Пространство — это безграничная трехмерная протяженность, в которой объекты и события имеют относительное положение и направление . [1] В классической физике физическое пространство часто представляется в трех линейных измерениях , хотя современные физики обычно считают его со временем частью безграничного четырехмерного континуума , известного как пространство -время . Концепция пространства считается фундаментально важной для понимания физической вселенной . Однако разногласия междуфилософы над тем, является ли оно само сущностью, отношениями между сущностями или частью концептуальной основы .
Споры о природе, сущности и способе существования пространства восходят к античности; а именно, к таким трактатам, как « Тимей » Платона , или к Сократу в его размышлениях о том, что греки называли хорой (т.е. «пространство»), или к « Физике » Аристотеля (Книга IV, Дельта) в определении топоса (т.е. места), или в более поздней «геометрической концепции места» как «пространства как протяженности» в « Рассуждении о месте » ( Qawl fi al-Makan ) арабского эрудита XI века Альхазена . [2]Многие из этих классических философских вопросов обсуждались в эпоху Возрождения , а затем были переформулированы в 17 веке, особенно в период раннего развития классической механики . По мнению Исаака Ньютона , пространство было абсолютным — в том смысле, что оно существовало постоянно и независимо от того, была ли в пространстве какая-либо материя. [3] Другие естествоиспытатели , особенно Готфрид Лейбниц , вместо этого думали, что пространство на самом деле представляет собой совокупность отношений между объектами, определяемых их расстоянием и направлением друг от друга. В 18 веке философ и теолог Джордж Берклипопытался опровергнуть «видимость пространственной глубины» в своем « Эссе на пути к новой теории зрения» . Позже метафизик Иммануил Кант сказал, что понятия пространства и времени не являются эмпирическими понятиями, полученными из опыта внешнего мира, — они являются элементами уже заданной систематической структуры, которой люди обладают и которую используют для структурирования всех переживаний. Кант называл опыт «пространства» в своей « Критике чистого разума » субъективной «чистой априорной формой интуиции».
В 19-м и 20-м веках математики начали исследовать неевклидовы геометрии , в которых пространство воспринимается как искривленное , а не плоское . Согласно общей теории относительности Альберта Эйнштейна , пространство вокруг гравитационных полей отклоняется от евклидова пространства. [4] Экспериментальные проверки общей теории относительности подтвердили, что неевклидова геометрия обеспечивает лучшую модель формы пространства.
Галилеевские и картезианские теории пространства, материи и движения лежат в основе научной революции , кульминацией которой считается публикация « Начал » Ньютона в 1687 г. [5] Теории Ньютона о пространстве и времени помогли ему объяснить движение предметов. Хотя его теория пространства считается самой влиятельной в физике, она возникла из идей его предшественников о том же. [6]
Будучи одним из пионеров современной науки , Галилей пересмотрел устоявшиеся аристотелевские и птолемеевские представления о геоцентрическом космосе. Он поддержал теорию Коперника о том, что Вселенная была гелиоцентрической ., с неподвижным Солнцем в центре и планетами, включая Землю, вращающимися вокруг Солнца. Если Земля двигалась, аристотелевская вера в то, что ее естественная склонность оставаться в покое, была поставлена под сомнение. Вместо этого Галилей хотел доказать, что солнце движется вокруг своей оси, что движение так же естественно для объекта, как и состояние покоя. Другими словами, для Галилея небесные тела, в том числе и Земля, по своей природе были склонны двигаться по кругу. Эта точка зрения заменила другую аристотелевскую идею о том, что все объекты тяготеют к назначенному им естественному месту принадлежности. [7]