Френель, Фарадей) была связана с пониманием пространства как протяженности вещества и эфира, в котором свет распространяется с конечной скоростью в виде волн. Это привело в дальнейшем к понятию поля, от точки к точке которого и передавалось взаимодействие. Именно это понимание взаимодействия и пространства, развивавшееся в рамках классической физики, было унаследовано и развито далее в XX веке, после крушения гипотезы эфира, в рамках теории относительности и квантовой механики. Пространство и время вновь стали пониматься как атрибуты материи, определяющиеся её связями и взаимодействиями.
Современное понимание пространства и времени было сформулировано в теории относительности А. Эйнштейна20, по-новому интерпретировавшей реляционную концепцию пространства и времени и давней ей естественнонаучное обоснование.
Заключение
Проблема времени и пространства всегда интересовала человека. Пространство и время как всеобщие и необходимые формы бытия материи являются фундаментальными категориями в современной физике и других науках. Физические, химические и другие величины непосредственно или опосредованно связаны с измерением длин и длинностей, то есть пространственно-временных характеристик объектов. Поэтому расширение и углубление знаний о мире связано с соответствующими учениями о пространстве и времени.
Итак, в ходе работы были выявлены основные значения понятий «время» и «пространство», прослежено их развитие и значимость, определены рамки познания в классической науке.
На протяжении развития этих понятий существовали разные гипотезы и о времени, и о пространстве. Некоторые отрицали возможность существования пустого пространства, а некоторые утверждали, что пустота существует, как материи и атомы, и необходима для перемещений и соединений. Птолемей придерживался точки зрения, что время – бесконечно, а пространство – конечно, работа же Коперника направила движение естественно-научной мысли к признанию безграничности и бесконечности пространства. Космологическая теория Д. Бруно связывала воедино бесконечность Вселенной и пространства. Существенный вклад в определение понятий времени и пространства внесли Г. Галилей, разработавший принцип относительности, Р. Декарт, создавший первую универсальную физико-космологическую картину мира. Таким образом, все это способствовало созданию концептуальной основы изучений физического пространства и времени. Эти представления подготовили математическое и экспериментальное обоснование свойств пространства и времени в рамках классической механики.
Так, новая физическая гравитационная картина мира, опирающаяся на строгие математические обоснования, была представлена в классической механике И. Ньютона. В рамках Ньютоновской гравитационной модели Вселенной утверждается представление о бесконечном пространстве, в котором находятся космические объекты, связанные между собой силой тяготения. В основополагающем труде Ньютона «Математические начала натуральной философии» было дано определение понятий пространства, времени, места и движения. Предлагалось разделить время и пространство на абсолютное и относительное. Абсолютное пространство считалось одинаковым и неподвижным, относительное же пространство – мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное. Абсолютное время само по себе и по своей сущности протекает равномерно и иначе называется длительностью. Относительное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как-то: час, день, месяц, год.
Ньютоновская концепция пространства и времени, на основе которой строилась физическая картина мира, оказались господствующей вплоть до конца 19 века.
Литература
1. Ахундов М.Д. Концепции пространства и времени: истоки, эволюция, перспективы. – М.: Наука, 1982. – С. 32–37, 54–59.
2. Стивен Хокинг. Краткая история времени. От Большого взрыва до чёрных дыр. – СПб.: Амфора, 2001. – Гл. 9; с. 87.
3. Френкель Е.Н. Концепции современного естествознания: физические, химические и биологические концепции : учеб. пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2014. – 246 с.
4. Райхенбах Г. Философия пространства и времени. – М.: Наука, 1985. – С. 292.
5. Новиков Н.Д. Куда течёт река времени. М., 1990. – С. 121–139.
6. Интернет-ресурсы:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE-%D0%B2%D1%80%D0%B5%D0%BC%D1%8F (Пространство-время)
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%80%D0%B5%D0%BC%D1%8F (время)
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE (пространство)
1 Анри́ Бергсо́н (фр. Henri Bergson; 18 октября 1859 года, Париж – 4 января 1941 года, там же) – французский философ, представитель интуитивизма и философии жизни. Профессор Коллеж де Франс (1900–1914), член Французской академии (1914). Лауреат Нобелевской премии по литературе 1927 г. «в признание его богатых и оживляющих идей, и превосходного мастерства, с которым они были представлены».
