Що таке матерія у фізиці визначення. Види матерії: речовина, фізичне поле, фізичний вакуум. Концепція матерії. Чи є у світі вільні від матерії місця

Матерія – об'єктивна реальність, дана намУ ВІДЧУТТЯХ….

Матерія нездійсненна, незнищенна, вічна і нескінченна.

Типи матеріальних систем, відомі сучасній науці:

1) елементарні частки

4) молекули

5) макроскопічні тіла

6) геологічні системи

Цим та іншим матеріальним системам відповідають структурні рівні організації матерії (матерія структурована та систематизована)

Атрибут - невід'ємна властивість матерії.

1) Структурність матерії проявляється в існуванні нескінченно різноманітних матеріальних утворень, кожна з яких являє собою специфічні одиничні річ, процес, які локалізовані у просторі та часі: Всесвіт, галактика, зірка, планета, молекула, атом, елементарна частка та ін. Разом з тим вони тісно взаємопов'язані між собою, так як одні матеріальні освіти є складовими частинамиінших, тобто входять до їх структури як елементи.

2) Системність матерії з'являється у взаємозв'язку речей та процесів, у регулярному перетині структурних рівнів організації матеріального світу, у постійному порушенні автономії, «паралелізму» мікро-, макро- та мегамирів, живого та неживого. Основна проблема тут полягає у невирішеності питання переходу від неживої природи до живої в єдиному еволюційному процесі.

Матерія- це все те, що прямо чи опосередковано діє органи чуття людини та інші об'єкти. Навколишній світ, все існуюче навколо нас є матерією. Невід'ємна властивість матерії – рух.

Рух матерії - будь-які зміни, що відбуваються з матеріальними об'єктами внаслідок їхньої взаємодії.

Матерія немає у безформному стані, з неї утворюється складна ієрархічна система матеріальних об'єктів різних масштабів і складнощів.

Для дослідників природи представляє інтерес не матерія або рух взагалі, а конкретні види матерії і руху.

У сучасному природознавстві розрізняють три види матерії:

1. Речовина - основний вид матерії, що має масу. До речових об'єктів відносяться елементарні частинки, атоми, молекули, численні матеріальні об'єкти, що утворилися з них. У хімії речовини поділяються на прості (з атомами одного хімічного елемента) та складні ( хімічні сполуки). властивості речовини залежать від зовнішніх умовта інтенсивності взаємодії атомів та молекул. Це і зумовлює різні агрегатні стани речовини (твердий, рідкий, газоподібний + плазма за порівняно високої температури) перехід речовини з одного стану в інший можна розглянути як один із видів руху матерії.


2. Фізичне поле - особливий вид матерії, який забезпечує фізичну взаємодію матеріальних об'єктів та систем.

Фізичні поля:

· Електромагнітне та гравітаційне

· Поле ядерних сил

· Хвильові (квантові) поля

Джерело фізичних полів – елементарні частинки. Напрямок для електромагнітного поля- джерело, заряджені частки

Фізичні поля, що створюються частинками, переносять взаємодію між цими частинками з кінцевою швидкістю.

Квантові теорії – взаємодія зумовлена ​​обміном квантами поля між частинками.

3. Фізичний вакуум – нижчий енергетичний стан квантового поля. Цей термін введений у квантової теоріїполя пояснення деяких мікропроцесів.

Середня кількість частинок (квантів поля) вакуумі дорівнює нулю, проте в ньому можуть народжуватися віртуальні частинки, тобто частки в проміжному стані, що існують короткий час. Віртуальні частки впливають фізичні процеси.

Вважають, що як речовина, а й полі і вакуум мають дискретну структуру. Згідно з квантовою теорією поле, простір і час у дуже малих масштабах утворюють просторово-тимчасове середовище з осередками. Квантові осередки настільки малі (10 -35 -10 -33), що їх можна не враховувати при описі властивостей електромагнітних частинок, вважаючи простір та час безперервними.

Речовина сприймається як безперервне суцільне середовище. для аналізу та опису властивостей такої речовини в більшості випадків враховується лише її безперервність. Однак, та ж речовина при поясненні теплових явищ, хімічних зв'язків, Електромагнітне випромінювання розглядається як дискретне середовище, що складається з взаємодіючих між собою атомів і молекул.

Дискретність та безперервність притаманні фізичному полю, але при вирішенні багатьох фізичних завдань прийнято вважати гравітаційне, електромагнітне та інші поля безперервними. Однак у квантової теорії поля передбачається, що фізичні поля дискретні, отже, для тих самих видів матерії характерна перервність і безперервність.

Для класичного опису природних явищДостатньо враховувати безперервні властивості матерії, а характеристики різних мікропроцесів - дискретні.

Безперервність та дискретність - невід'ємні властивості матерії.

Матерія" - одне з фундаментальних понять філософії. Однак у різних філософських системах його зміст розуміється по-різному. Для ідеалістичної філософії, наприклад, характерно те, що вона або зовсім відкидає існування матерії або заперечує її об'єктивність. Так, видатний давньогрецький філософ Платон розглядає матерію як проекцію світу ідей Сама по собі матерія у Платона ніщо, щоб перетворитися на реальність, у ній має втілитись якась ідея.

У послідовника Платона, Аристотеля, матерія теж є лише як можливість, що перетворюється на дійсність лише результаті з'єднання її з формою. Форми зрештою беруть свій початок від Бога.

У Г. Гегеля матерія проявляється в результаті діяльності абсолютної ідеї, абсолютного духу, саме абсолютний дух, ідея породжують матерію.

Матерія – філософська категорія для позначенняоб'єктивної дійсності, кіт. дана ч-ку у відчуттях його, яка копіюється, фотографується, відображається нашими відчуттями, що існує незалежно від них. У цьому вся визначенні виділено 2 ознаки матерії: 1) Визнання первинності матерії стосовно свідомості (об'єктивність відчуття) 2) Визнання принципової пізнаваності світу. Ленін розмежовує філософське розуміння матерії та природничо знання про існуючому світі. Ленін сприяв подолання кризи у фізиці, пов'язаного з включенням принципу структурності матерії та подільності атомів у наукову картину світу.

