Podstawowym elementem badania przytłaczającej liczby nauk przyrodniczych jest materia. W tym artykule rozważymy pojęcie, rodzaje materii, formy jej ruchu i właściwości.
Co to jest?
Przez wiele stuleci koncepcja materii zmieniała się i ulepszała. Tak więc starożytny grecki filozof Platon widział w nim podłoże rzeczy, które sprzeciwia się ich idei. Arystoteles powiedział, że jest to coś wiecznego, czego nie można ani stworzyć, ani zniszczyć. Później filozofowie Demokryt i Leukippus zdefiniowali materię jako rodzaj podstawowej substancji, z której składają się wszystkie ciała w naszym świecie i we Wszechświecie.
Nowoczesną koncepcję materii podał V. I. Lenin, zgodnie z którą jest to niezależna i niezależna kategoria obiektywna wyrażona przez ludzką percepcję, doznania, można ją również kopiować i fotografować.
Atrybuty materii
Głównymi cechami materii są trzy cechy:
- Przestrzeń.
- Czas.
- Ruch.
Pierwsze dwa różnią się właściwościami metrologicznymi, co oznacza, że można je ilościowo zmierzyć za pomocą specjalnych przyrządów. Przestrzeń jest mierzonaw metrach i jego pochodnych oraz czas w godzinach, minutach, sekundach, a także w dniach, miesiącach, latach itd. Czas ma też inną, nie mniej ważną właściwość - nieodwracalność. Nie ma możliwości powrotu do żadnego początkowego punktu czasowego, wektor czasu zawsze ma kierunek jednokierunkowy i przesuwa się z przeszłości do przyszłości. W przeciwieństwie do czasu, przestrzeń jest pojęciem bardziej złożonym i ma wymiar trójwymiarowy (wysokość, długość, szerokość). W ten sposób wszystkie rodzaje materii mogą poruszać się w przestrzeni przez określony czas.
Formy ruchu materii
Wszystko, co nas otacza, porusza się w przestrzeni i oddziałuje na siebie. Ruch zachodzi w sposób ciągły i jest główną właściwością wszystkich rodzajów materii. Tymczasem proces ten może przebiegać nie tylko podczas interakcji kilku obiektów, ale także wewnątrz samej substancji, powodując jej modyfikacje. Wyróżnia się następujące formy ruchu materii:
Mechanizm to ruch obiektów w przestrzeni (jabłko spadające z gałęzi, biegający królik)
- Fizyczne - występuje, gdy ciało zmienia swoje cechy (na przykład stan skupienia). Przykłady: śnieg topnieje, woda wyparowuje itp.
- Chemiczny – modyfikacja składu chemicznego substancji (korozja metali, utlenianie glukozy)
- Biologiczna - ma miejsce w żywych organizmach i charakteryzuje wzrost wegetatywny, metabolizm, rozmnażanie itp.
- Forma społeczna - procesyinterakcja społeczna: komunikacja, spotkania, wybory itp.
- Geologiczne - charakteryzuje ruch materii w skorupie ziemskiej i wnętrznościach planety: jądro, płaszcz.
Wszystkie powyższe formy materii są ze sobą powiązane, komplementarne i wymienne. Nie mogą istnieć samodzielnie i nie są samowystarczalne.
Właściwości materii
Starożytna i współczesna nauka przypisywała materii wiele właściwości. Najbardziej powszechnym i oczywistym jest ruch, ale są też inne uniwersalne właściwości:
- Jest niemożliwa do stworzenia i niezniszczalna. Ta właściwość oznacza, że każde ciało lub substancja istnieje przez pewien czas, rozwija się, przestaje istnieć jako pierwotny przedmiot, jednak materia nie przestaje istnieć, ale po prostu zamienia się w inne formy.
- Ona jest wieczna i nieskończona w przestrzeni.
- Stały ruch, transformacja, modyfikacja.
- Predestynacja, zależność od czynników i przyczyn generujących. Ta właściwość jest rodzajem wyjaśnienia pochodzenia materii jako konsekwencji pewnych zjawisk.