2 Влади́мир Ива́нович Верна́дский (рус. дореф. Владиміръ Ивановичъ Вернадскій, 28 февраля (12 марта) 1863, Санкт-Петербург, Российская империя – 6 января 1945, Москва, СССР) – русский и советский учёный естествоиспытатель, мыслитель и общественный деятель конца XIX века и первой половины XX века. Академик Санкт-Петербургской академии наук, Российской академии наук, Академии наук СССР, один из основателей и первый президент Украинской академии наук. Создатель научных школ. Один из представителей русского космизма; создатель науки биогеохимии. В круг его интересов входили многие науки: геология, почвоведение, кристаллография, минералогия, геохимия, радиогеология, биология, палеонтология, биогеохимия, метеоритика, философия и история.
3 Гео́рг Вильге́льм Фри́дрих Ге́гель (нем. Georg Wilhelm Friedrich Hegel; 27 августа 1770 года, Штутгарт – 14 ноября 1831 года, Берлин) – немецкий философ, один из творцов немецкой классической философии.
4 Зи́гмунд Фрейд (допустимо также Фройд; нем. Sigmund Freud, МФА (нем.); полное имя Сигизмунд Шломо Фрейд, нем. Sigismund Schlomo Freud; 6 мая 1856, Фрайберг, Австрийская империя – 23 сентября 1939, Лондон) – австрийский психоаналитик, психиатр и невролог. Зигмунд Фрейд наиболее известен как основатель психоанализа, который оказал значительное влияние на психологию, медицину, социологию, антропологию, литературу и искусство XX века. Воззрения Фрейда на природу человека были новаторскими для его времени и на протяжении всей жизни исследователя не прекращали вызывать резонанс и критику в научном сообществе. Интерес к теориям учёного не угасает и в наши дни. Среди достижений Фрейда наиболее важными являются разработка трёхкомпонентной структурной модели психики (состоящая из «Оно», «Я» и «Сверх-Я»), выделение специфических фаз психосексуального развития личности, создание теории эдипова комплекса, обнаружение функционирующих в психике защитных механизмов, психологизация понятия «бессознательное», открытие переноса и контр-переноса, а также разработка таких терапевтических методик, как метод свободных ассоциаций и толкование сновидений. Несмотря на то, что влияние идей и личности Фрейда на психологию неоспоримо, многие исследователи считают его труды интеллектуальным шарлатанством. Практически каждый фундаментальный для фрейдовской теории постулат был подвергнут критике со стороны видных учёных и писателей, таких как Карл Ясперс, Эрих Фромм, Альберт Эллис, Карл Краус и многих других. Эмпирический базис теории Фрейда называли «неадекватным» Фредерик Крюс и Адольф Грюнбаум, «мошенничеством» психоанализ окрестил Питер Медавар, псевдонаучной теорию Фрейда считал Карл Поппер, что не помешало, однако, выдающемуся австрийскому психиатру и психотерапевту, директору Венской неврологической клиники Виктору Франклу в своём фундаментальном труде «Теория и терапия неврозов» признать: «И всё же, как мне кажется, психоанализ будет фундаментом и для психотерапии будущего. […] Поэтому вклад, внесённый Фрейдом в создание психотерапии, не теряет своей ценности, и сделанное им ни с чем не сравнимо». За свою жизнь Фрейд написал и опубликовал огромное количество научных работ – полное собрание его сочинений составляет 24 тома. Он имел звания доктора медицины, профессора, почётного доктора права Университета Кларка и являлся иностранным членом Лондонского королевского общества, обладателем премии Гёте, являлся почётным членом Американской психоаналитической ассоциации, Французского психоаналитического общества и Британского психологического общества. Не только о психоанализе, но и о самом учёном выпущено множество биографических книг. Каждый год о Фрейде издаётся больше работ, чем о любом другом теоретике психологии.
5Карл Теодор Ясперс (нем. Karl Theodor Jaspers; 23 февраля 1883, Ольденбург – 26 февраля 1969, Базель) – немецкий философ, психолог и психиатр, один из основных представителей экзистенциализма.
6Питири́м Алекса́ндрович Соро́кин (23 января [4 февраля] 1889, село Туръя, Вологодская губерния – 10 февраля 1968, Винчестер, Массачусетс, США) – русский, американский социолог и культуролог. Один из основоположников теорий социальной стратификации и социальной мобильности.