МАТЕРІЯ (по Леніну) – є філософська категорія для позначенняоб'єктивної реальності, яка дана ч-ку у його відчуттях, яка копіюється, фотографується нашими почуттями, існуючи незалежно від них. Матерія – це субстанція нашого світу. Субстанція - субстрат (якась основа, носій) + його св-ва. Якщо раніше матерія ототожнювалася з атомом, нині відкрито електрон і матерія відносна, природа нескінченна.

Види матерії : 1) Речовина – вид матерії, має масу спокою. Тверде, рідке, газоподібне, плазма. 2) Поле – немає маси спокою. Форма матерії – сукупність різних матеріальних об'єктів і систем, які мають єдиної якісної визначеністю, виявляє у загальних св-вах і специфічний для цієї форми матерії способів існування. Форми: 1) Соціальна (ч-к, людина заг-во, працю). 2) Біологічна (жива природа). 3) Хімічна (атома). 4) Фізична (нижчий – атоми, молекули, поля).

У сучасній науці широко використовується метод структурного аналізу, у якому враховується системність досліджуваних об'єктів. Адже структурність - це внутрішня розчленованість матеріального буття, спосіб існування матерії. Структурні рівніматерії утворені з певної множини об'єктів будь-якого виду і характеризуються особливим способом взаємодії між складовими їх елементами. Стосовно трьох основних сфер об'єктивної дійсності ці рівні виглядають наступним чином:

Неорганічна природа

Жива природа

Суспільство

1.Субмікроелементарний

Біологічний макромолекулярний

2. Мікроелементарний

Клітинний

3. Ядерний

Мікроорганічний

Колективи

4.Атомарний

Органи та тканини

Великі соціальні групи (класи, нації)

5. Молекулярний

Організм загалом

Держава (громадянське суспільство)

6. Макрорівень

Населення

Системи держави

7. Мегарівень (планети, зіркопланетні системи, галактики)

Біоценоз

Людство загалом

8. Метарівень (метагалактики)

Біосфера

Ноосфера

Вивчення проблем, пов'язаних з філософським аналізом матерії та її властивостей є необхідною умовою формування світогляду особистості, незалежно від того, чи виявиться воно в кінцевому рахунку матеріалістичним чи ідеалістичним.

У світлі викладеного досить очевидно, що дуже важливою є роль визначення поняття матерії, розуміння останньої як невичерпної для побудови наукової картинисвіту, вирішення проблеми реальності та пізнаваності об'єктів та явищ мікро- та мегасвіту.

Розумно таке визначення: "... Матерія є об'єктивна реальність, дана нам у відчутті"; "Матерія є філософська категорія для позначення об'єктивної реальності, яка дана людині у відчуттях її, яка копіюється, фотографується, відображається нашими відчуттями, існуючи незалежно від них". (У першому випадку йдеться про матерію як категорію буття, онтологічну категорію, у другому - про фіксуюче її поняття, категорію гносеологічної).

Тема лекції: Фізика матерії.
визначення
Матерія - існуючий у просторі відчутний і невловимий зміст,

що заповнює собою (що займає) місце у просторі, що має фізичні властивості.
Простіше кажучи - матерія це все те, що існує (присутня) у просторі, незалежно від власної природи, включаючи відчутне та невловиме. Все це матерія.

Що у зв'язку з цим треба розуміти:
Треба чітко розуміти – що матерією є, а що матерією не є.
Не все, про що люди мають уявлення, є матерією.
Матерією не є сам простір, а лише те, що в ньому розташоване.

Це перша важлива розуміння.
Друга, важлива для розуміння позиція це те, що
матерією не є інформація та абстракції.
І стосовно інформації матеріальним може бути лише носій інформації, а чи не сама інформація.
Тобто матерія окремо, простір окремо, та окремо інформація, усі фантазії, образи, мислеформи та глюки – все це окремо. Вони матерією не є.
Ми не зможемо дідусеві гантелей, що приснився, розбити бабусин телевізор.

Виходячи з визначення матерії як «існуючий у просторі, що володіє властивостями зміст»), ми легко можемо відрізняти матеріальне від нематеріального, наприклад, ніж справжній матеріальний (існуючий в реальності) пінгвін відрізняється від нематеріального уявного (неіснуючого в реальності).

Справжній пінгвін має фізичні властивості, заповнює собою місце у просторі та має протяжність. Уявний пінгвін навпаки, реальних властивостей немає, не заповнює собою місце у просторі і є у просторі, а уяві індивідуума, причому лише у віртуальному вигляді, наприклад, як якогось образу.
Місце дислокації уявного пінгвіна, не реальний світ, не простір, а абстрактний світ - уява.
І плечі свої пінгвін розправляє не в просторі, а в уяві індивідуума.
І ми не зможемо виявити в мозку людини ні саму уяву, ні ту калюжку де плескається уявний пінгвін.
За бажання ми можемо спробувати позначити у просторі габарити уявного пінгвіна, але ми можемо заповнити обране місце уявним пінгвіном.
Уявний пінгвін не має невигаданих властивостей.
Уявний пінгвін не пропечеться в духовці і ми навіть не зможемо заготовити такого пінгвіна на зиму, тим більше, відібрати його у Обами.

Ми не зможемо облити уявного пінгвіна фарбою або закидати яйцями. Фарба до нього не прилипне, а від яєць він легко ухилиться .

Тобто за наявністю чи відсутністю фізичних властивостей- людина може відрізняти уявне від дійсного.
далі
Реальна фізична матерія виявляє різні властивості і ми відповідно до загальними ознакамиможемо поділити матерію на категорії.
Відповідно до властивостей перервності-безперервності (інакше дискретності), матерія ділиться на дискретну та недискретну форми

Недискретна (безперервна) матерія в природі представлена ​​у вигляді поля
Дискретна (перервна, зерниста) матерія у природі представлена ​​вигляді часток.
Частки, у свою чергу, знаходяться в одному з двох станів:
-або поводяться безпосередньо як частинки пересуваються у просторі зі швидкістю близькою до швидкості світла
- Або групуються в речовину.
Тобто детальніше за ознакою згрупованості - можна розділити матерію детальніше і виділити три основні категорії.
Речовина, частинки, поле.

