2. Уровни организации материи и научная картина мира3

В материальном бытии наблюдается довольно строгая организованность, хотя в нем имеются также хаотиче­ские процессы, случайные явления. Из случайного, хаотического сози­даются упорядоченные системы, а эти последние могут превращаться в неорганизованные, случайные образования. Структурность оказывается (по отношению к беспорядку) преобладающей, ведущей стороной бы­тия.

Структурность - это внутренняя расчлененность, упорядоченность материального бытия, это закономерный порядок связи элементов в со­ставе целого. Вторая часть этого определения структурности указывает на организованность материи в виде бесчисленного множества систем. Каждая из материальных систем состоит из элементов и связей между ними. Элементами выступают не всякие компоненты, а только такие, которые непосредственно участвуют в создании системы и без которых (или даже без одного из них) не может быть системы. Система опреде­ляется как комплекс взаимодействующих элементов. Из конкретных систем образуются структурные уровни, из которых и состоит матери­альное бытие при его более конкретном познании. Структурные уровни составляют объекты какого-либо класса, имеющие общие свойства, за­коны изменения и характерные для них пространственно-временные масштабы (так, атомы имеют масштаб в 10^-8 см, молекулы - в 10^-7 см, элементарные частицы обладают размером в 10^-14 см и т.п.).

Область неорганического мира представлена такими структурными уровнями:

- субмикроэлементарный,

- микроэлементарный (это уровень элементарных частиц и полевых взаимодействий),

- ядерный,

- атомарный,

- молекулярный,

- уровень макроскопических тел различной величины,

- планетарный уро­вень,

- звездно-планетарный,

- галактический,

- метагалактика как структур­ный, самый высший из известных нам, уровень.

Семейство субъядерных частиц, получивших название кварков, представлено шестью родами. Теоретически предсказываются условия (сверхплотное вещество: 10¹⁴-10¹⁵ г/см³), при которых должна возникать кварк-глюонная плазма.

Имеется ряд структурных уровней материи в пределах Земли: кристаллы, минералы, горные поро­ды - геологические тела геосферы (ядро, мантия, литосфера, гидросфе­ра, атмосфера) и промежуточные структурные образования.

В мегамире имеются межзвездные поле и вещество, которые концентрируются глав­ным образом в такие узловые точки, как звезды с планетами (пульсары, «черные дыры»), звездные скопления - галактики, квазары. Достаточно распространены в космосе межзвездный газ, пылевые галактические и межгалактические туманности и т.п.

Структурные уровни живой природы представлены следующими уровневыми образованиями:

- уровнем биологических макромолекул,

- клеточным уровнем, микроорганизменным,

- уровнем органов и тканей,

- уровнем системы организма,

- популяционным уровнем,

- биоценозным,

- биосферным.

Для каждого из них характерен и специфичен органиче­ский метаболизм - обмен веществом, энергией и информацией с окру­жающей средой. На уровне биологических макромолекул строятся мем­браны живых клеток. Построенные из различных мембран клеточные элементы (митохондрии, хлоропласты и т.д.) функционируют лишь в составе клеток. Существует предположение, что когда-то «предки» этих органелл вели самостоятельное существование. В биологии имеется довольно сложная систематика организмов, составляющих организменный уровень. В частности, выделяются виды, роды многоклеточных ор­ганизмов, их семейства, отряды, классы, типы, «царства», а также про­межуточные таксоны (надсемейство, подсемейство и т.п.). Высшим структурным уровнем живой природы является биосфера - совокуп­ность всех живых существ, образующих особую биологическую сферу Земли. Продукты биосферы, веками перерабатываемые природными процессами, включаются, наряду с другими, в геологический субстрат, в геологическую оболочку Земли. На основе единства газообразного, жидкого и твердого образований Земли исторически возникла, развива­лась и ныне функционирует вся биосфера Земли.

В социальной действительности тоже имеется немало уровней струк­турной организованности материи. Здесь выделяются такие уровни:

- уро­вень индивидов,

- уровни семьи,

- различных коллективов,

- социальных групп,

- классов,

- национальностей и наций,

- этносов,

- государств и систе­мы государств,

- общества в целом.

Структурные уровни социальной дей­ствительности (что, кстати, нередко встречается в неорганической и органической природе) находятся между собой в неоднозначных связях; пример тому - взаимоотношение уровня наций с уровнем государств: одни и те же нации - в различных государствах.

