Space-Time in the Modern Scientific Picture of the World (to the 100th Anniversary of the Gravitational Waves Prediction)

 
PIIS004287440006324-1-1
DOI10.31857/S004287440006324-1
Publication type Article
Status Published
Authors
Affiliation: Don State Technical University
Address: Russian Federation, Rostov-on-Don
Affiliation: Don State Technical University
Address: Russian Federation
Affiliation: Don State Technical University
Address: Russian Federation
Journal nameVoprosy filosofii
EditionIssue 9
Pages118-129
Abstract

The main achievements of modern physics in the development of the foundations and principles of a unified field theory and geometrodynamics are considered in the article. The stages of the creation by Einstein and his associates and co-authors of the foundations of the general theory of relativity are considered. The innovations in the theory are local Lorentz invariance, the gauge principle and the principle of general covariance, which determine the theoretical validity of the notion of the gravitational field as a manifestation of the space-time curvature. These ideas have led to the prediction of the gravitational waves existence. It is shown that the general theory of relativity is formulated in terms of interdependent and mutually determining philosophical concepts and physical characteristics of space, time and matter. Within the framework of geometrodynamics, philosophical problems are aggravated by the fact that the physical world’s phenomena are interpreted as manifestations of internal dynamics inherent in the "empty" curved space, as if without matter. At the same time, in modern fundamental physics the geometrodynamics has the status of one of the most developed concepts. In this paper, the authors analyze the commonly accepted thesis about space and time as forms of the matter existence in the categorical field of basic concepts: matter, form, essence and content. The conclusion of the paper is that in the physical theory there is a methodological breakthrough towards the dialectical semantic filling of these categories, conceptually coinciding with the philosophical doctrine of Hegel.

Keywordsphilosophy of physics, space-time, matter, theory of relativity, geometrodynamics, quantum gravity, essence, content, form, Einstein, Hegel
Received22.09.2019
Publication date24.09.2019
Number of characters37906
Cite  
100 rub.
When subscribing to an article or issue, the user can download PDF, evaluate the publication or contact the author. Need to register.
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной
1 Пространство и время являются универсальными феноменами, определяющими человеческое существование. В то же время эти фундаментальные понятия как в философии, так и в естествознании остаются онтологически недоопределенными. Вошедшее практически во все энциклопедии и словари определение (истоки которого в наиболее явной форме наличествуют в философии Гегеля), что пространство и время являются формами существования материи, воспринимается как устоявшееся положение, как бы и не требующее дополнительной философской рефлексии. Между тем, движение исследований в физике, особенно развитие геометродинамики и теории суперструн, вновь заставляет обращаться к философско-методологическому осмыслению понятий пространства-времени в соотношении с материальным миром и текстурой реальности, в том числе, в русле философской экспликации диалектики содержания и формы в подтверждении или же опровержении статуса пространства и времени как форм существования материи. И хотя, говоря о внутренней форме, Гегель заявляет, что нельзя даже спрашивать, каким образом форма присоединяется к сущности, именно это «присоединение» и есть проблема номер один в современной теоретической физике.
2 XX век ознаменовался новыми представлениями о пространстве-времени благодаря созданию специальной и общей теории относительности (ОТО). По прошествии более 100 лет ученые получили блестящее подтверждение существования гравитационных волн, предсказанного Эйнштейном в рамках ОТО. Однако и этот грандиозный результат, хотя и закрепляет статус ОТО, но лишь косвенно касается обозначенной выше проблемы. Действие разворачивается в теории суперсимметрии в попытках объединения в ее рамках квантовой теории и общей теории относительности. Вот тут-то и возникает вопрос: каким же образом форма присоединяется к сущности? Или, может, правильнее было бы сказать: каким образом форма материализуется? Философское обсуждение в настоящей статье предваряется кратким очерком сложившегося состояния дел в современной теоретической физике. В центре обсуждения – теория суперсимметрии. Существуют другие физические модели, претендующие на построение единой теории всех физических взаимодействий, но обозначенная в статье философская проблема наиболее четко прочерчивается именно в теории суперсимметрии с реализуемой в ней концепцией суперструн.
3 Открытие гравитационных волн – закономерный результат огромной работы ученых в области гравитационно-волновой астрономии. 2017 год ознаменован вручением Райнеру Вайссу, Барри Баришу и Кипу Торну Нобелевской премии по физике за выдающееся научное достижение – экспериментальное обнаружение гравитационных волн.
4 Однако влияет ли этот важный с точки зрения физической науки результат на философское осмысление роли пространства-времени в формировании внутренней структуры нашего мира? Строго говоря, весомые, хотя и косвенные, свидетельства в пользу существования гравитационного излучения были получены уже при наблюдении массивных двойных систем, содержащих компактные гравитирующие объекты (такие как нейтронные звезды или черные дыры). Все современные теории гравитации, идейно близкие ОТО, предсказывают существование гравитационных волн, описывают процессы, происходящие при слиянии двух астрофизических черных дыр, практически одинаково. Так что достигнутый результат был вполне ожидаемым. Однако теперь получено явное доказательство распространения деформации самого пространства-времени в виде волны, что проявляется в периодическом изменении расстояния между двумя свободно падающими пробными массами, определена амплитуда гравитационной волны (относительное смещение), дающая в максимуме ожидаемо малую величину около 10−21.

Number of purchasers: 3, views: 4167

Readers community rating: votes 0

1. Vereshkov, Grigory M., Minasyan, Larisa A. (2011) ‘The Concept of Vacuum and Evolution of the Early Universe’, Kazutinsky Vadim V. («ed.»). Modern Cosmologu: Philosophical Horizons. Kanon+, Moscow , pp. 308–338 (in Russian).

2. Green, Brian (2000) The Elegant Universe, Random House Inc, New York (Russian translation).

3. Gross, David (2006) The Coming Revolutions in Fundamental Physics. http://elementy.ru/lib/430177 (Russian translation).

4. Zhdanov, Yuri (2009) ‘Einstein and Hegel’. Zhdanov, Yuri A. Favorites. Band 1. SFedU SFU, Rostov-on-Don, pp. 185–198 (in Russian).

5. Latipov Nurali N., Beylin Vitali A., Vereshkov Grigory M. (2001) Vacuum, Elementary Particles and the Universe. M.: MSU, 2001 (in Russian).

6. Minasyan, Larisa A. (2005) Unified Field Theory. M.: KomKniga, 2005 (in Russian).

7. Lehmkuhl, Dennis (2014) ‘Why Einstein did not believe that general relativity geometrizes gravity’, Studies in History and Philosophy of Science Part B: Studies in History and Philosophy of Modern Physics, V.46, Part B (2014), pp. 316–326. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1355219813000695

Система Orphus

Loading...
Up