Простір і час є формами буття матерії. У філософії і науці склались два підходи в розумінні простору і часу – субстанціальний і реляційний . Перший із них трактує простір і час як самостійні сутності поряд з матерією. Простір сприймається як нескінчена пустота, яка містить у собі всі тіла, а час як “чиста” тривалість. Ця ідея в загальному виді була висловлена ще Демокрітом, а своє логічне завершення отримала у І.Ньютона в його концепції абсолютних простору і часу. Сформульована ним фізична модель світу набула у науці і філософії ХVІІ – ХVІІІ ст. домінуючого значення.
Реляційний підхід з’являється в працях Аристотеля, а пізніше розвивається Р.Декартом, Г.Лейбніцем, Дж.Толандом. У цьому підході простір і час розглядаються не як особливі субстанції, а як форми існування речей. Г.Лейбніц підкреслював відносний характер простору і часу.
Обидві ці концепції мали більші або менші недоліки. У ХІХ ст. діалектико-матеріалістична концепція простору і часу була сформульована К.Марксом і Ф.Енгельсом на основі реляційного підходу.
Простір є форма буття, яка характеризує порядок співіснування і рядоположеність матеріальних утворень, їх структурність і протяжність.
Час – форма буття матерії, яка фіксує взаємодію об’єктів і зміну їх станів, послідовність процесів та їх тривалість.
У просторі і часі виділяють ряд загальних і специфічних властивостей:
Простір і час характеризують властивості рівномірності буття матерії. Трьохмірність простору з часів К.Птолемея традиційно вважалась універсальною властивістю матерії. Вона стала важливішим елементом фізичної картини світу. Пізніше факт трьохмірності отримав теоретичне підтвердження (І.Кант, П.Еренфест).
1 Ізотропність (від грецьк. isos – рівний, однаковий і грецьк. tropos – поворот, напрям) – незалежність властивостей фізичних об’єктів від напряму.
2 Анізотропність (від грецьк. anisos – нерівний і tropos) – залежність властивостей фізичних об’єктів від напряму.
Виділяють реальний, перцептуальний і концептуальний простір – і адекватно-реальний, перцептуальний і концептуальний час. Реальні простір і час - об’єктивні форми буття матерії, яка рухається, всезагальні відношення співіснування та зміни предметів, явищ і процесів у Всесвіті. Перцептуальний простір і час мають суто суспільну природу, вони відображають співіснування і послідовну зміну людських чуттів щодо реальних простору і часу. Нарешті, концептуальні простір і час – це теоретичні моделі реальних простору і часу, різні способи їх описання. Тут є немало складних проблем. Так, існують трьохмірний евклідовий простір, чотирьохмірний простір – час теорії відносності, n-мірні математичні простори і т.ін.
На початку ХХ ст. створюється теорія відносності, яка примусила переглянути традиційні погляди на простір і час і відмовитись від субстанціальної концепції. Теорія відносності підтвердила необхідність розглядати природу, Всесвіт діалектично.
Теорія відносності включає в себе дві генетично зв’язані теорії: спеціальну теорію відносності (СТВ), основні ідеї якої були сформульовані А.Ейнштейном (1879 – 1955) у 1905 р., і загальну теорію відносності (ЗТВ), роботу над якою він закінчив у 1916 р. У СТВ проведена деструкція ньютонових просторово-часових уявлень. Просторові і часові властивості не є абсолютними, фактично вони релятивні. Так, втратили свій незмінний статус довжина, часовий інтервал, поняття одночасності. Всі ці характеристики виявляються залежними від взаємного руху матеріальних об’єктів.
Нові підтвердження правильності реляційної концепції простору і часу дала ЗТВ. Тут принцип відносності охопив не тільки інерціальні системи відліку, а й неінерціальні системи. Так була виявлена тісна залежність метричних властивостей простору-часу від гравітаційних взаємодій між матеріальними об’єктами.
