Перевод статьи на английский язык, упоминание о статье и любое использование опубликованного в статье материала в англоязычных публикациях без разрешения автора запрещается!
1. Точка.
Точка – это наименьший объект пространства рассматриваемой системы отсчёта. Если мы рассматриваем систему без учёта движущейся или содержащейся в ней материи, точка является только пространственным объектом – пространственной ячейкой в пределах данной системы. Если же рассматривается система с учётом содержания или движения в ней некоторой материальной среды (например, рассматриваются законы Ньютона в инерциальной системе отсчёта), точка может являться не только пространственным, но и материальным объектом в вещественном пространстве данной системы – материальной точкой, под которой подразумевается частица материи или физическое тело.
Таким образом, пространство приобретает вещественность, когда субъект обращает внимание на содержащуюся или движущуюся в пространстве системы материю – материальные объекты, составляющие материальную среду. При этом количество частиц или иных объектов среды – материальных точек – в пространстве системы не только не может превышать количество ячеек пространства, но и не может близко достигать этого количества, потому что при подобном равенстве точек и ячеек не найдётся места (свободных ячеек) для перемещения частиц в пространстве системы. Именно поэтому материальную точку, как минимальный элемент материальной среды, нельзя объективно считать веществом в смысле «порции» вещества с максимальной плотностью (1:1), то есть отношением количества материальных точек в виде одной точки к количеству пространственных ячеек в виде одной ячейки. Зато множество всех материальных точек в пространстве системы, как максимальный элемент среды, как раз представляет собой вещество пространства системы со средней плотностью, то есть отношением конечного количества материальных точек в системе к количеству всех пространственных ячеек системы. Данное положение справедливо для пространства любой системы отсчёта.
Современная наука пока не готова к тому, чтобы связать каким-либо образом «вещество» и «систему отсчёта», потому что определяет вещество не как множество частиц среды, содержащейся в пространстве, а как какую-то абстрактную «форму» материи. Но осознание прямой пространственной связи между этими терминами всё же придёт в ближайшее время, потому что именно раскрытие этих связей приводит нас к пониманию строения ядра атома и такого явления как дефект массы, пониманию механизма таких явлений как магнетизм и электричество, пониманию таких свойств как однородность и анизотропия пространства, пониманию множества других явлений и процессов, которые фактически подробно изучены, но непонятны до сего времени их причины.
Говоря о веществе пространства, во-первых, надо всегда иметь в виду, что любое пространство представляет собой пространство определённой системы отсчёта, и мы рассматриваем вещество либо в пространстве инерциальной системы, либо – неинерциальной системы, либо – физической. Во-вторых, надо обязательно учитывать, что пространство Вселенной имеет три измерения, и это неизбежно означает, что каждое пространственное измерение может характеризоваться резко отличающимися признаками веществ или же вообще должно характеризоваться своим, отличным от другого измерения, веществом. И, так как каждая система отсчёта соответствует определённому измерению пространства, легко сделать вывод, что мы должны рассматривать вещественность как качество пространства, характеризующее пространства разных систем отсчёта (пространства разных измерений) разными веществами.
2. Линия.
Пространством инерциальной системы отсчёта, то есть системы, в которой рассматривается движение в одном направлении, а точнее – её вещественным пространством – является направленная траектория перемещения материальной точки (точек). В таком случае веществом пространства подобных систем, состоящим из множества материальных точек, следует считать линию.
Линия – это вещество одномерного пространства инерциальных систем. Это вещество может быть ограничено в пространстве количеством точек (отрезок, радиус, дуга, окружность), ограничено точкой с одной стороны (луч) или не ограничено (прямая, кривая, парабола, ветвь гиперболы, синусоида). Материальную точку в линейном пространстве представляет наименьший элемент вещества этого пространства – кратчайшая линия, отрезок, имеющий фундаментальную длину.
Расстояние – это физическая величина одномерного пространства, то есть выбранная субъектом (в данном случае выбранная человеком) мера ограничения пространства, количественная характеристика протяжённости. Под расстоянием понимается протяжённость прямой линии между крайними точками отрезка (длина) или протяжённость прямой линии между центром круга и точкой на окружности (радиус). Также под расстоянием может пониматься протяжённость кривой линии между крайними точками дуги одного радиуса (длина дуги) или протяжённость замкнутой кривой линии, образованной одним оборотом постоянного радиуса (длина окружности). В этом случае, учитывая, что длина есть протяжённость прямой линии между крайними точками отрезка, а каждый поворот из полного оборота радиуса совершается в определённой точке окружности, под длиной дуги или окружности подразумевается сумма минимальных длин отрезков, то есть для окружности это конечная сумма длин сторон вписанного в окружность правильного многоугольника.