7Геракли́т Эфе́сский(др.-греч. Ἡράκλειτος ὁ Ἐφέσιος, 544–483 гг. до н. э.) – древнегреческий философ. Основатель первой исторической или первоначальной формы диалектики. Гераклит был известен как Мрачный или Тёмный (у Аристотеля – др.-греч. ὁ σκοτεινός λεγόμενος Ἡράκλειτος), и его философская система контрастировала с идеями Демокрита, на что обратили внимание последующие поколения. Единственное его сочинение, от которого сохранилось только несколько десятков фрагментов-цитат, – книга «О природе», состоявшая из трёх частей («О природе», «О государстве», «О Боге»). Ему приписывается авторство известной фразы «Всё течёт, всё меняется» (др.-греч. Πάντα ῥεῖ καὶ οὐδὲν μένει, лат. Omnia fluunt, omnia mutantur).
8Демокри́т Абдерский (Δημόκριτος; ок. 460 до н. э., Абдеры – ок. 370 до н. э.) – древнегреческий философ, предположительно ученик Левкиппа, один из основателей атомистики и материалистической философии.
9Аристо́тель(др.-греч. Ἀριστοτέλης; 384 до н.э., Стагира, Фракия – 322 до н.э., Халкида, остров Эвбея) – древнегреческий философ. Ученик Платона. С 343 до н.э. – воспитатель Александра Македонского. В 335/4 г. до н.э. основал Ликей (др.-греч. Λύκειον Лицей, или перипатетическую школу). Натуралист классического периода. Наиболее влиятельный из философов древности; основоположник формальной логики. Создал понятийный аппарат, который до сих пор пронизывает философский лексикон и стиль научного мышления. Аристотель был первым мыслителем, создавшим всестороннюю систему философии, охватившую все сферы человеческого развития: социологию, философию, политику, логику, физику. Его взгляды на онтологию имели серьёзное влияние на последующее развитие человеческой мысли. Метафизическое учение Аристотеля было принято Фомой Аквинским и развито схоластическим методом. Карл Маркс называл Аристотеля величайшим мыслителем древности.
10 Левкипп (др.-греч. Λεύκιππος) из Абдеры или Милета (V век до н.э.) – древнегреческий философ, один из основоположников атомистики, учитель Демокрита. Точное место рождения неизвестно: возможно, Милет или Абдера. Некоторые исследователи считают, что одним из его учителей был Зенон Элейский. О жизни Левкиппа известно очень мало, и не сохранилось никаких работ, которые можно было бы с уверенностью назвать произведениями Левкиппа, особенно учитывая тот факт, что Левкипп находится в тени своего ученика Демокрита, создателя завершенной системы атомистики. Не исключено, что Левкипп ограничивался лишь устным изложением своего учения. Невозможно даже определить, в каких областях Левкипп и Демокрит были не согласны друг с другом. Левкипп, вероятно, жил в Абдере – там же, где и Демокрит. Одновременно с Зеноном, Эмпедоклом и Анаксагором он выдвинул идею множественности элементов сущего. Придерживаясь идеи Парменида о неизменяемости и качественной однородности сущего, Левкипп для объяснения разнообразия предметов утверждает существование относительного небытия, то есть наличие пустоты, разделяющей всё сущее на множество элементов. Свойства этих элементов зависят от ограничивающего их пустого пространства, различаются они по величине, фигуре, движению, но все элементы мыслятся как однородные, непрерывные и потому неделимые (atomoi). Вслед за философами ионийской школы (прежде всего милетской) Левкипп считает движение внутренне присущим атомам. По-видимому, Левкипп внёс определённый вклад в развитие идей Демокрита об атомистической космологии. Сочинения Левкиппа и Демокрита уже в IV веке до н.э. были объединены и позднее названы «Corpus Democriteuin». Некоторые исследователи сомневаются в историчности Левкиппа.
11Эпику́р (греч. Επίκουρος; 342/341 до н.э., Самос – 271/270 до н.э., Афины) – древнегреческий философ, основатель эпикуреизма в Афинах («Сад Эпикура»). От почти трехсот произведений, которые, как предполагают, написал Эпикур, сохранились только фрагменты. Среди источников знаний об этом философе – сочинение Диогена Лаэртского (Лаэрция) «О жизни, учениях и изречениях знаменитых философов» и «О природе вещей» Лукреция Кара.
