Det grundläggande elementet i studiet av det överväldigande antalet naturvetenskaper är materia. I den här artikeln kommer vi att överväga konceptet, typerna av materia, dess rörelseformer och egenskaper.
Vad är materia?
Under många århundraden har begreppet materia förändrats och förbättrats. Således såg den antika grekiske filosofen Platon det som substratet för saker och ting, vilket motsätter sig deras idé. Aristoteles sa att det är något evigt som varken kan skapas eller förstöras. Senare definierade filosoferna Demokritos och Leucippus materia som en sorts fundamental substans som utgör alla kroppar i vår värld och i universum.
Det moderna begreppet materia gavs av V. I. Lenin, enligt vilket det är en oberoende och oberoende objektiv kategori uttryckt av mänsklig perception, förnimmelser, den kan också kopieras och fotograferas.
Attributes of Matter
Materiens huvudsakliga egenskaper är tre egenskaper:
- Space.
- Time.
- Movement.
De två första skiljer sig i metrologiska egenskaper, det vill säga de kan mätas kvantitativt med speciella instrument. Utrymmet mätsi meter och dess derivator, och tid i timmar, minuter, sekunder, såväl som i dagar, månader, år etc. Tid har också en annan, inte mindre viktig egenskap - irreversibilitet. Det är omöjligt att återvända till någon initial tidpunkt, tidsvektorn har alltid en enkelriktad riktning och rör sig från det förflutna till framtiden. Till skillnad från tid är rymden ett mer komplext begrepp och har en tredimensionell dimension (höjd, längd, bredd). Alltså kan all slags materia röra sig i rymden under en viss tid.
Former för rörelse av materia
Allt som omger oss rör sig i rymden och interagerar med varandra. Rörelse sker kontinuerligt och är den huvudsakliga egenskapen som alla typer av materia har. Under tiden kan denna process fortsätta inte bara under interaktionen mellan flera objekt, utan också inom själva ämnet, vilket orsakar dess modifieringar. Följande former av materias rörelse urskiljs:
Mekanisk är rörelsen av föremål i rymden (ett äpple som faller från en gren, en kanin som springer)
- Fysisk - uppstår när kroppen ändrar sina egenskaper (till exempel aggregationstillstånd). Exempel: snö smälter, vatten avdunstar, etc.
- Kemisk - modifiering av den kemiska sammansättningen av ett ämne (metallkorrosion, glukosoxidation)
- Biologisk - äger rum i levande organismer och kännetecknar vegetativ tillväxt, metabolism, reproduktion etc.
- Social form - processersocial interaktion: kommunikation, hålla möten, val etc.
- Geologisk - kännetecknar rörelsen av materia i jordskorpan och planetens tarmar: kärna, mantel.
Alla ovanstående former av materia är sammankopplade, kompletterande och utbytbara. De kan inte existera på egen hand och är inte självförsörjande.
Materiens egenskaper
Forntida och modern vetenskap tillskrev materia många egenskaper. Det vanligaste och mest uppenbara är rörelse, men det finns andra universella egenskaper:
- Hon är oförstörbar och oförstörbar. Denna egenskap betyder att vilken kropp eller substans som helst existerar under en tid, utvecklas, upphör att existera som ett ursprungsobjekt, men materia upphör inte att existera, utan förvandlas helt enkelt till andra former.
- Hon är evig och oändlig i rymden.
- Konstant rörelse, transformation, modifiering.
- Predestination, beroende av genererande faktorer och orsaker. Denna egenskap är en sorts förklaring av materiens ursprung som en konsekvens av vissa fenomen.
Grundläggande typer av materia
Moderna forskare särskiljer tre grundläggande typer av materia:
- Ett ämne som har en viss massa i vila är den vanligaste typen. Den kan bestå av partiklar, molekyler, atomer, såväl som deras föreningar som bildar en fysisk kropp.
- Fysiskt fält är en speciell materiell substans, som är utformad för att säkerställa interaktion mellan objekt (ämnen).
- Fysiskt vakuum - är den materiella miljön med lägst energinivå.
Nästa, låt oss titta närmare på var och en av typerna.
Substance
Substans är en sorts materia, vars huvudsakliga egenskap är diskretitet, det vill säga diskontinuitet, begränsning. Dess struktur inkluderar de minsta partiklarna i form av protoner, elektroner och neutroner som utgör atomen. Atomer kombineras och bildar molekyler och bildar materia, som i sin tur bildar en fysisk kropp eller flytande substans.
Varje ämne har ett antal individuella egenskaper som skiljer det från andra: massa, densitet, kokpunkt och smältpunkt, kristallgitterstruktur. Under vissa förutsättningar kan olika ämnen kombineras och blandas. I naturen förekommer de i tre aggregationstillstånd: fast, flytande och gasformig. I detta fall motsvarar ett specifikt aggregationstillstånd endast villkoren för innehållet i ämnet och intensiteten av molekylär interaktion, men är inte dess individuella egenskap. Så vatten vid olika temperaturer kan anta flytande, fasta och gasformiga former.
Fysiskt fält
Typer av fysisk materia inkluderar också en sådan komponent som ett fysiskt fält. Det är ett slags system där materiella kroppar samverkar. Fältet är inte ett självständigt objekt, utan snarare en bärare av de specifika egenskaperna hos de partiklar som bildade det. Således är den rörelsemängd som frigörs från en partikel, men inte absorberas av en annan, ett attributfält.
Fysiska fält är verkliga immateriella former av materia som har egenskapen kontinuitet. De kan klassificeras enligt olika kriterier:
- Beroende på den fältbildande laddningen finns det: elektriska, magnetiska och gravitationsfält.
- På grund av laddningens rörelse: dynamiskt fält, statistiskt (innehåller laddade partiklar som är stationära i förhållande till varandra).
- Av fysisk natur: makro- och mikrofält (skapade av individuella laddade partiklars rörelse).
- Beroende på tillvarons miljö: extern (som omger laddade partiklar), inre (fält inuti materia), sant (tot alt värde för yttre och inre fält).
Fysiskt vakuum
Under 1900-talet dök termen "fysiskt vakuum" upp i fysiken som en kompromiss mellan materialister och idealister för att förklara några fenomen. Den förra tillskrev materialegenskaper till den, medan den senare hävdade att vakuum inte är något annat än tomhet. Modern fysik har vederlagt idealisternas omdömen och bevisat att vakuumet är ett materiellt medium, även kallat kvantfältet. Antalet partiklar i den är lika med noll, vilket dock inte hindrar kortvarigt uppträdande av partiklar i mellanfaser. I kvantteorin tas energinivån för det fysiska vakuumet villkorligt som minimum, det vill säga lika med noll. Det har dock bevisats experimentellt att energifältet kan ta på sig både negativa och positiva laddningar. Det finns en hypotes somUniversum uppstod just under förhållandena av ett upphetsat fysiskt vakuum.
Strukturen av det fysiska vakuumet har ännu inte studerats helt, även om många av dess egenskaper är kända. Enligt Diracs hålteori består kvantfältet av rörliga kvanter med identiska laddningar, själva kvantornas sammansättning förblir oklar, vars kluster rör sig i form av vågflöden.
