სივრცე ფიზიკაში

                        სივრცე ფიზიკაში

                           
                                 სამ განზომილებიანი სივრცე დეკარტის კოორდინატთა სისტემით

 სამგანზომილებიანი უსაზღვრო არე რომელშიც მდებარეობენ სხეულები და მოვლენები, რომლებსაც აქვთ ერთმანეთის მიმართ გარკვეული მდებარეობა. ფიზიკური სივრცე ხშირად განიხილება როგორც სამგანზომილებიანი, თუმცა თანამედროვე ფიზიკაში სივრცეს ხშირად დროსთან ერთად განიხილავენ, როგორც ოთხგანზომილებიანი სივრცე-დროის ნაწილს. მათემატიკაში განსახილველი ამოცანის მიხედვით სივრცეს შეიძლება ჰქონდეს მებისმიერი განზომილება და განსხვავებული სტრუქტურა. სამყაროს შემეცნებისთვის სივრცის ცნება უმნიშვნელოვანესი საბაზისო ცნებაა, თუმცა დღემდე მიმდინარეობს კამათი ფილოსოფოსებს შორის სივრცის რაობის შესახებ — არის ის ობიექტი, კავშირი ობიექტებს შორის თუ კონცეპტუალური ბაზისის ნაწილი.

                                                                    იხ. ვიდეო

მე-17 საუკუნეში კლასიკური მექანიკის განვითარებასთან ერთად წამოიჭრა ბევრი ფილოსოფიური კითხვა. ისააკ ნიუტონის ხედვით სივრცე არის აბსოლუტური, იმ გაგებით, რომ იგი არის პერმანენტულად და დამოუკიდებლად განვრცობილი მასში სხეულების არსებობის მიუხედავად. გოტფრიდ ლაიბნიცი კი მიიჩნევდა, რომ სივრცე არის სხვადასხვა სხეულებს შორის ურთიერთგანლაგების ერთობლიობა, რომელიც ხასიათდება მათ შორის მანძილითა და ურთიერთგანლაგებით. მე-18 საუკუნეში იმანუელ კანტმა აღწერა სივრცე და დრო როგორც გარემო, რომელშიდაც ადამიანები ახდენენ მათი გამოცდილების სტრუქტურირებას.

IXX საუკუნის ბოლოსა და XX საუკუნის დასაწყისში მათემატიკაში განვითარდა არაევკლიდური გეომეტრია, რომელშიც სივრცე შეიძლება იყოს გამრუდებული (ბრტყელის ევკლიდური სივრცის საპირისპიროდ). ალბერტ აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორიის მიხედვით რეალური სივრცე გრავიტაციული ველის გავლენით მრუდდება. ფარდობითობის ზოგადი თეორიის ტესტებმა მართლაც დაადასტურა, რომ არაევკლიდური სივრცე წარმოადგენს უკეთეს მოდელს მექანიკისა და ოპტიკის არსებული კანონების ასახსნელად.

                                 სივრცე-დრო

                                                       

ნახატი  ყოველი ადგილი სივრცეში სივრცე-დრო აღინიშნება ოთხი რიცხვით, განსაზღვრული საცნობარო სიტემისთ. მდგომარეობა სივრცეში და დრო (რომელიც შეიძლება ვიზუალირება როგორც ჩვენება საათის, განლაგებული პოზიციით სივრცეში) მაყურებელი სინქრონიზაციას ეწევა ამ საათებს შესაბამისად თავისი სისტემური ჩათვლით.

                                                                 

                                 ანიმაცია ილუსტრაცია ალბათობა ერთდროულად

 ოთხგანზომილებიანი კონტინუუმი, რომელიც აერთიანებს სივრცის სამ, ხოლო დროის ერთ განზომილებას, მისი წერტილი მოვლენაა. სივრცე-დროის დიაგრამა გამოიყენება რელატივისტური ეფექტების გამოსახატად, მაგალითად ის, თუ რატომ აღიქვამს განსხვავებული დამკვირვებელი სად და როდის მოხდა მოვლენა.

მე-20 საუკუნის დასაწყისამდე, სივრცის სამი განზომილება დამოუკიდებელად მიიჩნეოდა დროის ერთი განზომილებისგან. თუმცა 1905 წელს ალბერტ აინშტაინმა ფარდობითობის სპეციალურ თეორემაში დაამტკიცა ორი რამ: 

1. ფიზიკის კანონები უცვლელია ყველა ინერციულ სისტემაში.
2. სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში იგივეა ყველა დამკვირვებლისთვის, მიუხედავად სინათლის წყაროს მოქმედებისა