12 Евкли́д или Эвкли́д (др.-греч. Εὐκλείδης, от «добрая слава», время расцвета – около 300 года до н.э.) – древнегреческий математик, автор первого из дошедших до нас теоретических трактатов по математике. Биографические сведения об Евклиде крайне скудны. Достоверным можно считать лишь то, что его научная деятельность протекала в Александрии в 3 в. до н.э. Евклид – первый математик Александрийской школы. Его главная работа «Начала» (Στοιχεῖα, в латинизированной форме – «Элементы») содержит изложение планиметрии, стереометрии и ряда вопросов теории чисел; в ней он подвёл итог предшествующему развитию Древнегреческой математики и создал фундамент дальнейшего развития математики. Из других сочинений по математике надо отметить «О делении фигур», сохранившееся в арабском переводе, 4 книги «Конические сечения», материал которых вошёл в произведение того же названия Аполлония Пергского, а также «Поризмы», представление о которых можно получить из «Математического собрания» Паппа Александрийского. Евклид – автор работ по астрономии, оптике, музыке и др.
13 Кла́вдий Птолеме́й (греч. Κλαύδιος Πτολεμαῖος, лат. Ptolemaeus), реже Птоломе́й (греч. Πτολομαῖος, лат. Ptolomaeus) (ок. 100 – ок. 170) – позднеэллинистический астроном, астролог, математик, механик, оптик, теоретик музыки и географ. Жил и работал в Александрии Египетской (достоверно – в период 127–151 г.), где проводил астрономические наблюдения. Автор классической античной монографии «Альмагест», которая стала итогом развития античной небесной механики и содержала практически полное собрание астрономических знаний Греции и Ближнего Востока того времени. Оставил глубокий след и в других областях знания — в оптике, географии, математике, а также в астрологии.
14 Никола́й Копе́рник (польск. Mikołaj Kopernik, нем. Niklas Koppernigk, лат. Nicolaus Copernicus; 19 февраля 1473, Торунь – 24 мая 1543, Фромборк) – польский астроном, математик, механик, экономист, каноник эпохи Возрождения. Наиболее известен как автор гелиоцентрической системы мира, положившей начало первой научной революции.
15 Джорда́но Бру́но (итал. Giordano Bruno; урождённый Филиппо Бруно, прозвище Бруно Ноланец; 1548, Нола близ Неаполя – 17 февраля 1600, Рим) – итальянский монах-доминиканец, философ-пантеист и поэт; автор многочисленных трактатов. Признан выдающимся мыслителем эпохи Возрождения и великим представителем эзотеризма. Из-за своей склонности к чтению сочинений, считавшихся католической церковью подозрительными, и по причине высказываемых сомнений относительно пресуществления и непорочного зачатия Девы Марии, а также своего неортодоксального подхода к трактованию Троицы, навлёк на себя подозрения в ереси и был вынужден покинуть орден доминиканцев (1576) и скитаться по Европе: жил в Швейцарии, Франции, Англии и Германии. Вернувшись в Италию (1592), был арестован в Венеции и выдан инквизиционному суду в Риме. Там, в виду отказа отречься от своих учений, был после семилетнего тюремного заключения сожжён на костре как еретик и нарушитель монашеского обета. В 1889 году на месте казни в Риме ему воздвигнут памятник. Главное выставленное против него обвинение – учение Бруно о бесконечности вселенной и множестве миров. Противник схоластики и схоластического Аристотеля, Бруно находился под влиянием элейских, новоплатоновских, а отчасти и эпикурейских идей. Его миросозерцание пантеистическое: Бог и вселенная одно и то же бытие; вселенная бесконечна в пространстве и времени; она совершенна, так как в ней пребывает Бог. Простые, неразложимые элементы всего существующего – монады; они не возникают, не исчезают, а только соединяются и разъединяются; это метафизические единицы, психические и в то же время материальные точки. Душа – особая монада; Бог – монада монад. Бруно выступил против господствовавшей в его время аристотеле-птолемеевской системы устройства мира, противопоставив ей систему Коперника, которую он расширил, сделав из нее философские выводы и указав на такие отдельные факты, которые ныне признаны наукой несомненными: о том, что звёзды – это далёкие солнца, о существовании неизвестных в его время небесных тел в пределах нашей Солнечной системы, о том, что во Вселенной существует бесчисленное количество тел, подобных нашему Солнцу. Славе его деятельности способствовали, прежде других, немецкие философы Ф.Г. Якоби (1785) и Шеллинг (1802).
