Жаратылыстану ғылымдарының басым бөлігін зерттеудің іргелі элементі - материя. Бұл мақалада біз материяның түсінігін, түрлерін, оның қозғалыс формаларын және қасиеттерін қарастырамыз.
Не маңызды?
Көп ғасырлар бойы материя түсінігі өзгеріп, жетілдірілді. Осылайша, ежелгі грек философы Платон оны заттардың субстраты ретінде қарастырды, бұл олардың идеясына қарсы тұрады. Аристотель оны жаратуға да, жоюға да болмайтын мәңгілік нәрсе екенін айтты. Кейінірек философтар Демокрит пен Левкипп материяны біздің әлемдегі және Әлемдегі барлық денелерді құрайтын негізгі субстанцияның бір түрі ретінде анықтады.
Заманауи материя концепциясын В. И. Ленин берген, оған сәйкес ол адамның қабылдауы, түйсіктері арқылы көрінетін тәуелсіз және тәуелсіз объективті категория, оны көшіріп, суретке түсіруге де болады.
Заттың атрибуттары
Заттың негізгі сипаттамасы үш қасиет:
- Бос орын.
- Уақыт.
- Қозғалыс.
Алғашқы екеуі метрологиялық қасиеттерімен ерекшеленеді, яғни оларды сандық түрде арнайы құралдармен өлшеуге болады. Кеңістік өлшенедіметрмен және оның туындыларымен, ал уақыт сағатпен, минутпен, секундпен, сондай-ақ күнмен, аймен, жылмен және т.б. Уақыттың тағы бір маңызды қасиеті бар – қайтымсыз. Кез келген бастапқы уақыт нүктесіне оралу мүмкін емес, уақыт векторы әрқашан бір жақты бағытқа ие және өткеннен болашаққа жылжиды. Уақыттан айырмашылығы, кеңістік күрделі ұғым және үш өлшемді өлшемі бар (биіктігі, ұзындығы, ені). Осылайша, материяның барлық түрлері белгілі бір уақыт аралығында кеңістікте қозғала алады.
Заттың қозғалыс формалары
Бізді қоршап тұрған барлық нәрсе кеңістікте қозғалады және бір-бірімен әрекеттеседі. Қозғалыс үздіксіз жүреді және материяның барлық түрлеріне тән басты қасиет. Сонымен қатар, бұл процесс бірнеше объектілердің өзара әрекеттесуі кезінде ғана емес, сонымен қатар оның модификациясын тудыратын заттың өзінде де жүруі мүмкін. Зат қозғалысының келесі формалары ажыратылады:
Механикалық – кеңістіктегі заттардың қозғалысы (алманың бұтақтан құлауы, қоянның жүгіруі)
- Физикалық – организм өзінің сипаттамаларын өзгерткенде пайда болады (мысалы, агрегаттық күй). Мысалдар: қар ериді, су буланады, т.б.
- Химиялық - заттың химиялық құрамын өзгерту (металл коррозиясы, глюкозаның тотығуы)
- Биологиялық - тірі организмдерде орын алып, вегетативті өсуді, зат алмасуды, көбеюді және т.б. сипаттайды.
- Әлеуметтік форма – процестерәлеуметтік өзара әрекеттесу: қарым-қатынас, жиналыстар, сайлау және т.б.
- Геологиялық - жер қыртысы мен планетаның ішкі қабаттарындағы заттардың қозғалысын сипаттайды: ядро, мантия.
Жоғарыда аталған материяның барлық түрлері бір-бірімен байланысты, бірін-бірі толықтырады және бірін-бірі алмастырады. Олар өздігінен өмір сүре алмайды және өзін-өзі қамтамасыз ете алмайды.
Заттың қасиеттері
Ежелгі және қазіргі ғылым материяға көптеген қасиеттерді жатқызған. Ең көп таралған және айқын - қозғалыс, бірақ басқа да әмбебап қасиеттер бар:
- Ол жаратылмайтын және жойылмайтын. Бұл қасиет кез келген дененің немесе субстанцияның белгілі бір уақыт бойы өмір сүретінін, дамитынын, бастапқы объект ретінде өмір сүруін тоқтататынын, дегенмен материяның өмір сүруін тоқтатпай, жай ғана басқа формаларға ауысатынын білдіреді.
- Ол кеңістікте мәңгілік және шексіз.
- Үнемі қозғалыс, түрлендіру, өзгерту.
- Тағдыр, тудырушы факторлар мен себептерге тәуелділік. Бұл қасиет белгілі бір құбылыстардың салдары ретінде материяның пайда болуын түсіндірудің бір түрі болып табылады.