Перша позиція це частинки, що згрупувалися в речовину,
Друга позиція - вільні частинки (що не згрупувалися в речовину)
і третій позиції поля.
І матерія в природі проявляє себе і як речовина, і як частинки, і як поле.
------
І знову ж таки слід добре пам'ятати, що матерією є тільки те, що має властивості.
Невідома «чавойта», що не володіє властивостями, не є матерією.
Якщо якась матерія існує, але досі не виявлено,
то при виявленні вона за своїми властивостями потрапить в одну з категорій
або речовина, або вільні частки або поле.
розглянемо за пунктами.
Що таке речовина?
Речовина - вид матерії, що володіє масою спокою.
Все що має масу спокою це речовина. Вода (рідина) - це речовина. Газ це речовина.
І всі предмети в нашому відчутному світі складаються з речовини, не важливо це шифер або бабусин дирижабль - все це в кінцевому підсумку складається з частинок і вся ця речовина.

З усвідомленням того, що така речовина зазвичай труднощів не виникає і, як правило, все може розуміти, що така речовина.
Далі.
позиція – поле.
Поле це щось матеріальне, але нематеріальне. І не всі відразу здатні зрозуміти (усвідомити, зрозуміти) як матеріальне може бути нематеріальним.
Насправді, все досить просто.
Вчені спочатку визначилися, що вважати матеріальним-
Матеріальне - це все те, що знаходиться в просторі і має властивості.
Ось у нас є 100% того, що знаходиться у просторі – це матерія
і частина її виявляє такі властивості.

Якби властивостей ніяких не було - це не було б матерією.
Властивості виявляє – це одна з форм матерії,
При цьому за фактичними проявами поле не відповідає визначенню речовини, зокрема, у поля відсутня маса.
І сукупно виходить, що за своїми властивостями поле матеріально, але не речове.
Щоб зрозуміти, що таке поле, треба уявити фізику без поля.
Летять назустріч одна одній дві цеглини.
Чим стикаються дві цеглини?
За зовнішнім контуром стикаються атомами.
Анімашка олег
Давайте розглянемо, як там атоми взаємодіють і як це буде виглядати без поля:
Летять на зустріч один одному два атоми,
протони налаштували, електрони розпушили, зараз станеться великий бабах

А поле з собою атоми не взяли, зачепитися один за одного не було чим, так наскрізь і проскочили.

Жодного зіткнення ці атоми і не помітили, не могли помітити.
Яким є сукупний обсяг складових атом дискретних об'єктів?
Скільки там у цьому атомі м'яска? Скільки там того, що можна помацати і який обсяг воно займає? Іноді атоми малюють дуже м'ясистими. Іноді не дуже.

Але якщо розглядати докладніше, то між частинками є відстань, і кожен менший елемент, у свою чергу, знову ж таки планетарний, а значить дискретна матерія знову ж таки займає незначну частину від загального обсягу. І це все прагне до нуля.

Тобто зображати слід не м'ясистий атом, а худий.

Змоделюємо атом без поля.
А щоб було наочно, візьмемо підлогу ескадрильї звичайного розміру мух і нехай вони летять над московською кільцевою дорогою, прямо над машинами великого кола.

А в центрі, в районі арбату нехай скаче головна така протонна мушильда, а решта мух нехай навколо неї головною по кільцю літають не наближаючись.
Ми отримали цілком пристойну мушину модель атома без полів.
А тепер давайте де будь у Лапландії розмістимо другу таку ж мушину модель атома і почнемо обидві ці моделі один до одного наближати.
Нехай вони по дорослому летять один на одного.
Якою є ймовірність, що при зближенні моделей цих двох атомів вони один за одного зачепиться?
І чим вони зачепляться?
Гудіння багато, а поля взагалі немає.
Навіть якщо якісь дві мухи один одному точно в лоб потраплять – то й у цьому випадку вони не зможуть зачепитися. Другий атом – це теж планетарна система, практично порожнеча.
Імовірність зачепу ніяка. Чіплятися без поля нема чим.
Два атоми за таких умов вільно пролітають крізь один одного.
За такої геометрії без поля це один суцільний протяг.
Ми б у принципі не змогли б зіткнути жодні дві елементарні частки якби вони не мали поля.
Цегли б крізь один одного чудово пролітали.
Ось, власне, яку роль відіграє поле.
Без поля ми, в принципі, не маємо можливості взаємодії ні на макро ні на мікро рівні.
Йдемо далі:
Які властивості поля?
Поле немає ні внутрішньої ні зовнішньої дискретності.
Тобто немає розривів, а як і немає зовнішніх кордонів як таких.

Зрозуміти геометрію поля можна з графіка розподілу впливу на сферу, що розширюється:

Графік прагне до нуля, але не обнулюється. Як би далеко ми не віддалялися від джерела поля
Поле слабшає, але не зникне. Межі поля як такої немає.
Крім того, поле пружно.
(Магніт)
Поле фундаментально пружне, недискретне і не має маси.
Визначення поля:
Поле – особливий не має масою вид матерії, є безперервний об'єкт, розташований у просторі, у кожному точці якого частинку діють певні за величиною і напрямі врівноважені чи неврівноважені сили.
І знову ж таки ми не забуваємо, що це давно відома інформація
і в рамках фізичної концепції речовина і поле традиційно протиставляються один одному як два види матерії, у першого з яких структура дискретна, а у другого безперервна.

Заглибимось у матчасть:
Перше що треба розуміти, це те, що весь всесвіт на макрорівні рівномірно заповнений речовинною матерією, а отже, рівномірно заповнений полем.

У силовому плані це найпотужніша з існуючих фізичних явищі носить він гравітаційну природу. Сукупне гравітаційне поле.
Анімашка олег 2 старс
всі фізичні взаємодії, У тому числі кожен зв'язок у кожному в атомі вашого тіла визначається цим полем.
Гравітаційне поле є фундаментальним, а всі інші поля – це приватні локальні явища на цьому базовому гравітаційному полі.
Уявіть, що тут би були мільярди гумок, а ми обрізали всього одну. І це було б аналогом вторинного поля, наприклад електромагнітного поля.
Приватне збурення на базовому полі.
І коли ми розглядаємо поле будь-якого магніту – це також вторинне поле – незначне обурення на базовому гравітаційному полі, яке має колосальний потенціал.
У певному сенсі гравітаційне поле і є той самий ефір чи інакше – «фізичний вакуум», який усі шукають і не можуть знайти. Але це єдиний недискретний некорпускулярний об'єкт.
Сили виникають у кожній точці простору заповненого полем і жодних прогалин там немає.