По-иному можно сказать, что расстояние – это протяжённость одномерного пространства, ограниченная его минимальной протяжённостью (точками).
Плотность линии, или равномерное распределение массы материальных точек по линии, – мера (величина) вещества одномерного пространства, отношение массы линии к её расстоянию.
3. Поверхность.
Вещественным пространством неинерциальной системы отсчёта, то есть системы, в которой рассматривается движение с последовательным изменением направления в одну сторону, является территория поворота и (или) вращения, описываемая линией, составленной из материальных точек. В этом случае веществом пространства подобных систем, состоящим из множества материальных точек и линий, следует считать поверхность.
Поверхность – это вещество двухмерного пространства неинерциальных систем. Это вещество может быть ограничено в пространстве количеством линий со всех сторон (грань или сечение в виде многоугольника, круга, эллипса и смешанных геометрических фигур) или количеством точек со всех сторон (сфера), и может быть не ограничено с некоторых сторон точками (конусная поверхность, параболическая поверхность) или линиями (угловое, параболическое и гиперболическое сечение конуса), или же может быть не ограничено ни точками, ни линиями (плоскость, волна, волнистая поверхность и любая другая изменяющаяся поверхность). Материальную точку в двухмерном пространстве представляет наименьший элемент вещества этого пространства – «точечная» грань или сечение, имеющие минимальную площадь.
Площадь – это мера (величина) двухмерного пространства, количественная характеристика ограничения двунаправленной протяжённости каждой точки поверхности. Под площадью понимается протяжённость плоской грани в пределах её радиуса или линий её ограничения, а площадь кривых поверхностей складывается из площадей составляющих эти поверхности минимальных («точечных») граней.
Можно сказать короче, что площадь – это протяжённость двухмерного пространства, ограниченная протяжённостью одномерного пространства (линиями) и его минимальной протяжённостью (точками).
Плотность поверхности, или равномерное распределение массы материальных точек по поверхности, – мера (величина) вещества двухмерного пространства, отношение массы поверхности к её площади.
4. Предмет.
Вещественным пространством физической системы отсчёта, то есть системы, в которой рассматривается поступательное движение как вращение в плоскости в совокупности с перемещением в другой плоскости или как совокупное вращение в двух и более плоскостях, является пространство движения, охватываемое движущимися плоскостями, составленными из материальных точек. В данном случае веществом пространства подобных систем, состоящим из множества материальных точек, линий и плоскостей, следует считать предмет.
Предмет – это вещество трёхмерного пространства физических систем. Это вещество может быть ограничено в пространстве количеством точек, количеством линий и количеством поверхностей со всех сторон и заполнять физическое тело, принимающее при этом форму шара, эллипсоида, многогранника или «бесформенного» объекта (нуклон атомного ядра, оболочка и ядро атома, атом химического элемента, молекула химического соединения, кристалл минерала или включение минерала в горной породе, лёд в ведре и чай в стакане, массив горной породы и т.п.), или может быть не ограничено (плазма и любое соединение ионизированных атомов, любое молекулярное органическое или неорганическое соединение – горная порода, минерал и другие твёрдые и пластичные аморфные и кристаллические вещества, газ, жидкость). Материальную точку в трёхмерном пространстве физической системы представляет наименьший элемент вещества этого пространства – мельчайший предмет, имеющий минимальный объём.
Объём – величина трёхмерного пространства, то есть количественная характеристика протяжённости в трёх измерениях, выбранная субъектом мера ограничения пространства в трёх разных направлениях. Под объёмом понимается протяжённость предмета между своими крайними точками, противоположными линиями и противолежащими поверхностями, или протяжённость до своих точек, линий и поверхностей от собственного центра тяжести.
Можно ещё сказать, что объём – это протяжённость трёхмерного пространства, ограниченная протяжённостью пространства в одном и двух измерениях (точками, линями и поверхностями).
Плотность предмета, или равномерное распределение массы материальных точек внутри предмета, – мера (величина) вещества трёхмерного пространства, отношение массы предмета к его объёму.