Тема № 10. Материальные системы.

Учебные вопросы: 1. Материальные системы – общая характеристика.

2. Свойства материи.

3. Пространство и время - формы существования материи.

Учебный вопрос №1: Онтологические учения (учения о бытии) известных философских направлений исходят из представлений о наличии неких универсальных основополагающих принципов обеспечивающих единство количественно и качественно разнообразного мира.

У Парменида в качестве подобного основного правила выступает «существование», у Платона – идеальная форма бытия, у Гегеля – развитие абсолютной идеи, у Маркса – эволюция материи, у экзистенциалистов – ощущение человеком своего существования. В любом случае мир предстает как определенная совокупность взаимосвязанных друг с другом элементов. Ф.Энгельс в книге «Диалектика природы» отмечал – «Вся доступная нам природа образует некую систему, некую совокупную связь тел, причем мы понимаем здесь под словом тело все материальные реальности, начиная от звезды и заканчивая атомом». Следовательно, если мир действительно существует, так как говорит об этом Ф.Энгельс, то реальность бытия составляет совокупность, взаимодействующих друг с другом предметов, явлений и процессов. При этом, связь между феноменами действительности настолько четкая, что позволяет нам ее определить. Таким образом, мы можем выделить два важнейших признака универсального онтологического принципа: а) наличие связи между элементами действительности, б) эта связь обладает такими характеристиками, что позволяет выделить совокупность объеденных ею элементов в качестве, единого целого. Под элементом следует понимать, явления мира отграниченные друг от друга, но находящиеся по отношению друг другу в непрерывном взаимодействии.

Наличие этих признаков предоставляет нам основание говорить о действительном мире как о системной организации.

Система – это отграниченная от окружающей среды совокупность взаимодействующих друг с другом элементов составляющая по отношению к внешнему миру определенную целостность, свойства которой качественно превосходят свойства ее частей. Основными признаками системы являются целостность, содержательность, структурность.

Целое – выражает силу синтеза взаимодействующих элементов, составляющих внутреннее единство предмета, обеспечивающую его обособленность от окружающей среды.

Содержание – это определяющая сторона целого, представляющая собой совокупность свойств и качеств, составляющих существенную основу предмета.

Структура – выражает строение системы, порядок внутренней связи её элементов и форму их взаимодействия.

Под материальными системами понимают взаимодействие элементов мира обладающих исчисляемыми параметрами (масса, объем, плотность, сила и т.д.).

Выделяют следующие типы материальных систем: неживая природа, живая природа, социум. Живые организмы от неживых тел отличается тем, что питаются, размножаются, изменяются и усложняются, передают потомкам заложенную в них информацию, обладают внутренней целостностью и целесообразностью (все части организма взаимосвязаны, выполняют необходимые друг другу и потому всему целому функции).

а) структуру неживой природы, составляют: элементарные частицы (протоны, нейтроны, электроны и т.д.), поле, атомы, молекулы, молекулярные соединения, подразделения геологической организации, космические объекты различных порядков (планеты, звезды, галактики и т.д.);

б) в структуру живой природы включены: клетки, ткани, организмы их виды, классы, биосфера в целом;

в) социум составляют – человек, семья, родственные, бытовые, производственные, профессиональные, национальные, гражданские и др. объединения людей.

В организации материальных систем выделяют микро, макро и мега уровни.

Объектами микроуровня являются: элементарные частицы, молекулы и их агрегаты; макроуровень включает в себя предметы сопоставимые с размерами человека, от мельчайших организмов до геологических систем; мегауровень составляют объекты размерами от планетарных систем до метагалактики.

Кроме того, определяют три основных формы существования материальных систем: вещество в четырех состояниях (твердое, жидкое, газообразное, плазма), поле (ядерное, электромагнитное, гравитационное и т.д.) – особый вид материальной системы структуру которого невозможно выразить графически, вакуум – совокупность виртуальных частиц. Основными свойствами материи являются: движение, отражение, самоорганизация, расположенность во времени и пространстве.