Наступна позиція частки.
Частка – матеріальний дискретний мікрооб'єкт.
У чому основні відмінності між частинками та полем.
Частинки дискретні (кожна їх представляє самостійний об'єкт складного внутрішньої будови),
Цим вони відрізняються від поля, яке недискретно не має внутрішньої дискретності (не має розривів), а так само поле, не має зовнішніх меж як таких.

Стосовно частинок слід розуміти, що поділ матерії, що існує в науці, на категорії не зовсім суворий.
У літературі часом допускаються не суворі некоректні трактування.

Вільні частинки, що мають масу за сучасною науковою модою, відносяться в самостійну категорію, а частинки, що не мають маси спокою, у ряді випадків нестрого трактуються як поле.
І тут для багатьох настає непорозуміння відоме як корпускулярно хвильовий дуалізм.
Причини цього мислительного явища ми вже окремо пояснювали (у розділі корпускулярно хвильовий дуалізм). Повторно зупинятись не будемо.
У цьому місці досить нагадати, що в науковому значенні і частки і поле і хвиля це, як і раніше, самостійні поняття.
І це вимога першого закону логіки, який свідчить:
«...мати не одне значення - отже не мати жодного значення; якщо ж у слів немає значень, тоді втрачено всяку можливість міркувати один з одним, а насправді - і з самим собою; бо неможливо нічого мислити, якщо не мислити щось одне».
Або поле, або частка.

Цегла це матерія, цегла складається з тієї частини матерії, яку прийнято називати речовиною
Але це ще не все.
Є зв'язка речовини (а отже і будь-якої цеглини) з полем. Кожна цегла знаходиться у сукупному вселенському полі.

І крім того кожна цегла має власне поле.
Якщо говорити спрощуючи, ми можемо назвати це поле полем цегли, можемо назвати гравітаційним полемцегли.

У природі немає жодної цегли, не оточеної власним полем.
поле супроводжує кожну цеглу.
Вся речова матерія в природі має поле.
І в цьому плані необхідно розуміти, що в природі не існує речовини, що не має свого приватного поля.
І будь-який матеріальний об'єкт у фундаментальному фізичному сенсіявляє собою сукупність речовини та поля.
І це поле розподілено рівномірно на всі боки від речовини і в міру віддалення від речовини це поле слабшає.

Тобто фундаментально у кожного об'єкта, що володіє масою, є своє поле і крім того всі маси всесвіту в сукупності формують єдине гравітаційне поле всесвіту.
Тепер давайте зрозуміємо: де цегла, а де її приватне поле. Приватне поле прив'язане до цегли.
Якщо ми розділимо цеглу на частини та розведемо ці частини у сторони, то й приватне поле цегли теж буде розділено та рознесено у сторони.
(ламаємо цеглу)
Приватне поле цегли розділене та рознесене убік.

Тепер розглянемо, що спільного між частинками пов'язаними в рамках речовини і між незв'язаними, вільними частинками.
приклад.
До чого приведе планомірне розщеплення цегли, поділ цегли
Планомірне руйнування про внутрішніх зв'язків цегли.
Усі без винятку внутрішні зв'язки цегли визначаються ззовні, із боку базового поля. Сукупне вселенське поле створює у просторі колосальну напругу, яка визначає всі внутрішні зв'язки в речових об'єктах.
Чим глибше ми розщеплюємо цеглу, чим менше буде фракція, тим більше частинок стануть незв'язаними речовиною, ці частинки відокремляться від цегли і почнуть переміщатися зі швидкістю близькою до швидкості світла.
Якщо продовжити розщеплення, всі фрагменти розщепляться, звільняться рівня незв'язаних частинок і під впливом зовнішнього поля почнуть переміщатися зі швидкістю близької до швидкості світла у всіх вільних напрямах.
Тобто, якщо повністю розщепити цеглу, до рівня частинок, то цегла помчить зі швидкістю світла у всіх вільних напрямках.
І якби зовнішнього поля взагалі не було, то цегла б зробив те саме, але з набагато більшою швидкістю, зі швидкістю перевищує швидкість світла (але це предмет окремої розмови, а також питання маси і так званого нейтрино).
Для загального розуміння давайте розглянемо яка ситуація мала місце для незаповненої речовиною всесвіту.
Порожній всесвіт і одна цегла.
Здавалося б, та як ми це дізнаємось?
Але насправді, знаємо ми це абсолютно точно, тому що варіантів застосування сил до тіла всього два: тяжіння і відштовхування.
І так само ми знаємо, що на силах прямого тяжіння матерія не може існувати в принципі, це технічно неможливо, тому що неминуче призводить до лавиноподібного процесу обвалу в матерії в одну точку.
Ті, хто цього ще не знає, може подивитися доказову частину за посиланням, або подивитися фільм «Рівновага у фізиці».
Продовжимо:
Єдиний можливий варіантдля існування матерії в просторі це взаємне відштовхування, яке при достатньому насиченні всесвіту матерією призводить до комплексного приштовхування мас один до одного.
Тяжіння це комплексне приштовхування.
Так що ж відбуватиметься з цеглою у всесвіті не заповненою матерією?
(Абсолютно порожній всесвіт і одна цегла).
За такого сценарію внутрішні зв'язки цегли забезпечити в принципі нема чим. Зовнішнього поля, зовнішніх сил, зовнішнього приштовхування немає. Вся речовина цеглини без варіантів повністю розщепиться і розлетиться у всіх напрямках, відповідно розсіється і поле цегли.
Ніяке існування ніякого фізичного тіла в таких умовах неможливе.
У всесвіті ж заповненої тілами, масами картина інша.
Маси «створили» загальне поле,
на макрорівні всесвіт заповнився поступово, килим галактик.
Це поле забезпечило внутрішні зв'язки у кожній цеглі.
І ми бачимо, що в реальному всесвіті матерія не розпадається на частинки і не розлітається.

