II. Абсолютное пространство по самой своей сущности, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным».

Согласно И.Ньютону, абсолютное пространство и время представляли собой самостоятельные сущности, которые не зависели ни друг от друга, ни от находящихся в них материальных объектов и протекающих в них процессов. По Ньютону пространство неизменно и неподвижно, не зависит от материальных тел и их движения; время абсолютно и течет везде одинаково.

Современной теорией свойств пространства и времени является теория относительности – специальная и общая, развитые А.Эйнштейном. Специальная теория относительности выявила зависимость пространственных и временных характеристик объектов от скорости их движения относительно определенной системы отсчета и объединила пространство и время в единый четырехмерный пространственно-временной континуум – пространство-время. А.Эйнштейн писал:

«Прежде считали, что если все материальные тела исчезнут из Вселенной, время и пространство сохранятся. Согласно же теории относительности, время и пространство исчезнут вместе с телами».

Общая теория относительности вскрыла зависимость метрических характеристик пространства-времени от распределения гравитационных масс, приводящих к искривлению пространства-времени. В общей теории относительности от характера распределения масс зависят такие фундаментальные свойства пространства-времени, как конечность и бесконечность, которые тоже обнаружили свою относительность.

Свойства пространства, по современным представлениям, таковы:

- объективность, т.е. независимость от сознания человека;

- всеобщность – не существует материи без пространства;

- однородность – все точки пространства обладают одинаковыми свойствами (параллельный перенос не изменяет законов природы);

- изотропность – все направления в пространстве обладают одинаковыми свойствами (поворот на любой угол не изменяет законов природы);

- непрерывность – между двумя точками пространства, как бы близко они ни находились, всегда можно найти третью;

- связность – между точками пространства нет разрывов;

- трехмерность – каждая точка пространства однозначно определяется тремя координатами, все материальные процессы и взаимодействия реализуются лишь в пространстве трех измерений.

Пространству свойственна относительная прерывность, проявляющаяся в раздельном существовании материальных объектов и систем, имеющих определенные размеры и границы, в существовании многообразия структурных уровней материи с различными пространственными отношениями.

В современной физике и математике широко применяются абстрактные (концептуальные) многомерные пространства, которые образуются путем добавления к трем пространственным координатам времени и других параметров, учет взаимной связи и изменения которых необходим для более полного описания процессов. Однако не следует отождествлять эти концептуальные пространства, вводимые как способ описания систем, с реальным пространством, которое всегда трехмерно и характеризует протяженность и структурность материи, сосуществование и взаимодействие элементов в различных системах.

Свойства времени таковы:

- объективность;

- всеобщность;

- необратимость – причинно-следственные отношения асимметричны, время всегда направлено от прошлого к будущему;

- одномерность;

- связность;

- однородность – явления, протекающие в одинаковых условиях, но в разные моменты времени, протекают одинаково;

- непрерывность – между двумя моментами времени всегда можно выделить третий.

Однородность и изотропность пространства и однородность времени называются свойствами симметрии пространства и времени. Из свойств симметрии пространства и времени следует симметрия (инвариантность) физических законов по отношению к следующим непрерывным преобразованиям пространства-времени: перенос (сдвиг) или поворот системы как целого в пространстве; изменение начала отсчета времени (сдвиг во времени). При этих преобразованиях законы, устанавливающие соотношения между величинами, характеризующими физическую систему, не меняются. Другими словами, поведение изолированной механической системы не зависит от того, какой момент времени принят за начало отсчета, в каком месте пространства помещено начало координат и как ориентированы в пространстве оси координат.

В 1918 г. немецкий математик Э.Нетер сформулировала теорему, согласно которой для физической системы, движение которой описывается некоторым дифференциальным уравнением, каждому непрерывному преобразованию пространства и времени соответствует определенный закон сохранения. Таким образом была установлена взаимосвязь свойств симметрии пространства и времени с законами сохранения. Закон сохранения импульса вытекает из однородности пространства, закон сохранения энергии – из однородности времени, закон сохранения момента импульса – из изотропности пространства.