Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Естественнонаучные представления о структуре и свойствах материи

От философского понятия «материя», определение которого свя­зано с признанием лишь свойства быть объективной реальностью, следует отличать современные представления о структуре и свойствах материи, которые изменяются с каждым новым открытием в области естествознания. Философское понятие материи представ­ляет собой неизменную истину, а естественнонаучные представле­ния о структуре материи — относительны, изменчивы по мере раз­вития науки.

Современные представления о структуре материи базируются на следующих положениях. Каждое материальное образование, от­дельная вещь представляет собой единство вещества и поля. Глав­ное отличие вещества от поля заключается в том, что вещество обладает массой покоя, механической массой, тогда как электро­магнитное, гравитационное и другие поля, а также нейтрино массой покоя не обладают. Вещество относительно непроницаемо, ско­рость движения частиц вещества всегда меньше скорости света, в веществе — значительная концентрация массы и энергии. Поле не имеет массы покоя, легко проницаемо, обладает волновой природой, характеризуется слабой концентрацией массы и энергии, а также скоростью света. Вещество и поле могут взаимно превращаться друг в друга: так, при столкновении электрона и позитрона, облада­ющих вещественными свойствами частиц, образуются два фотона (кванта света), т. е. вещественная форма превращается в полевую форму материи, при этом не происходит уничтожения материи как таковой. Вещество как одно из важнейших видов материи состоит из молекул и может находиться в 5 различных состояниях: твердом, жидком, газообразном, плазменном и нейтронном. Плазма — такое состояние вещества, когда в его атомах в результате нагревания до многих миллионов градусов деформируются электронные оболоч­ки, возможны реакции ядерного синтеза. Нейтронное состояние вещества предполагает его уплотнение до такой степени, что струк­тура атома нарушается, электронные оболочки «сминаются», а раз­меры атома оказываются практически размерами ядра (вещество таких нейтронных небесных тел в силу огромной гравитации не испускает даже электромагнитного излучения).

Молекулы состоят из атомов, атомы в свою очередь состоят из ядра и вращающихся вокруг него электронов. Стабильность ядра, состоящего из нуклонов — положительно заряженных протонов и не обладающих электрическим зарядом нейтронов, поддерживается за счет быстрого обмена между ними пимезонами. Электроны удерживаются на своих орбитах благодаря притяжению противопо­ложных зарядов электрона и протона, а также за счет своеобразно-го обмена с ядром фотонами: таким образом компенсируются цен­тробежные силы. Все элементарные частицы обладают корпуску-лярно-волновыми свойствами.

Каждой элементарной частице соответствует античастица: электрону — позитрон (положительный электрон), нейтрону — антинейтрон и т. п. Античастица отличается от частицы либо спином (на­правлением вращения), либо противоположным зарядом. В настоя­щее время известно более 300 элементарных частиц, включая анти­частицы, более 107 химических веществ, которые различаются по твоим свойствам и составляют все многообразие известной нам материальной действительности. Из химических элементов состоят все вещества живой и неживой природы.

Уровнями неживой природы являются:

• субмикроэлементарный (кварки, глюоны, суперструны — мельчайшие единицы материи, меньшие, чем атом);

• микроэлементарный (адроны, состоящие из кварков, электроны);

• ядерный (ядро атома);

• атомарный (атомы);

• молекулярный (молекулы);

• уровень единичных вещей;

• уровень макротел;

• уровень планет;

• уровень систем планет;

• уровень галактик;

• уровень систем галактик;

• уровень метагалактик;

• уровень Вселенной, мира в целом.

К уровням живой природы относятся:

• доклеточный (ДНК, РНК, белки);

• клеточный (клетка);

• органный;

• уровень многоклеточных организмов;

• уровень видов;

• уровень популяций;

• биоценозы;

• уровень биосферы в целом;

• уровень ноосферы (преобразованная с помощью труда и ра

зума человека часть биосферы). К уровням социума, общества относятся:

• отдельный человек;

• семья;

• группа;

• коллективы разных уровней;

• социальные группы (классы, страты);

• этносы, народы;

• нации;

• расы;

• отдельные общества;

• государства;

• союзы государств;

• человечество в целом.

Все структурные уровни могут рассматриваться как своеобраз­ные качественные узлы развивающейся материи, этапы глобальной эволюции. На каждом структурном уровне находятся системные об­разования, свойства которых не сводятся к сумме свойств составля­ющих их элементов: например, свойства атома не сводятся к сумме свойств элементарных частиц, биологические процессы не сводятся к физико-химическим и т. п.

Характерными чертами материи являются:

• наличие движения;

• самоорганизация;

• размещенность в пространстве и времени;

• способность к отражению.