Das grundlegende Element des Studiums der überwältigenden Zahl von Naturwissenschaften ist die Materie. In diesem Artikel werden wir das Konzept, die Arten der Materie, ihre Bewegungsformen und Eigenschaften betrachten.
Was ist Materie?
Seit vielen Jahrhunderten hat sich der Begriff der Materie verändert und verbessert. So sah es der antike griechische Philosoph Platon als das Substrat der Dinge, das sich ihrer Vorstellung widersetzt. Aristoteles sagte, dass es etwas Ewiges ist, das weder erschaffen noch zerstört werden kann. Später definierten die Philosophen Demokrit und Leukippus Materie als eine Art Grundsubstanz, aus der alle Körper in unserer Welt und im Universum bestehen.
Der moderne Begriff der Materie wurde von V. I. Lenin gegeben, wonach es sich um eine unabhängige und unabhängige objektive Kategorie handelt, die durch menschliche Wahrnehmung, Empfindungen ausgedrückt wird, sie kann auch kopiert und fotografiert werden.
Attribute der Materie
Die Hauptmerkmale der Materie sind drei Merkmale:
- Leerzeichen.
- Zeit.
- Bewegung.
Die ersten beiden unterscheiden sich in metrologischen Eigenschaften, dh sie können mit speziellen Instrumenten quantitativ gemessen werden. Der Raum wird gemessenin Metern und seinen Ableitungen und die Zeit in Stunden, Minuten, Sekunden sowie in Tagen, Monaten, Jahren usw. Zeit hat auch eine andere, nicht weniger wichtige Eigenschaft - Unumkehrbarkeit. Es ist unmöglich, zu einem Anfangszeitpunkt zurückzukehren, der Zeitvektor hat immer eine Richtung in eine Richtung und bewegt sich von der Vergangenheit in die Zukunft. Anders als Zeit ist Raum ein komplexeres Konzept und hat eine dreidimensionale Dimension (Höhe, Länge, Breite). Somit können sich alle Arten von Materie für eine gewisse Zeit im Raum bewegen.
Bewegungsformen der Materie
Alles, was uns umgibt, bewegt sich im Raum und interagiert miteinander. Bewegung findet kontinuierlich statt und ist die Haupteigenschaft, die alle Arten von Materie haben. Inzwischen kann dieser Prozess nicht nur während der Interaktion mehrerer Objekte, sondern auch innerhalb der Substanz selbst ablaufen und ihre Modifikationen verursachen. Man unterscheidet folgende Bewegungsformen der Materie:
Mechanisch ist die Bewegung von Objekten im Raum (ein Apfel, der von einem Ast fällt, ein rennender Hase)
- Physical - tritt auf, wenn der Körper seine Eigenschaften ändert (z. B. den Aggregatzustand). Beispiele: Schnee schmilzt, Wasser verdunstet usw.
- Chemical - Veränderung der chemischen Zusammensetzung eines Stoffes (Metallkorrosion, Glucoseoxidation)
- Biologisch - findet in lebenden Organismen statt und charakterisiert vegetatives Wachstum, Stoffwechsel, Fortpflanzung usw.
- Sozialform - Prozessesoziale Interaktion: Kommunikation, Abh altung von Meetings, Wahlen usw.
- Geologisch - charakterisiert die Bewegung der Materie in der Erdkruste und den Eingeweiden des Planeten: Kern, Mantel.
Alle oben genannten Materieformen sind miteinander verbunden, komplementär und austauschbar. Sie können nicht alleine existieren und sind nicht autark.
Eigenschaften der Materie
Alte und moderne Wissenschaft schrieb der Materie viele Eigenschaften zu. Die häufigste und offensichtlichste ist Bewegung, aber es gibt noch andere universelle Eigenschaften:
- Sie ist nicht erstellbar und unzerstörbar. Diese Eigenschaft bedeutet, dass jeder Körper oder jede Substanz für einige Zeit existiert, sich entwickelt, aufhört, als ursprüngliches Objekt zu existieren, Materie jedoch nicht aufhört zu existieren, sondern einfach in andere Formen übergeht.
- Sie ist ewig und unendlich im Raum.
- Ständige Bewegung, Transformation, Modifikation.
- Prädestination, Abhängigkeit von erzeugenden Faktoren und Ursachen. Diese Eigenschaft ist eine Art Erklärung für die Entstehung der Materie als Folge bestimmter Phänomene.
