Поняття природи. Розвиток філософських і природознавчих уявлень про світ природи
Природа вражає нас безперервною мінливістю своїх складових. Змінюється місцеперебування речей, їх властивості, хімічний склад, температура, об’єм, форма, колір і освітленість тощо. Взаємне розташування елементів природи та їх мінливість ми пов’язуємо з простором і часом. Люди створили потужний лексичний фонд для фіксації координат речей і подій у просторі і часі: “тут” і “там”, “далеко” й “близько”, “десь” і “поруч”, “тоді”, “колись” і “тепер”, “учора”, “сьогодні” й “завтра”, “мить”, “торік” тощо. Таких слів та відповідних їм зворотів дуже багато. Простір і час є неодмінною центральною темою світоглядних міркувань, починаючи від примітивних міфів і до розвинутих філософських і наукових систем. З одного боку, нема нічого більш поширеного й знайомого в практиці нашого життя, ніж часово-просторове занепокоєння (бо нам завжди бракує часу, бо ми завжди буваємо “тут” або “там”, бо ми “звідси” прагнемо “туди”), а з іншого боку, нема нічого більш складного для розуміння, ніж сутність простору й часу. Ось, наприклад, як писав про одного з наших знайомих незнайомців, а саме про час, Аврелій Августин (354-430): “Що ж таке час? Коли мене ніхто про це не питає, я знаю, що таке час; якби я захотів пояснити тому, хто запитує – ні, не знаю. Наполягаю, однак, на тому, що твердо знаю: якби ніщо не проходило, не було б минулого часу; якби ніщо не приходило, не було б майбутнього часу; якби нічого не було, не було б і теперішнього часу. А як можуть бути ці два часи, минуле й майбутнє, коли минулого вже нема, а майбутнього ще нема? І якби теперішнє завжди залишалось теперішнім і не відходило в минуле, то це був би вже не час, а вічність; теперішнє виявляється часом тільки тому, що відходить у минуле. Як же ми говоримо, що він є, якщо причина його виникнення в тому, що його не буде! Хіба ми зробимо помилку, сказавши, що час існує тільки тому, що він прагне щезнути?”1 (1Августин А. Исповедь. М., 1991. С.292.) Важко не погодитись з таким бентежним ремствуванням! Кожен за своє життя, особливо в юні роки, приходив до не менш бентежних питань: чи є початок і кінець простору й часу, чому час плине різними темпами в дитинстві і в стані дорослості, чому простір має три виміри, а час одновимірний, чи можлива “подорож” у минуле або майбутнє. Дивує те, що аналогічні питання слугували поштовхом для міркування далеких від наївності науковців і фантастів.У культурі різних епох сприйняття простору й часу повністю вписується в загальні умови життя. Міф оцінювався не як розповідь про минувшину, а як дійство, яке щоразу повторюється, відтворюється. Середньовічна людина більше тяжіла до вічності, її перебування в світі не було вирваним з вічності, і обидва кінці її життя (народження і смерть) торкаються вічності , вписані в неї, минуле, нинішнє й майбутнє складають суцільну лінію буття. Сучасна нам людина скоріше відчуває нетривкість часу, живе більше в теперішності, традиції майже не пов’язують її з минулим, а повсякденна суєта й хапливість затуляють бачення навіть близького майбутнього. Зачарованість до остовпіння ходом годинникової стрілки – таким могло б бути портретне зображення нашого сучасника. Але в цьому він - результат і жертва соціально-культурних та історичних умов.
Для орієнтування в проблемі простору й часу доцільно розділити плани їх презентації людині. Перший план – це перцептуальний простір і час (лат. perceptio – сприйняття). Йдеться про свідчення власного психологічного досвіду, за яким всі наші сприйняття виглядають для нас упорядкованими у просторовому й часовому відношенні, що ще не дає, однак, нам приводу беззастережно наполягати на повній відповідності наших сприйняттів справжній реальності простору й часу. І.Кант відносив простір і час до апріорних форм чуттєвості, до внутрішньої здатності апарату людських здібностей (умовно кажучи, мозку) упорядковувати матеріал чуттєвості так, немов речі видаються розміщеними у просторі і вишикуваними у часі. Якщо не поспішати звинувачувати Канта в суб’єктивізмі і погодитись з ним у тій частині, що є суто людський спосіб бачення структури світу “речей самих по собі”, то таку здатність можна пояснити тривалим шляхом адаптації предків людей до тих самих “речей самих по собі”. Видатний австрійський зоолог, лауреат Нобелівської премії Конрад Лоренц (1903-1989) дотримувався саме такої думки. “На мій погляд, - писав він, - справжній зв’язок між річчю в собі і специфічною апріорною формою її даності детермінований тим фактом, що ця апріорна форма склалась у якості адаптації до законів речі в собі у процесі близької взаємодії з цими постійно діючими законами впродовж сотень тисяч років еволюційної історії людства. Така адаптація забезпечила наше мислення структурою, яка до значної міри відповідає реальностям зовнішнього світу”.1 (1Лоренц Конрад. Кантовская доктрина априори в свете современной биологии//”Человек”. 1997. №5. С.21.) Нормально функціонуючий психофізіологічний апарат сприйняття зовнішнього світу дає людям змогу не тільки особисто ефективно орієнтуватись у світі, а й продуктивно взаємодіяти на базі однаково адекватного сприйняття середовища. Хоч це й не виключає певних індивідуальних розбіжностей у сприйнятті просторово-часових властивостей речей природи.
Другим планом презентації є фізичний простір і час, його ще можна назвати концептуальним, або просто науковим. Простір є таким способом співіснування предметів, коли вони скоординовані один поруч з іншим, розташовані один біля другого. Час є способом зміни станів предметів, коли ця зміна проходить послідовно, одна за другою. Наведені загальні визначення вказують на певність порядку взаємного розташування й зміни явищ і предметів. Однією з найбільш фундаментальних властивостей простору й часу є їх розмірність. Для простору характерна тривимірність. Три виміри виявляються необхідним й достатнім мінімумом для здійснення всіх процесів, форм руху і взаємодії об’єктів, з якими сьогодні має справи наука на макроскопічному рівні. Інколи в математиці говорять про багатовимірний простір. В цьому випадку йдеться про багатовимірність як математичну абстракцію, з допомогою якої відображують деякі сторони й стани фізичних об’єктів. Тут самому поняттю “простір” надається специфічний смисл. Час одновимірний. Це означає, що положення події у часі може бути задане одним параметром. До числа загальних властивостей часу відносять його необоротність, односпрямованість, яка виявляється в тім, що час може змінюватись тільки від минулого до майбутнього, але не навпаки. Остання властивість випливає з принципової необоротності всіх реальних процесів, і понад усе з необоротності причинно-наслідкових зв’язків. Така асиметрія у цих зв’язках визначається, в свою чергу, законами збереження, законами розвитку певних об’єктів. Перш ніж якесь явище виникне, повинні здійснитись усі породжуючи його причини.У розвитку фізичних знань про час і простір є два найбільш значущих етапи – становлення класичної механічної теорії (І.Ньютон) і становлення теорії відносності (А.Ейнштейн). Ньютон виходив з абсолютності простору й часу в тому смислі, що вони є самостійною реальністю, незалежною від наявності чи відсутності будь-яких фізичних мас і процесів: простір – однакова в усіх точках пустота, час – чиста й рівномірна в усіх моментах тривалість. Альберт Ейнштейн (1879-1955) відкинув ідею про абсолютний простір і час і показав, що їх метрика відносна, вона невідривна від гравітаційних мас та фізичних процесів і що в природі нема ніякої абсолютної, пріоритетної точки відліку. Величини часових інтервалів між двома подіями залежать від обраної системи відліку, з якої ці величини вимірюються. З відносності одночасності випливає відносність просторового вимірювання, оскільки довжина, скажімо, стержня є не чим іншим як відстань між одночасним положенням його крайніх точок. Загальна теорія відносності показала, що між структурою “простору-часу” і розподілом гравітаційних мас є зв’язок. Метричні властивості простору й часу залежать від розподілу мас тяжіння. В цілому ж розвиток фізичних теорій удосконалює наші знання про властивості простору й часу в мікро-макро-і мегасвіті, але й вони на кожному конкретному етапі з різним ступенем приблизності відповідають реальному просторові й часові.