Пространство-время

Термин «Пространство-время» появился в теории относительности после объединения понятий «Пространство» и «Время» в единую сущность. Причиной для этого послужила взаимосвязь пространственных и временных характеристик в рамках преобразований Лоренца. Однако подобное формальное математическое объединение не делает пространство и время эквивалентными.

Различий между понятиями пространство и время остается множество. Так пространство трехмерно, а время – одномерно. Время всегда течет в одном направлении, тогда как в пространстве можно перемещаться в любом направлении. Время никогда не стоит на месте, в то время как для движения в пространстве нужна причина (если начальное состояние рассматриваемого тела трактовать как состояние покоя). Эти и другие обстоятельства оставляют много вопросов в отношении единства понятий пространства и времени.

Математически можно рассматривать в качестве координат абстрактного n-мерного многообразия какие угодно величины, не только время, но и скорость, импульс или энергию. Однако это не означает прояснение физического смысла этих понятий. Поэтому полевая физика существенно меняет представления в отношении пространства-времени.

Во-первых, она разделяет пространство-время на две отдельные категории – пространство и время, как это было в классической физике. Одной из существенных причин для такого шага является возможность вернуться от преобразований Лоренца к преобразованиям Галилея и обычной евклидовой геометрии. Благодаря добавлению в выражение силы Лоренца одного потерянного слагаемого электродинамика и механика оказываются согласованными в рамках классических представлений о пространстве и времени, минуя теорию относительности. Подробнее об этом рассказано в статье «Сила Лоренца».

Во-вторых, полевая физика разделяет понятия время и длительность, а также пространство и протяжность. Так время и пространство являются придуманными людьми абсолютными логическими сущностями, которые не могут влиять на физические процессы и не могут подвергаться влиянию. При этом длительность конкретных физических процессов и протяженность конкретных физических тел могут зависеть от внешних условий и меняться под их воздействием. Подробнее об этих вопросах в статьях «Время» и «Пространство».