Власне, все.

Матерія: речовина, частки, полі.
І якби не було поля, то не було б жодних взаємодій між частинками, та й самих частинок звичному розумінні теж не було б.
З вами був Віктор Котющик.
Слідкуйте за нашими публікаціями.

Речовина і полі - фундаментальні фізичні поняття, що позначають два осн. виду матерії на макроскопічному рівні:

Речовина - сукупність дискретних утворень, що мають масу спокою (атоми, молекули і те, що з них побудовано);

Поле - вид матерії, що характеризується безперервністю і має нульову масу спокою (електромагнітне П. і П. тяжіння - гравітаційне).

Відкриття поля як виду матерії мало величезне філософське значення, тому що виявило неспроможність метафізичного ототожнення матерії з речовиною.

Розробка Леніним діалектико-матеріалістичного визначення матерії багато в чому спиралася на філософське узагальнення розвитку вчення про П. На субатомному рівні (тобто на рівні елементарних частинок) відмінність Ст і п. стає відносним. П. (електромагнітне та гравітаційне) втрачають суто безперервний характер: їм необхідно відповідають дискретні утворення – кванти (фотони та гравітони). А елементарні частинки, з яких брало складається речовина - протони, нейтрони, електрони, мезони і т. д. - виступають як кванти відповідних нуклонних, мезонних та ін полів і втрачають свій суто дискретний характер.

Неправомірно на субатомному рівні розрізняти Ст і п. і за наявності або відсутності маси спокою, тому що нуклонні, мезонні і т. д. поля мають масу спокою. У совр. фізиці поля і частки виступають кан дві нерозривно пов'язані сторони мікросвіту, як вираження єдності корпускулярних (дискретних) та хвильових (континуальних, безперервних) властивостей мікрооб'єктів. Уявлення про П. виступають також як основа пояснення процесів взаємодії, втілюючи принцип близької дії.

26. Корпускулярно-хвильовий дуалізм.

У 1924 р. відбулася одна з найбільших подій в історії фізики: французький фізик Луї де Бройль висунув ідею про хвильові властивості матерії. У своїй роботі «Світло та матерія» він писав про необхідність використовувати хвильові та корпускулярні уявлення не тільки відповідно до вчення Енштейна в теорії світла, але також і в теорії матерії.

Бройль стверджував, що хвильові св-ва, поруч із корпускулярними, притаманні всім видам матерії: електронам, протонам, атомам, молекулам і навіть макроскопічним тілам.

Згідно з Бройлем, будь-якому тілу з масою m, що рухається зі швидкістю v, відповідає хвиля

Фактично аналогічна формула була відома раніше, але тільки стосовно квантів світла – фотонів.

У 1926 р. австрійський фізик Шредінгер знайшов математичне рівняння, що визначає поведінку хвиль матерії, так зване рівняння Шредінгера. Англійський фізик Дірак узагальнив його.

Смілива думка Бройля про загальний «дуалізм» частки і хвилі дозволила побудувати теорію, за допомогою якої можна було охопити св-ва матерії та світла в їхній єдності.

Проте гіпотеза де Бройля потребувала досвідченого підтвердження. Найбільш переконливим свідченням існування хвильових св-в матерії стало виявлення 1927г. дифракції електронів американськими фізиками Девіндсоном та Дмермером.

У всіх випадках результати підтверджували гіпотезу де Бройля. Визнання корпускулярно-хвильового дуалізму у сучасній фізиці стало загальним. Будь-який матеріальний об'єкт характеризується наявністю як корпускулярних, і хвильових св-в.

Той факт, що той самий об'єкт проявляється і як частка і як хвиля, руйнував традиційні уявлення.

У цій статті на основі онтологічного поняття матерії дається аналіз та визначення поняття фізичної матерії, що має вирішальне значення для виведення теоретичної фізики з кризи ХХ століття.

Вступ.Як відомо, на рубежі XIX і XX ст. вибухнув велика кризакласичної фізики Відкриття кінця XIXв. - рентгенівських променів(1895), природної радіоактивності (Беккерель, 1896), електрона (Дж. Томсон, 1897), радію (П'єр і Марія Кюрі, 1898), квантового характеру випромінювання (Планк, 1900) були початком революції в науці. Були зруйновані раніше панування уявлення про незмінність хімічних елементів, про безструктурність атома, про незалежність руху від матеріальних мас, про безперервність випромінювання Починаючи з цього моменту, почали швидко множитися нові та нові експериментальні дані, що говорять про існування мікросвіту. Для його опису не можна було застосовувати основні поняття, принципи і закони, які вироблялися фізикою ХІХ століття щодо макротел.

Сучасна офіційна фізика вважає, що криза вирішилася появою теорії відносності, квантової механіки, Великого вибухута інших подібних теорій, що суперечать логіці.

Тим самим вихід із великої кризи фізики, начебто, було знайдено. І все ж таки досі залишається сумнів, чи була квантово-релятивістська фізика єдино можливим виходом із кризи. Більше того, в даний час у квантової фізикиі в теорії відносності виявляється все більше проблем і протиріч, таких як індетермінізм у явищах природи, розбіжності та нескінченності при аналізі структури електрона та теплового спектру, виявлення надсвітлових швидкостей, нерозкрита та суперечлива структура ядер та елементарних частинок. Тому складається враження, що квантово-релятивістська фізика не усунула кризу, але лише відстрочила її, за допомогою формальних узгоджувальних прийомів, що усунули протиріччя лише поверхово, зовні, але зберігши їх у латентній формі. А саме коріння протиріч, що призвели до кризи, не було розкрито [ 3 ].

Вирішення кризи вимагало створення нової картини світу, для чого були потрібні нові логіко-гносеологічні принципи. Формулювання цих принципів мало початися з переглядів критеріїв матеріальності, які не замикалися б на пошуках якогось першопочатку світу, та враховували б нові фізичні реальності. Криза у фізиці призвела до нового розуміння уявлень про матерію, рух, простір і час і виникнення діалектичного матеріалізму, що дав нове універсальне визначення поняття матерії: « Матерія є філософська категорія для позначення об'єктивної реальності, яка дана людині у відчуттях її, яка копіюється, фотографується, відбивається нашими відчуттями, існуючи незалежно від них». Звідси випливають такі властивості матерії: об'єктивність, невичерпність, пізнаваність, неутворюваність і незнищеність.