Таким образом, каждая из трех сфер материальной действительности образуется из ряда специфических структурных уровней, которые опре­деленным образом упорядочены и связаны между собой. Такая система элементов и связей материальной действительности в представлении соответствующих определенному этапу общественного развития научных воззрений понимается как научная картина мира.

Рассматривая структурность материи, мы обнаружили, что в основе материальных систем и структурных уровней материи лежат физиче­ские виды реальности - вещество и поле. Что это за виды материи?

Вещество - это физический вид материи, состоящий из частиц, ко­торые имеют собственную массу (массу покоя). Это фактически все материальные системы - от элементарных частиц до метагалактических.

Поле - это материальное образование, которое связывает тела между собой и передает действия от тела к телу. Существует электромагнит­ное поле (одной из его разновидностей является свет), гравитационное поле (поле тяготения), внутриядерное поле, связывающее между собой частицы атомного ядра. Как видим, вещество отличается от поля так называемой массой покоя; частицы света - фотоны этой массы покоя не имеют; свет не может покоиться, у него нет покоящейся массы. В то же время эти виды физической реальности имеют много общего. Все час­тицы вещества независимо от их природы обладают волновыми свойст­вами, в то же время поле выступает коллективом (ансамблем) частиц и обладает массой.

Вещество и поле взаимосвязаны и переходят друг в друга при опре­деленных условиях. Так, электрон и позитрон обладают вещественной массой, свойственной вещественно-субстратным образованиям («те­лам»). При столкновении эти частицы исчезают, порождая вместо себя два фотона. И, наоборот, как следует из опытов, фотоны большой энер­гии дают пару частиц - электрон и позитрон. Превращение вещества в поле наблюдается, например, в процессах горения дров, которые сопро­вождаются излучением света. Превращение же поля в вещество проис­ходит при поглощении света растениями. Некоторые физики считают, что при атомном распаде «материя исчезает», превращается в нематери­альную энергию. На самом деле здесь материя не исчезает, а переходит из одного физического состояния в другое: энергия, связанная с вещест­вом, переходит в энергию, связанную с полем.

Существует ли еще что-то, помимо вещества и поля? В сравнительно недавнее время физики открыли частицы, которые по массе равны массе протона, но заряд у них не положительный, а отрицательный. Их назвали антипротонами. Затем были открыты и дру­гие античастицы (среди них - антинейтрон). На этой основе выдвигается предположение о существовании в физическом мире наряду с вещест­вом также и антивещества. Это тоже материя, только иной структурной природы и организованности. Ядра атомов этого вида физической ре­альности должны состоять из антипротонов и антинейтронов, а оболоч­ка атома - из позитронов. В земных условиях, как считается, антивеще­ство существовать не может, так как оно аннигилировало бы с вещест­вом, т.е. полностью превращалось бы в электромагнитное поле.

Следует заметить, что современная физика вплотную подошла к установлению существования антиполя, о чем свидетельствует, как полагают некото­рые ученые, обнаружение существования антинейтрино, которое можно квалифицировать как античастицу антиполя. Однако вопрос о сущест­вовании антиполей - пока дискуссионный и спорный вопрос. Можно принимать эту гипотезу, но - с известной долей скептицизма. Данный вопрос ставится в философии и затрагивает общую картину мира.

В настоящее время в научно-популярной и художественной литературе нередко пишут о так называемом «антимире». Полагают, будто наряду с миром, существующем на основе вещества и полей, имеется еще мир, состоящий из антивещества и антиполей и называемый «антимиром». В подтверждение этой (об «антимире») гипотезы ее сторонники, во-первых, приводят математические доказательства, которые, кстати, весьма убедительны. Во-вторых, они ссыпаются на закон симметрии в природе; раз все в природе симметрично, а в окружающем нас мире этой симметрии нет, так как вещество преобладает над антивеществом, то должен быть и «антимир», в котором антивещество преобладало бы над веществом (нет ясности при этом, как нейтрализуется опасность их аннигиляции). Су­ществует ли антимир или не существует - покажет развитие науки. Но в любом случае нельзя заменять понятие «антимир» понятием «антиматерия» (как это иногда случается). Какие бы виды физической реальности ни были бы обнаружены - все это не будет выходить за рамки субстанции - материи; понятие «антиматерия» - это какое-то духовное образование, но если (как гипотеза малой достоверности) оно и существует, то не может не быть производным от материи - субстан­ции и находиться вне этой субстанции. Если же это физическая реаль­ность, то это тем более материальная субстанция. Более правильный термин для обозначения данного гипотетического феномена - «анти­мир» (а не «антиматерия»).