16 Ио́ганн Ке́плер (нем. Johannes Kepler; 27 декабря 1571 года, Вайль-дер-Штадт – 15 ноября 1630 года, Регенсбург) – немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы.
17 Галиле́о Галиле́й (итал. Galileo Galilei; 15 февраля 1564, Пиза – 8 января 1642, Арчетри) – итальянский физик, механик, астроном, философ и математик, оказавший значительное влияние на науку своего времени. Он первым использовал телескоп для наблюдения небесных тел и сделал ряд выдающихся астрономических открытий. Галилей — основатель экспериментальной физики. Своими экспериментами он убедительно опроверг умозрительную метафизику Аристотеля и заложил фундамент классической механики. При жизни был известен как активный сторонник гелиоцентрической системы мира, что привело Галилея к серьёзному конфликту с католической церковью.
18 Рене́ Дека́рт (фр. René Descartes, лат. Renatus Cartesius – Картезий; 31 марта 1596, Лаэ (провинция Турень), ныне Декарт (департамент Эндр и Луара) – 11 февраля 1650, Стокгольм) – французский философ, математик, механик, физик и физиолог, создатель аналитической геометрии и современной алгебраической символики, автор метода радикального сомнения в философии, механицизма в физике, предтеча рефлексологии.
19 Сэр Исаа́к Нью́тон (или Ньюто́н) (англ. IsaacNewton, 25 декабря 1642 года – 20 марта 1727 года по юлианскому календарю, действовавшему в Англии до 1752 года; или 4 января 1643 года – 31 марта 1727 года по григорианскому календарю) – английский физик, математик, механик и астроном, один из создателей классической физики. Автор фундаментального труда «Математические начала натуральной философии», в котором он изложил закон всемирного тяготения и три закона механики, ставшие основой классической механики. Разработал дифференциальное и интегральное исчисления, теорию цвета, заложил основы современной физической оптики, создал многие другие математические и физические теории.
20Альбе́рт Эйнште́йн (нем. Albert Einstein; 14 марта 1879, Ульм, Вюртемберг, Германия – 18 апреля 1955, Принстон, Нью-Джерси, США) – физик-теоретик, один из основателей современной теоретической физики, лауреат Нобелевской премии по физике 1921 года, общественный деятель-гуманист. Жил в Германии (1879–1893, 1914–1933), Швейцарии (1893–1914) и США (1933–1955). Почётный доктор около 20 ведущих университетов мира, член многих Академий наук, в том числе иностранный почётный член АН СССР (1926). Эйнштейн – автор более 300 научных работ по физике, а также около 150 книг и статей в области истории и философии науки, публицистики и др. Он разработал несколько значительных физических теорий:
Специальная теория относительности (1905).
В её рамках – закон взаимосвязи массы и энергии: .
Общая теория относительности (1907–1916).
Квантовая теория фотоэффекта.
Квантовая теория теплоёмкости.
Квантовая статистика Бозе – Эйнштейна.
Статистическая теория броуновского движения, заложившая основы теории флуктуаций.
Теория индуцированного излучения.
Теория рассеяния света на термодинамических флуктуациях в среде.
Он также предсказал гравитационные волны и «квантовую телепортацию», предсказал и измерил гиромагнитный эффект Эйнштейна – де Хааза. С 1933 года работал над проблемами космологии и единой теории поля. Активно выступал против войны, против применения ядерного оружия, за гуманизм, уважение прав человека, взаимопонимание между народами. Эйнштейну принадлежит решающая роль в популяризации и введении в научный оборот новых физических концепций и теорий. В первую очередь это относится к пересмотру понимания физической сущности пространства и времени и к построению новой теории гравитации взамен ньютоновской. Эйнштейн также, вместе с Планком, заложил основы квантовой теории. Эти концепции, многократно подтверждённые экспериментами, образуют фундамент современной физики.