З вище викладеного випливає, що матерія як об'єктивна реальність існує не як якийсь матеріал, з якого будуються всі конкретні речі, а відображає безліч речей, їх властивостей і відносин, що передбачає існування різноманітних видів матерії, які в сучасній науці трактуються як рівні її структурної організації. Таким чином, діалектичний матеріалізм покінчив з колишньою натурфілософією, визначивши матеріальну субстанцію як щось, що знаходиться поза окремими речами, а так само і гранично загальний для всіх речей ознака, властивості якого можна було б зафіксувати як щось конкретне, відчутне, але в те ж час належить усім без винятку тілам у нескінченності Всесвіту.

Визначення фізичної матерії.Діалектичний матеріалізм стверджує, що матерія не є чимось незмінним, але перебуває у стані безперервної зміни, розвитку – руху, що розуміється у загальному, філософському значенні цього слова. «Рух є формою буття матерії. Ніде і ніколи не бувало і не може бути матерії без руху? . Рухаючу матерію можна пізнавати, лише, розглядаючи приватні, конкретні форми матерії та її руху, причому ці приватні форми матерії та її руху слід розглядати не ізольовано, але у взаємозв'язку .

Відповідно до різноманіття явищ природи існує і безліч різних видіврух матерії. Але серед цього різноманіття можна виділити кілька основних форм руху , кожна з яких охоплює більш-менш широке коло явищ, споріднених у певному відношенні. Нерозривність матерії і руху виражається у тому, що матерія може бути без руху, але й у тому, що між кожної із форм руху й тими матеріальними об'єктами, способом існування яких є, є цілком певне відповідність, певна внутрішній зв'язок.

Це означає, що кожній формі руху матерії ставиться у відповідність одна форма матерії і навпаки.

Найпростішою формою руху матерії є фізична, якій відповідає фізична матерія.

Поняття матерії у фізиці - центральне, оскільки фізика вивчає основні властивості речовини, типи фундаментальних взаємодій, закони руху різних систем (прості механічні системи, системи зворотним зв'язком, що самоорганізуються системи) і т.д. Ці властивості та закони певним чином проявляються в технічних, біологічних та соціальних системах, Через що фізика широко використовується для пояснення процесів, що відбуваються в них. Усе це зближує філософське розуміння матерії та фізичне вчення про її будову та властивості.

Особливості та сучасний станфізичного поняття матерії відбито у роботі : “Фізичне поняття матерії досить істотно відрізняється від онтологічного поняття. Воно складається із становленням експериментального природознавства 17 в. під впливом як філософських уявлень, і заради потреб експерименту. Для Галілея первинні якості матерії - це її арифметичні (обчислюваність), геометричні (форма, величина, положення, торкання) та кінематичні (рухливість) властивості. Кеплер вбачає в матерії дві початкові, діалектично протиставлені сили: силу руху і силу інерції. У класичній ньютонівській механіці основні властивості матерії - це інерція. інертна маса), здатність зберігати стан спокою або рівномірного прямолінійного руху, і тяжкість - здатність важких мас взаємно притягуватися згідно із законом гравітації. Матерії протиставляється енергія - (-)здатність здійснювати механічну роботу, або виявляти чинність у русі. Інші ознаки матерії: збереження маси у всіх фізичних та хімічних процесах; тотожність інертної та важкої маси, відмінність матерії від простору та часу.

Вже Лейбніца і Канта матерія виявляється повністю зведеної до проявів сили. У Канта вона залежить від простору та часу як первинних форм чуттєвості. На поч. 20 ст. поняття матерії як носія маси, відмінного від сили та енергії, з одного боку, від простору та часу, з іншого, - розхитується. Зокрема, напр. сам процес зважування, зведення маси до ваги, усуває бар'єр між інертністю як ознакою речовини і силою. Вже другий закон Ньютона визначає масу через співвідношення сили та прискорення. Відкриття неевклідових геометрій поставило питання про їхній фізичний сенс і зробило проблематичним фізичне поняттяпростору. Крім того, робилися спроби пояснити масу як суто електромагнітно-індуктивний ефект, причому маса повинна розглядатися в цьому випадку як величина залежна від швидкості. Нарешті, теорія відносності Ейнштейна поставила масу остаточну залежність від швидкості. Маса та енергія у формулі Ε = mс 2 еквівалентні один одному та взаємозамінні. Закон збереження дійсний тепер лише стосовно “сумі” маси та енергії, т.з. "Масенергії". У той же час простір, або просторово-часовий континуум, втрачає “онтологічну” відмінність від матерії. І те, й інше розглядаються тепер як різні аспекти тієї ж реальності і, зрештою, ототожнюються. У сучасній фізиці не збереглося жодного з класичних визначеньматерії. Однак як філософія, так і фізика воліють обходити це поняття, що стало невизначеним і темним, замінюючи його іншими - простір-час, хаос, система та ін.

З позицій філософії та фізики початку ХХI ст. з усією очевидністю проглядається теоретичний розрив у визначеннях між онтологічним уявленням поняття матерії (див. вище) та її поданні у конкретних видах наук. ”Розвиток діалектичного матеріалізму вшир привело до того, що чітко позначилося відставання у розробці ядра цієї філософії — вчення про матерію — від загального обсягу наукових знань. У цьому відставанні бачиться одна з причин кризових явищ у фізиці.

В даний час сучасна наука передбачає існування трьох форм фізичної матерії: речовина, поле (у класичному сенсі), матеріальні об'єкти неясної фізичної природи.

Наявність безлічі форм фізичної матерії суперечить наведеному вище твердженню: одна форма руху матерії - одна форма матерії. Для усунення цього протиріччя проведемо аналіз форм фізичної матерії за критерієм їхньої матеріальності.