Учебный вопрос № 2:

Свойства – это определенные стороны предмета, обуславливающие его отличительные признаки. Свойства материи являются ее атрибутами – неотъемлемыми признаками, без которых материя невозможна. К атрибутам материи относят: отражение, движение, способность к самоорганизации, время и пространство.

Отражение – это способность материальных объектов оставлять следы взаимодействия с другими материальными объектами. Важнейшим качеством отражения является информация – раскрывающая содержание отражения. Отражение подразделяется на отражение в неживой и живой природе. Формы отражения в неживой природе (механическая, химическая, физическая) просты и характеризуются пассивностью. Биологическое отражение напротив активно, имеет сложную структуру и включает следующие стадии: раздражимость, чувствительность, психическое отражение.

Раздражимость – это активная реакция живого организма на условия среды.

Чувствительность – это способность организма отражать мир в виде ощущений.

Психическое отражение – это способность организма приспосабливаться к условиям окружающей среды.

Следующим неотъемлемым свойством материи является движение. В философии движение трактуется как категория, в которой в самом общем виде отражается процесс изменения. Движение – это любое изменение вообще. Как явление бытия движение реализуется в единстве трех видов изменений: количества, качества и места.

Изменение количественное – это изменение исчисляемых показателей.

Изменение качественное – это изменение существенных свойств предмета.

Изменение места – перемещение одного материального объекта относительно другого.

В целом движение представляет собой единый процесс внутреннего и внешнего изменения, охватывающий все существующее и происходящее в мире, в котором изначально нет ничего вечного, устойчивого и постоянного.

Выделяют несколько качественно различных форм движения: механическое, химическое, физическое, кинетическое, геологическое, космическое, биологическое, социальное и др.

В философии сложилось несколько подходов к пониманию проблемы движения, условно мы обозначим их как: материалистический, идеалистический и энергетический.

Материалистический подход исходит из представлений о неразрывном существовании движения и материи. Движение определяется как способ существования материи, ее атрибут. Материя и движение не существуют друг без друга, при этом, материя трактуется как первоначало, а движение как исходящий феномен.

Идеалисты напротив полагают, что материя и движение изначально не связанны друг с другом. Движение представляет результат воздействия активной идеи на пассивную материю. При этом движение остается вторичным исходным феноменом, но уже от идеального начала.

Сторонники энергетического подхода трактуют движение как свойство энергии, которую рассматривают в качестве особой первореальности несводимой не к материи, не к идее. В энергетической теории движение, отождествляемое с энергией первично по отношению и к материи, и к идее.

Мы остановимся на материалистической позиции как наиболее теоретически и эмпирически обоснованной и соответствующей здравому смыслу. Согласно материалистической трактовке природа движения заключена в противоречиях заложенных в материи. Взаимодействие противоположностей внутри материальных объектов неизменно ведет к их изменению.

Движение располагает целым рядом важнейших свойств:

Объективность - движение не зависит от сознания человека.

Всеобщность - нет объектов лишенных движения.

Абсолютность - движение присутствует на всех этапах существования объекта.

Феноменом противоположным движению является покой. Сам по себе покой невозможен, в отличии от движения он относителен и конечен. При этом покой не изолирован от движения, он органически связан с ним. Объект, находящийся в покое в каком либо отношении в то же время неизбежно изменяется в другом. Покой представляет собой движение в равновесии, это своеобразный момент устойчивости.

Современная физика утверждает, что все материальные системы от элементарных частиц до Вселенной как самой крупной из всех известных человеку систем, являются открытыми, т.е. обмениваются веществом и энергией с окружающей средой. Обмен такого рода подразумевает необходимость упорядочивания структуры системы. На этой основе возникли представления о наличии у материальных систем способности к самоорганизации.

Понятие самоорганизация отражает фундаментальный принцип материи лежащий в основе ее развития, принцип перехода от менее упорядоченных форм организации материальной системы к более упорядоченным. Учение о самоорганизации материи получило название синергетика, от греческого syhergos – действующий совместно.