Заттың негізгі түрлері
Қазіргі ғалымдар материяның үш негізгі түрін ажыратады:
- Тыныштықтағы белгілі бір массасы бар зат ең көп таралған түрі болып табылады. Ол физикалық денені құрайтын бөлшектерден, молекулалардан, атомдардан, сондай-ақ олардың қосылыстарынан тұруы мүмкін.
- Физикалық өріс – заттардың (заттардың) өзара әрекеттесуін қамтамасыз етуге арналған арнайы материалдық субстанция.
- Физикалық вакуум - энергияның ең төмен деңгейі бар материалдық орта.
Келесі түрлердің әрқайсысын толығырақ қарастырайық.
Зат
Зат – негізгі қасиеті дискреттілік, яғни үзіліс, шектеу болып табылатын материяның бір түрі. Оның құрылымына атомды құрайтын протондар, электрондар және нейтрондар түріндегі ең кішкентай бөлшектер кіреді. Атомдар қосылып, молекулалар түзеді, олар өз кезегінде физикалық денені немесе сұйық затты құрайды.
Кез келген заттың оны басқа заттардан ерекшелейтін бірқатар жеке сипаттамалары бар: массасы, тығыздығы, қайнау және балқу температурасы, кристалдық тор құрылымы. Белгілі бір жағдайларда әртүрлі заттарды біріктіруге және араластыруға болады. Табиғатта олар агрегацияның үш күйінде кездеседі: қатты, сұйық және газ тәрізді. Бұл жағдайда агрегацияның нақты күйі тек заттың құрамы мен молекулалық әрекеттесу қарқындылығының шарттарына сәйкес келеді, бірақ оның жеке сипаттамасы болып табылмайды. Сонымен, әртүрлі температурадағы су сұйық, қатты және газ тәрізді күйде болуы мүмкін.
Физикалық өріс
Физикалық материяның түрлеріне физикалық өріс сияқты компонент те кіреді. Бұл материалдық денелердің өзара әрекеттесетін жүйенің бір түрі. Өріс дербес объект емес, керісінше оны құраған бөлшектердің ерекше қасиеттерінің тасымалдаушысы болып табылады. Сонымен, бір бөлшектен бөлініп шыққан, бірақ екіншісі жұтпайтын импульс атрибут болып табыладыөрістер.
Физикалық өрістер үздіксіздік қасиеті бар материяның нақты материалдық емес формалары болып табылады. Оларды әртүрлі критерийлер бойынша жіктеуге болады:
- Өріс түзетін зарядқа байланысты: электрлік, магниттік және гравитациялық өрістер.
- Зарядтар қозғалысының сипаты бойынша: динамикалық өріс, статистикалық (құрамында бір-біріне қатысты қозғалмайтын зарядталған бөлшектер бар).
- Физикалық табиғаты бойынша: макро- және микроөрістер (жеке зарядталған бөлшектердің қозғалысы арқылы жасалған).
- Тіршілік ету ортасына байланысты: сыртқы (зарядталған бөлшектерді қоршайтын), ішкі (зат ішіндегі өріс), ақиқат (сыртқы және ішкі өрістердің жалпы мәні).
Физикалық вакуум
20 ғасырда «физикалық вакуум» термині физикада кейбір құбылыстарды түсіндіру үшін материалистер мен идеалистер арасындағы ымыра ретінде пайда болды. Біріншілері оған материалдық қасиеттерді жатқызса, екіншісі вакуум бостықтан басқа ештеңе емес деп дәлелдеді. Қазіргі физика идеалистердің пайымдауларын жоққа шығарды және вакуумның материалдық орта екенін дәлелдеді, оны кванттық өріс деп те атайды. Ондағы бөлшектердің саны нөлге тең, алайда бұл аралық фазалардағы бөлшектердің қысқа мерзімді пайда болуына кедергі болмайды. Кванттық теорияда физикалық вакуумның энергетикалық деңгейі шартты түрде минимум ретінде қабылданады, яғни нөлге тең. Дегенмен, энергетикалық өріс теріс және оң зарядтарды да қабылдай алатыны тәжірибе жүзінде дәлелденді. деген гипотеза барӘлем дәл қозғалған физикалық вакуум жағдайында пайда болды.
Физикалық вакуумның құрылымы оның көптеген қасиеттері белгілі болғанымен әлі толық зерттелмеген. Дирактың саңылау теориясына сәйкес, кванттық өріс зарядтары бірдей қозғалатын кванттардан тұрады, кванттардың құрамы түсініксіз болып қалады, олардың кластерлері толқындық ағындар түрінде қозғалады.