Речовина у фізиці розуміється, як правило, як вид матерії, що складається з ферміонів або містить ферміони поряд із бозонами; має масу спокою, на відміну від деяких типів полів, як електромагнітне. Зазвичай (при порівняно низьких температурах і щільності) речовина складається з частинок, серед яких найчастіше зустрічаються електрони, протони та нейтрони. Останні два утворюють атомні ядра, а всі разом - атоми ( атомна речовина), у тому числі - молекули, кристали тощо.

Кожній речовині притаманний набір специфічних властивостей - об'єктивних характеристик, які визначають індивідуальність конкретної речовини і тим самим дозволяють відрізнити її від інших речовин. До найбільш характерних фізико-хімічних властивостей відносяться константи – щільність, температура плавлення, температура кипіння, термодинамічні характеристики, параметри кристалічної структури. До основних характеристик речовини належать її хімічні властивості.

Речовина існує в трьох агрегатних станах - твердому, рідкому та газоподібному.

Поле у ​​фізиці - фізичний об'єкт, що класично описується математичним скалярним, векторним, тензорним, спинорним полем (або деякою сукупністю таких математичних полів), що підкоряється динамічним рівнянням (рівням руху, званим у цьому випадку рівняннями поля або польовими рівняннями - зазвичай це диференційне рівнянняу приватних похідних).

Історично поняття поля було введено в науковий ужиток М. Фарадеєм, а потім застосовано Дж. К. Максвеллом як математичне оформлення теорії, яка стала основою класичної електродинаміки. Нині поняття поля як немає визначення, і не розкрито його фізична сутність. Таким чином, стверджувати про те, що поле це об'єктивна реальність, що існує поза свідомістю, не доводиться. Досить і необхідне обґрунтування нематеріальності поля наведено у роботі: “Складніша ситуація виникла навколо компоненти парадигми, що містить уявлення про матерію як єдину сутність. Ситуація обумовлена ​​тим, що багато філософів-матеріалістів, спостерігаючи різноманітність природних процесів і незводність їх у єдину теорію, стали розглядати матерію як сукупність різних її видів чи форм. У цьому випадку здавалося, що кожному об'єкту природи, що кардинально відрізняється від інших об'єктів, можна зіставити свій вид матерії. Такий підхід забезпечував співіснування ідеалістичної за своєю генезою науки та матеріалістичної філософії, дозволяв вводити необхідні поправки до трактування фізичних об'єктівта явищ. Поправки надавали метафізичної науки матеріалістичний відтінок. Так з'явилося уявлення про різні поля як види матерії і теза “поле — вид матерії” набув широкого поширення… …теза “поле — вид матерії” виявилося як малоефективним, а й продукуючим непереборні труднощі. Справа в тому, що полів у фізиці досить багато. Отже, для опису полів треба залучати безліч різних видів матерії. Оскільки вид матерії — це, перш за все, особлива матерія, то наш світ мав би складатися з безлічі матерій. У разі безлічі матерій ми спостерігали б безліч світів і говорити про єдиний світ і єдність природи не доводиться.»

Матеріальні об'єкти неясної фізичної природи (темна матерія, темна енергія). Ці об'єкти були введені в науковий побут для пояснення низки астрофізичних та космологічних явищ.

Темна матерія в астрономії та космології, а також у теоретичній фізиці - гіпотетична форма матерії, яка не випромінює електромагнітного випромінювання і безпосередньо не взаємодіє з ним. Ця властивість цієї форми речовини унеможливлює її пряме спостереження. Висновок про існування темної матерії зроблено на підставі численних, що узгоджуються один з одним, але непрямих ознак поведінки астрофізичних об'єктів і по гравітаційним ефектам, що створюються ними. Очікується, що виявлення природи темної матерії допоможе вирішити проблему прихованої маси, яка, зокрема, полягає в аномально високій швидкості обертання. зовнішніх областейгалактик.

З вище викладеного можна дійти невтішного висновку, що фізична матерія має єдину форму, яка тотожна поняттю речовини. Однак, як відомо, «речове» значення терміна (термін «матерія» походить від латів. materia – речовина) утримувалося аж до XX століття, коли відбулася революція у фізиці, що означала кризу одностороннього, заснованого на обов'язковому чуттєвому сприйнятті, розуміння матерії, що становив суть концепція метафізичного матеріалізму. У філософському відношенні значення цієї революції - руйнація останньої цитаделі метафізики - уявлення про атоми, як цеглини світобудови і перехід на новий якісний рівень знань про будову матерії. Квантово-релятивістська фізика, для якої електрон – це безструктурна частка, фотон – безмасова, а нейтрино – частка без електричного зарядуі т. п., також нічого не змогла дати для розвитку уявлень про фізичну матерію.

У сучасній науці в основі уявлень про будову матеріального світу лежить системний підхід, згідно з яким будь-який об'єкт матеріального світу, чи то атом, планета, організм чи галактика, може бути розглянутий як складна освіта, Що включає складові частини, організовані в цілісність Очевидно, що вирішення проблеми подання фізичної матерії неможливе без використання методології системного аналізу. У цій роботі як така методологія використовується загальна теоріясистем Ю. Т. Урманцева (ОТС), що відрізняється від інших повнотою, достатністю та алгоритмізованістю процесу системного аналізу.

Визначення поняття фізичної матерії проведено із використанням С-методу ОТС. Відповідно до С-методу побудуємо систему матерії.

Виходячи із системного підходу до природи вся матерія ділиться на два великі класи матеріальних систем - неживу і живу природу. У системі неживої природи структурними елементами є: елементарні частинки, атоми, молекули, поля, макроскопічні тіла, планети та планетні системи, зірки та зіркові системи, галактики, метагалактики та Всесвіт загалом. Відповідно в живій природі основними елементами виступають білки та нуклеїнові кислоти, клітина, одноклітинні та багатоклітинні організми, органи та тканини, популяції, біоценози, жива речовина планети.

На підставі критерію матеріальності виділимо безліч первинних елементів, все різноманіття яких представлено у вигляді об'єктів живої та неживої природи. У сучасній фізиці це різноманіття об'єктів зазвичай розподіляють на три групи: мікросвіт, макросвіт і мегасвіт. Мікросвіт, макросвіт та мегамир тісно пов'язані між собою.

Накладемо на ці елементи відносини взаємозв'язку та взаємодії.