Суть этого направления в науке заключается в следующем. Материальные системы, находясь в состоянии непрерывного внешнего и внутреннего изменения, не являются равновесными. В своем развитии они подвержены случайным отклонениям – флуктуациям. Отклонения вызывают необходимость организации системы в новых условиях вызванных этими же отклонениями. Система переходит на иную ступень организации, как внутренней структуры, так и отношений с внешним миром. Переход к новой форме организации уникален и неповторим. Так как флуктуация случайна то и конечное состояние системы так же случайно. Момент возможного перехода системы в новую форму называется точкой бифуркации. Самоорганизующиеся системы обретают свои функции и качества, без какого либо прямого вмешательства извне. Обладают способностью обеспечить внутреннею устойчивость и эволюционировать с целью самосохранения.

Учебный вопрос №3: Непрерывно изменяющаяся материя расположена во времени и пространстве. Понятие пространство возникло на основе восприятия человеком объектов в их объеме и протяженности, представление о времени сформировались в результате осознания человеком последовательности смены состояний предметов, круговорота событий и процессов.

Осмысление проблемы расположенности материи во времени и пространстве, форм их взаимодействия инициировало складывание в философии двух противоположных подходов: субстанционального и реляционого.

Сторонники субстанционального подхода (Демокрит, И.Ньютон) полагали, что время, пространство и материя непосредственно не связанны друг с другом, и в состоянии существовать независимо. Ньютон вводит в научный оборот представления об абсолютном времени и абсолютном пространстве. В своей сущности абсолютное время и пространство существуют без всякого отношения к чему бы то ни было внешнему, время протекает равномерно, а пространство всегда неподвижно и одинаково. Таким образом, абсолютное время и пространство обладают важнейшим признаком субстанции – не нуждаются для обеспечения своего существования ни в чем кроме самих себя.

В реляционном подходе (Аристотель, Г.Ф.Гегель, А.Эйнштейн) пространство и время воспринимаются как отношения, возникающие в результате взаимодействия материальных объектов друг с другом. Автор специальной и общей теорий относительности А.Эйнштейн, используя математические расчеты, теоретически обосновал гипотезу о том, что если материальный объект будет перемещаться со скоростью света, то внутри данного объекта пространство уменьшается, а время замедляется. Пространственно-временные отношения претерпевают изменения и под действием полей тяготения. Вблизи объектов обладающих большой гравитационной массой пространство искривляется, в течение времени замедляется.

Аргументы представленные А.Эйнштейном, на сегодняшний день выглядят более достоверными. Поэтому, рассматривая свойства пространства и времени, мы будем исходить из положений релятивистской концепции. В теории относительности убедительно доказывается неразрывность связи пространства и времени с материей и друг с другом. Любое изменение материи ведет к изменению пространственно-временного континуума, и всякое изменение пространственных свойств ведет к изменению времени и наоборот. Пространство и время обладают набором общих свойств, к которым относят:

а)объективность – их независимость от сознания человека;

б)абсолютность – они являются универсальными формами бытия материи на всех уровнях ее организации;

в)бесконечность – невозможность найти место где они отсутствуют.

г)единство прерывного и непрерывного – тела размещенные в пространстве не «разрывают» само пространство, смена состояний материальных объектов характеризуется единством непрерывной последовательности протекающих в них процессов и длительности существования конкретных состояний этих объектов.

Вместе с тем пространство и время располагают специфическими свойствами, которые позволяют говорить о них как о разных формах бытия материи.

Характерными свойствами пространства являются: протяженность, трехмерность, связность, единство однородности и неоднородности.

К свойствам времени относятся: длительность, необратимость, одномерность, однонаправленность.

Таким образом, время и пространство являются неотъемлемыми свойствами материи, находящимися с ней в неразрывном единстве. При этом время – это атрибут, выражающий длительность бытия материальных систем и последовательность смены их состояний, а пространство – атрибут, характеризующий протяженность материальных систем их структурность и взаимодействие составляющих систему элементов и самих систем.