Podstawowe rodzaje spraw
Współcześni naukowcy rozróżniają trzy podstawowe typy materii:
- Najpowszechniejszym typem jest substancja, która w spoczynku ma określoną masę. Może składać się z cząstek, cząsteczek, atomów, a także ich związków, które tworzą ciało fizyczne.
- Pole fizyczne to specjalna substancja materialna, która ma zapewnić wzajemne oddziaływanie obiektów (substancji).
- Próżnia fizyczna - to środowisko materialne o najniższym poziomie energii.
Następnie przyjrzyjmy się bliżej każdemu z typów.
Substancja
Substancja to rodzaj materii, której główną właściwością jest dyskrecja, czyli nieciągłość, ograniczenie. Jego struktura obejmuje najmniejsze cząstki w postaci protonów, elektronów i neutronów, z których składa się atom. Atomy łączą się, tworząc cząsteczki, tworząc materię, która z kolei tworzy ciało fizyczne lub płynną substancję.
Każda substancja ma szereg indywidualnych cech, które odróżniają ją od innych: masa, gęstość, temperatura wrzenia i topnienia, struktura sieci krystalicznej. W określonych warunkach można łączyć i mieszać różne substancje. W naturze występują w trzech stanach skupienia: stałym, ciekłym i gazowym. W tym przypadku określony stan skupienia odpowiada tylko warunkom zawartości substancji i intensywności oddziaływania molekularnego, ale nie jest jej indywidualną cechą. Tak więc woda w różnych temperaturach może przybierać postać płynną, stałą i gazową.
Pole fizyczne
Rodzaje materii fizycznej obejmują również taki składnik jak pole fizyczne. Jest to rodzaj systemu, w którym oddziałują ciała materialne. Pole to nie jest samodzielnym obiektem, ale raczej nośnikiem specyficznych właściwości tworzących je cząstek. Tak więc pęd uwolniony z jednej cząstki, ale nie zaabsorbowany przez inną, jest atrybutempola.
Pola fizyczne to rzeczywiste, niematerialne formy materii, które mają właściwość ciągłości. Można je sklasyfikować według różnych kryteriów:
- W zależności od ładunku tworzącego pole występują: pola elektryczne, magnetyczne i grawitacyjne.
- Ze względu na charakter ruchu ładunków: dynamiczne pole, statystyczne (zawiera naładowane cząstki, które są nieruchome względem siebie).
- Ze względu na naturę fizyczną: makro- i mikropola (tworzone przez ruch pojedynczych naładowanych cząstek).
- W zależności od środowiska istnienia: zewnętrzne (otaczające naładowane cząstki), wewnętrzne (pole wewnątrz materii), prawdziwe (całkowita wartość pól zewnętrznych i wewnętrznych).
Próżnia fizyczna
W XX wieku termin „fizyczna próżnia” pojawił się w fizyce jako kompromis między materialistami a idealistami w celu wyjaśnienia pewnych zjawisk. Ci pierwsi przypisywali mu właściwości materiałowe, a drudzy argumentowali, że próżnia to nic innego jak pustka. Współczesna fizyka obaliła osądy idealistów i udowodniła, że próżnia jest medium materialnym, zwanym także polem kwantowym. Liczba cząstek w nim jest równa zeru, co jednak nie zapobiega krótkotrwałemu pojawianiu się cząstek w fazach pośrednich. W teorii kwantowej poziom energii fizycznej próżni jest warunkowo przyjmowany jako minimum, czyli równy zero. Jednak eksperymentalnie udowodniono, że pole energetyczne może przyjmować zarówno ładunki ujemne, jak i dodatnie. Istnieje hipoteza, żeWszechświat powstał właśnie w warunkach wzbudzonej próżni fizycznej.
Struktura fizycznej próżni nie została jeszcze w pełni zbadana, chociaż wiele jej właściwości jest znanych. Zgodnie z teorią dziur Diraca pole kwantowe składa się z poruszających się kwantów o identycznych ładunkach, skład samych kwantów pozostaje niejasny, a ich skupiska poruszają się w postaci przepływów falowych.