На рубежі XX і XXI століть стало інтенсивно розвиватися новий науковий напрямок, званий рівневою фізикою. Основна її ідея полягає в тому, що матерія, що рухається, має кілька структурних рівнів і що кожному рівню структури матерії відповідають свої матеріальні об'єкти, що характеризуються енергією, розмір порядку якої відповідає тільки даному рівню. З цього випливає, що кожному рівню структури матерії відповідає своє середовище. Відмінність між структурними рівнями полягає у відмінності властивостей матеріальних об'єктів, що заповнюють середовище кожного рівня. У цьому об'єкти конкретного структурного рівня матерії складаються з об'єктів середовища ієрархічно вищого структурного рівня. І більше високі рівнівкладені у нижчі рівні.

Відповідно до агрегатного стану речовини ( тверде тіло, рідина, газ), а також з його структурними рівнями організації утворюємо безліч композицій системи.

На підставі вищевикладеного дамо таке визначення.

Фізична матерія це сукупність взаємозалежних і взаємодіючих об'єктів живої та неживої природи, структурованих рівнями організації та що знаходяться в одному з агрегатних станів.

На основі даного визначення збудуємо систему класифікації фізичної матерії.

У фізичній матерії виділяються два великі класи матеріальних систем: системи неживої природи та системи живої природи. За іншим критерієм – масштабами вистави – виділяють три основні структурні рівні матерії:

мікросвіт - світ гранично малих, безпосередньо не спостерігаються мікрооб'єктів, просторова розмірність яких обчислюється від 10 -8 до 10 -16 см, а час життя - від нескінченності до 10 -24 секунд;

макросвіт – світ макрооб'єктів, порівнянних із людиною та її досвідом. Просторові величини макрооб'єктів виражаються у міліметрах, сантиметрах та кілометрах (10 6 – 10 7 см), а час – у секундах, хвилинах, годинах, роках, повіках;

мегамир - світ величезних космічних масштабів і швидкостей, відстані в якому вимірюються астрономічними одиницями, світловими роками та парсеками (до 10 28 см), а час існування космічних об'єктів– мільйонами та мільярдами років.

За структурним рівнем організації:

елементарні частки;

молекули;

макроскопічні тіла;

планети та планетні системи;

зірки та зіркові системи;

галактики;

метагалактика (спостерігається частина Всесвіту);

Всесвіт.

Відповідно до агрегатного стану речовини:

тверде тіло,

рідина,

Висновки.Основною для вирішення кризових проблем у фізиці, зокрема, уявлення фізичної матерії, є діалектичний матеріалізм, що відіграє важливу методологічну та світоглядну роль в інтеграції сучасних наукових знань в умовах науково-технічної революції, зокрема, що дало нове універсальне визначення поняття матерії.

Наведено аналіз існуючих видів матерії та їх відповідність до онтологічного поняття матерії.

На основі методології системного аналізу ОТС дано визначення фізичної матерії, що усуває теоретичний розрив між онтологічним та фізичним розумінням матерії.

За підсумками методології системного аналізу ОТС запропоновано алгоритм класифікації фізичної матерії. Результат відображено у Таблиці. Класифікація фізичної матерії.

Запропонована класифікація фізичної матерії є наслідком закону композиції, який накладає на фізичну матерію низку обмежень, одним із яких є агрегатний стангаз всім структурних рівнів організації матерії. Це обмеження остаточно доводить нематеріальність таких видів матерії, як поле та матеріальні об'єкти неясної фізичної природи.

Таблиця.Класифікація фізичної матерії.

Література:

  1. https://ua.wikipedia.org/wiki/ Класична фізика.
  2. http://arxiv.su/blogs/users/pkaravdin/63526/ Каравдін П. А. ПРО ПРИЧИНУ КРИЗИ ФІЗИКИ.
  3. http://ritz-btr.narod.ru/index.html#O Семіков С. КРИЗА КЛАСИЧНОЇ ФІЗИКИ ПОЧАЛА XX СТОЛІТТЯ: ЧИ БУЛА НЕКЛАСІЧНА ФІЗИКА ВИХОДОМ З НЬОГО?
  4. Ленін В.І. Матеріалізм та емпіріокритицизм. Повн. Зібр. соч.. Т.18. С.131.
  5. Енгельс Ф., Анти-Дюрінг, стор 56-57, Держполітвидав, 1950.
  6. Фріш С.Е. Уявлення про масу та енергії у сучасній фізиці // УФН. – 1952. – Т. 48, вип. 10. 7.
  7. http://psylib.org.ua/books/konst01/index.htm Ф.В.Константинов та ін. ДІАЛЕКТИЧНИЙ МАТЕРІАЛІЗМ У кн.: Основи марксистської філософії. 2-ге вид., с. 69-294 М.: Політвидав, 1963.
  8. Бородай T. Ю. Нова філософська енциклопедія: У 4 тт. М: Думка. За редакцією В. С. Степіна. 2001.
  9. Блінов В.Ф. Фізика матерії. Київ, 2009. - 422 с.
  10. https://ua.wikipedia.org/wiki/ Речовина.
  11. https://ua.wikipedia.org/wiki/ Агрегатний стан.
  12. https://ua.wikipedia.org/wiki/ Поле (фізика).
  13. https://ua.wikipedia.org/wiki/ Темна матерія.
  14. http://www.studfiles.ru/all-vuz/184/folder:4980/ філософія. Революція в науці кінця XIX - початку XX століть і її значення в подальший розвитоксучасного матеріалістичного погляду світ.
  15. http://www.enc-dic.com/enc_epist/Sistemn-podhod-665.html Системний підхід. Енциклопедія епістемології та філософія науки.
  16. http://www.sci.sha.ru Урманцев Ю.Т. ЗАГАЛЬНА ТЕОРІЯ СИСТЕМ: СТАН, ДОДАТКИ І ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ.
  17. http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Science/guseihan/index.php Гусейханов М., Раджабов О. Концепції сучасного природознавства: Підручник. М. - 2007.
  18. http://www.physicalsystems.org/ Коган І.Ш. Що таке матерія, рух, середовище, речовина?

Лямін Ст С., Лямін Д. Ст.