Grundlegende Materiearten
Moderne Wissenschaftler unterscheiden drei grundlegende Arten von Materie:
- Eine Substanz, die im Ruhezustand eine bestimmte Masse hat, ist die häufigste Art. Es kann aus Teilchen, Molekülen, Atomen sowie deren Verbindungen bestehen, die einen physischen Körper bilden.
- Physikalisches Feld ist eine spezielle materielle Substanz, die dazu bestimmt ist, die Wechselwirkung von Objekten (Substanzen) zu gewährleisten.
- Physisches Vakuum - ist die materielle Umgebung mit dem niedrigsten Energieniveau.
Als nächstes schauen wir uns jeden der Typen genauer an.
Stoff
Substanz ist eine Art von Materie, deren Haupteigenschaft Diskretion, dh Diskontinuität, Begrenzung ist. Seine Struktur umfasst die kleinsten Teilchen in Form von Protonen, Elektronen und Neutronen, aus denen das Atom besteht. Atome verbinden sich zu Molekülen und bilden Materie, die wiederum einen physischen Körper oder eine flüssige Substanz bildet.
Jeder Stoff hat eine Reihe individueller Eigenschaften, die ihn von anderen unterscheiden: Masse, Dichte, Siede- und Schmelzpunkt, Kristallgitterstruktur. Unter bestimmten Bedingungen können verschiedene Substanzen kombiniert und gemischt werden. In der Natur kommen sie in drei Aggregatzuständen vor: fest, flüssig und gasförmig. Ein bestimmter Aggregatzustand entspricht dabei nur den Gegebenheiten des Geh alts der Substanz und der Intensität der molekularen Wechselwirkung, ist aber nicht deren individuelles Merkmal. So kann Wasser bei unterschiedlichen Temperaturen flüssige, feste und gasförmige Formen annehmen.
Physisches Feld
Arten von physikalischer Materie enth alten auch eine solche Komponente wie ein physikalisches Feld. Es ist eine Art System, in dem materielle Körper interagieren. Das Feld ist kein eigenständiges Objekt, sondern Träger der spezifischen Eigenschaften der ihn bildenden Teilchen. Somit ist der Impuls, der von einem Teilchen freigesetzt, aber nicht von einem anderen absorbiert wird, ein AttributFelder.
Physikalische Felder sind reale immaterielle Formen von Materie, die die Eigenschaft der Kontinuität haben. Sie können nach verschiedenen Kriterien klassifiziert werden:
- Je nach feldbildender Ladung gibt es: elektrische, magnetische und Gravitationsfelder.
- Durch die Art der Bewegung von Ladungen: dynamisches Feld, statistisch (enthält geladene Teilchen, die relativ zueinander stationär sind).
- Physikalischer Natur: Makro- und Mikrofelder (erzeugt durch die Bewegung einzelner geladener Teilchen).
- Abhängig von der Existenzumgebung: extern (umgibt geladene Teilchen), intern (Feld innerhalb der Materie), wahr (Gesamtwert der externen und internen Felder).
Physisches Vakuum
Im 20. Jahrhundert tauchte der Begriff "physikalisches Vakuum" in der Physik als Kompromiss zwischen Materialisten und Idealisten auf, um einige Phänomene zu erklären. Erstere schrieben ihm materielle Eigenschaften zu, während letztere argumentierten, Vakuum sei nichts als Leere. Die moderne Physik hat die Urteile der Idealisten widerlegt und bewiesen, dass das Vakuum ein materielles Medium ist, auch Quantenfeld genannt. Die Anzahl der darin enth altenen Partikel ist gleich Null, was jedoch das kurzfristige Auftreten von Partikeln in Zwischenphasen nicht verhindert. In der Quantentheorie wird das Energieniveau des physikalischen Vakuums bedingt als Minimum angenommen, dh gleich Null. Es wurde jedoch experimentell nachgewiesen, dass das Energiefeld sowohl negative als auch positive Ladungen annehmen kann. Es gibt eine Hypothese, dassDas Universum entstand genau unter den Bedingungen eines angeregten physikalischen Vakuums.
Die Struktur des physikalischen Vakuums wurde noch nicht vollständig untersucht, obwohl viele seiner Eigenschaften bekannt sind. Nach Diracs Lochtheorie besteht das Quantenfeld aus bewegten Quanten mit identischen Ladungen, die Zusammensetzung der Quanten selbst bleibt unklar, deren Cluster sich in Form von Wellenströmen bewegen.
