Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Представление о микро-, макро- и мега мире. Их взаимосвязь и границы




Все многообразие известных человечеству объектов и свой­ственных им явлений обычно разделяется на три качественно различные области — микро-, макро- и мегамиры. Предлагается выделить еще два уровня — гипомир (микромир в микромире) и гипермир (сверхмегамир). Однако последние два уровня следует считать пока гипотетичными, лишь предсказываемыми теорией, но еще не ставшими эксперимен­тально наблюдаемыми, достоверно установленными.

Еще в начале XX в. немецкий физик М. Планк определил фун­даментальные константы (предельно малые величины, меньше которых не должно быть)— длины (10-33 см) и времени (10-44 с), получившие название «планковская длина» и «планковское время». Это более чем в миллиард миллиардов раз меньше раз­меров атомных ядер (10 - 13 см), которые сами на пять порядков (в 105, т.е. в сто тысяч раз) мельче атомов, характеризующихся величинами в 10-8 см.

Считается, что в области планковских масштабов неприменима общая теория относительности и для описания физических процессов здесь необходимо создание квантовой теории гравитации. Это свидетельствует не только о количественном, но и о качественном отличии предполагаемо­го гипомира от надежно установленного микромира — мира атомов и большого семейства (примерно четырехсот) так назы­ваемых элементарных частиц — электронов, протонов, нейт­ронов и др. В области реально, экспериментально изучаемого мира физики фиксируют размеры порядка 10-6 см (в тысячу раз меньше размеров атомных ядер).

Специфика микромира наиболее ярко отражена в разделах физики, основанных на квантовой механике, в том числе ре­лятивистской, учитывающей одновременно и квантованность, и относительность (релятивность) процессов в микромире, их структурных, пространственно-временных и энергетических характеристик.

Наряду с углублением познания в области микромира (по­знанием мира «вглубь») для науки XX в. очень характерно стре­мительное движение познания по линии увеличения размеров изучаемых объектов, т.е. познание мира «вширь». По этой ли­нии наука дополняет познание привычного людям земного мак­ромира, характеризуемого умеренными скоростями и энергия­ми взаимодействия, познанием мегамира — гигантских по срав­нению с земными масштабами звездных систем, звездных скоплений и сверх­скоплений. Это мир планет, звезд, галактик.

Самым большим объектом, установленным наукой, явля­ется Метагалактика, включающая все известные скопления га­лактик. Размеры ее — порядка 1028 см. Такое расстояние свет проходит со скоростью 300 000 км/с за 20 миллиардов лет. Не­которые ученые отождествляют Метагалактику со Вселенной в целом, но все больше ученых склоняется к тому, что миров, подобных Метагалактике, во Вселенной множество. Представ­ления о множестве мегамиров и ведут к выделению нового уров­ня в строении Вселенной —- гипермира.

Таким образом, сейчас выделяют 5 уровней материального мира: гипомир, микромир, макромир, мегамир, гипермир. Им соответствуют расстояния от 10-33 см до 1028 см.

Таким образом, исследуемый современной наукой мир охватывает расстояния в диапазоне более чем 60 порядков. В этих рамках микро­мир выделяется, прежде всего, как объект квантовой механики, макромир — как объект классической механики, мегамир — как объект релятивистской механики.

К области макромира относятся те процессы, для которых постоянную Планка (h = 6,62 • 10-27 эрг • с) можно считать бес­конечно малой величиной, которой допустимо пренебречь, а скорость света с = 300 000 км/с — бесконечно большой вели­чиной, позволяющей отвлечься от временной длительности пе­редачи сигналов, считать взаимодействия систем мгновенны­ми, как бы безвременными.

При описании мегамира необходимо считаться с релятивистс­кими эффектами — зависимостью размеров объектов, длитель­ности процессов, одновременности или разновременности со­бытий от системы отсчета, искривлением пространства-време­ни, изменением его геометрии и топологии, размерности.

При этом системность мира позволяет утверждать, что границы между этими мирами отсутствуют и установлены учеными исключительно для удобства исследований.

20. Виды материи и их взаимосвязь. Характери­стика основных видов материи.

 

Общее свойство всех предметов и явлений - быть объективной реальностью, существовать вне нашего сознания и отражаться им — выражает философское понятие, или категория, материя.

Всеобщие свойства материи: объективность, абсолютность, относительность, субстанциональность, бесконечность, вечность, неуничтожимость и несотворимость.

В естествознании материя - это бесчисленное множество всех существующих явлений, объектов и их систем. Это основа всех многообразных свойств, отношений, взаимодействии и форм движения.

Структурно в материи можно выделить: вещество и поле.

Атрибутами материи являются пространство, время, движение. Обычно выделяются 5 форм движения материи:

· механическая.

· физическая;

· химическая;

· биологическая;

· социальная;

Вещество и поле - фундаментальные физические понятия, обозначающие два основных вида материи на макроскопическом уровне:

Вещество - совокупность дискретных образований, обладающих 6 степенями свободы, массой покоя (атомы, молекулы и то, что из них построено);

Классическое вещество может находиться в одном из трех агрегатных состояний: газообразном, жидком или твердом. Кроме того, выделяют высокоионизованное состояние вещества (чаще газообразного, но, в широком смысле, любого агрегатного состояния), называемое плазмой.

В химическом отношении все вещества подразделяют на простые и сложные (химические соединения), а также на неорганические и органические вещества.

Поле - вид материи, характеризующейся непрерывностью, бесчисленным количеством степеней свободы и имеющей нулевую массу покоя (электромагнитное поля и поля тяготения - гравитационное).

Открытие поля. как вида материи имело огромное философское значение, т. к. обнаружило несостоятельность метафизического отождествления материи с вещество. Разработка Лениным диалектико-материалистического определения материи во многом опиралась на философское обобщение развития учения о поле.

На субатомном уровне (т. е. на уровне элементарных частиц) различие вещества и поля становится относительными. Поле (электромагнитное и гравитационное) утрачивают чисто непрерывный характер: им необходимо соответствуют дискретные образования - кванты (фотоны и гравитоны). А элементарные частицы, из к-рых состоит вещество ─ протоны, нейтроны, электроны, мезоны и т. д. - выступают как кванты соответствующих нуклонных, мезонных и др. полей и утрачивают свой чисто дискретный характер.

Неправомерно на субатомном уровне различать вещество и поле и по наличию или отсутствию массы покоя, т. к. нуклонные, мезонные и т. д. поля обладают массой покоя. В современной физике поля и частицы выступают как две неразрывно связанные стороны микромира, как выражение единства корпускулярных (дискретных) и волновых (континуальных, непрерывных) свойств микрообъектов.

При определенных условия вещество и поле могут превращаться друг в друга, что выражается вформулеE0=mc² , которая устанавливает взаимосвязь между энергией покоя (E0) и массой (m).

 







Дата добавления: 2015-04-19; просмотров: 2189. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2019 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия