Пространство и Время.

Пространство - фундаментальное (наряду с временем) понятие человеческого мышления, отображающее множественный характер существования мира, его неоднородность.

Вре́мя — форма протекания физических и психических процессов, условие возможности изменения. Одно из основных понятий философии и физики, мера длительности существования всех объектов, характеристика последовательной смены их состояний в процессах и самих процессов, изменения и развития, а также одна из координат единого пространства-времени, представления о котором развиваются в теории относительности.

В философии — это необратимое течение (протекающее лишь в одном направлении — из прошлого, через настоящее в будущее).

Свойства времени.

Время характеризуется своей однонаправленностью, одномерностью, временной упорядоченностью (причина всегда предшествует следствию), наличием ряда свойств симметрии. Также время как физическая величина определяется периодическими процессами в некой системе отсчёта, шкала времени которой может быть как неравномерной (процесс вращения Земли вокруг Солнца или человеческий пульс), так и равномерной. Равномерная эталонная система отсчёта выбирается «по определению», ранее, например, её связывали с движением тел Солнечной системы (эфемеридное время), а в настоящее время таковой локально считается атомное время, а эталон секунды — 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения внешними полями. Следует отметить, что это определение — не произвольное, а связанное с наиболее точными периодическими процессами, доступными человечеству на данном этапе развития экспериментальной физики.

Поскольку время, в отличие от пространства, необратимо, любой промежуток времени, в отличие от расстояния в пространстве, может быть измерен только один раз.

Направленность времени.

Большинство современных учёных полагают, что различие между прошлым и будущим является принципиальным. Второе начало термодинамики указывает также на неубывание энтропии в будущем для изолированной системы.

Стивен Хокинг в своей книге «Краткая история времени» пишет:

«Законы науки не делают различия между направлением «вперёд» и «назад» во времени. Но существуют по крайней мере три стрелы времени, которые отличают будущее от прошлого. Это термодинамическая стрела, т. е. то направление времени, в котором возрастает беспорядок; психологическая стрела — то направление времени, в котором мы помним прошлое, а не будущее; космологическая стрела — направление времени, в котором Вселенная не сжимается, а расширяется. Я показал, что психологическая стрела практически эквивалентна термодинамической стреле, так что обе они должны быть направлены одинаково.»
Хокинг, Стивен Уильям
Единственность прошлого считается весьма правдоподобной. Мнения учёных касательно наличия или отсутствия различных «альтернативных» вариантов будущего различны.

Также существует гипотеза о космологической направленности времени, где «начало» времени — Большой взрыв, а течение времени зависит от расширения Вселенной

Нерешённые проблемы физики времени:

Почему вообще течёт время?

Почему время всегда течёт в одном направлении?

Существуют ли кванты времени?

Почему время одномерно?

В некоторых решениях уравнений Эйнштейна присутствуют замкнутые времениподобные линии. Вероятно, это свидетельствует о неполноте геометрического описания времени в общей теории относительности и необходимости дополнения общей теории относительности топологическими аксиомами, задающими свойства времени как порядкового отношения.

"Парадокс времени" (видеолекция Филиппа Зимбардо)

Хокинг Стивен

Английский физик-теоретик, космолог, писатель, директор по научной работе Центра теоретической космологии Кембриджского университета. Автор ряда научных трудов, в том числе совместной с Роджером Пенроузом работы по теоремам о гравитационной сингулярности в рамках общей теории относительности и теоретическому предсказанию выделения чёрными дырами излучения, часто именуемого излучением Хокинга. Хокинг первым изложил космологическую теорию, в которой были объединены представления общей теории относительности и квантовой механики. Активно поддерживал многомировую интерпретацию квантовой механики.

Бом Дэвид. Специальная теория относительности

Кауфман У. Космические рубежи теории относительности

Мостепаненко А. М., Мостепаненко М.В. Четырехмерность пространства и времени

Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. К решению парадокса времени