43. Материяның құрлымының атомистік концепциясы

  Материяның одан әрі бөлінбейтін ұсақ бөлшегі - атом туралы түсінік өте ерте заманда, атап айтқанда, біздің эрамызға дейінгі 5 ғасырда Грецияда пайда болды. Ертедегі грек ойшылдары Левкипп пен Демокрит материя аса ұсақ бөлшектердің қосындысынан тұрады, атомдардың түрліше бірігуінен алуан түрлі денелер құралады деген жорамал айтқан еді. Атомның бөлінбейтін аса ұсақ материалдық бөлшек ретіндегі ұғым физикаға химиядан ауысты. Атомді физикалық құрлысы жағынан зерттеу шын мәнінде ХIХ ғасырдың аяғында француз физигі А.А.Беккерелдің радиоактивтік құбылысты ашуынан басталды. Радиоактивтік құбылысты зерттеуді одан әрі француз физиктері ерлі - зайыпты Пьер мен Мария Кюрилер жалғастырып, жаңа радиоактивтік элементтер полоний мен радийды ашты. Атомның құрлысын зерттеудің кейінгі деңгейлерінде “бөлінбейтін” жаңа бөлшектер табыла бастады. Сондай бөліктердің бірі электрон болды. 1913 жылы ағылшын физигі Э.Резердфорд ауыр элементтердің атомының α-бөлшектерді шашырату құбылысын зерттегенде атом массасының негізгі бөлігі оның орталық бөлігінде – ядро шоғырланғандығын ашты, ал а-бөлшектер ядродан алыстау жерлерде ешбір кедергісіз өтіп кетеді екен. Осы экспериментке сүйене отырып, ол атом құрлысының планетарлық құрлысын ұсынды. Бұл модель бойынша теріс зарядталған электрондар массасы үлкен ядроны айнала өз орбиталары бойымен ұшып жүреді екен.Бірінші элементарлық бөлшек XIX ғасырдың аяғында ағылшын физигі Дж.Томсон ашқан электрон болды. Одан кейін 1919ж. Резерфорд атомдары а-бөлшектері бомбалау нәтижесінде протондарды ашты. XX ғ.басында фотон ашылған еді, 1932ж. Зарядсыз нейтрон ашылды, осыдан 4 жылдан соң бірінші анти бөлшектер позитрон ашылды - мұның массасы электронның массасына тең, бірақ мұның оң заряды бар. Бұдан кейін космостық сәулелерді зерттеудің барысында көптеген басқа элементар бөлшектер ашылды, атап айтқанда мюондар және мезондар түрлі типтері ашылды. XX ғ. 50-жылд. басынан бастап элементар бөлшектерді ашудың және зерттеудің негізгі құралдары зарядталған бөлшектерді үдепкіштер болды. Солардың көмегімен антипротон және антинейтрон сияқты антибөлшектер ашылды. 1978-1980 жылдары жаңа элементар бөлшектерді ашу жылдамдай түсті. Олардың жалпы саны бүгінгі таңда 350-ден астам .Элементар арасында болатын мұндай өзара әрекеттестіктің төрт негізгі түрін атап көрсетуге болады. Олар: күшті әрекеттесу, электромагниттік әрекеттесу, әлсіз әрекеттесу және гравитациялық әрекеттесу.

     Күшті әрекеттесу атом ядросы деңгейінде протондар мен нейрондар арасында өзара тартылу және тебу процесі түрінде іске асады. Белгілі бір жағдайларда күшті әрекеттесу бөлшекттерді бір бірімен өте берік байланыстырады, осының нәтижесінде атомның ядросы жоғары энергиямен байланысқан материалдық система болып табылады. Сондықтан атом ядролары бұзылуы қиын аса берік болып табылады.

       Электромагниттік әрекеттесу күші әрекеттесуден, шамамен алғанда, мың есе әлсіздеу болады, бірақ алысқа әрекет етуші болады.Мұндай әрекеттесу электрлік заряды бар бөлшектерге тән. Электромагниттік әрекеттесу заряды жоқ фотондарға, яғни электромагниттік өріс кванттарына тән. Бұл әрекеттесудің нәтижесінде электорондар мен ядролар атомға, ал атомдар молекулаға бірігеді. Белгілі бір тұрғыдан алғанда бұл химия мен биологиядағы негізгі әрекеттесу болып табылады.

      Әлсіз әрекеттесу түрліше бөлшектердің арасында болуы мүмкін. Ол негізінен алғанда бөлшектердің ыдырауымен байланысты болады, мәселен, атом ядросында нейтрон протонға, электронға және антинейтронға айналған кезде болады.

      Гравитациялық әрекеттесу элементтар бөлшектер теориясында есепке алынбайтын ең әлсіз әрекеттесу болып саналады. Бірақ ірі массалар әрекеттескенде, мысалы, космостық масштабта, оның күші айтарлықтай өсіп, шешуші  маңызға ие болады.

   Әрекеттесудің бұл төртеуі алуан түрлі дүниенің құрлысы үшін әрі қажетті,әрі жеткілікті. Күшті әрекеттесу болмаса, атом ядролары болмас еді, ал жұлдыздар мен Күн ядролық реакциялар болмас еді, аса жаңа жұлдыздарда жарқылдауда болмас еді. Гравитациялық әрекеттесу болмаса, онда галактикада, жұлдыздар да, планеталарда, тіпті бүкіл әлем де болмас еді, өйткені Әлемнің біртұтастығы мен эволюциясын қамтамасыз ететін біріктіруші фактор гравитация болып табылады.

       Элементар бөлшектер қатысатын әрекеттесулердің типіне қарай олардың барін екіге бөлуге болады. Бірінші иопқа адрондар дегендер жатқызылады. Бұлар күшті әрекеттесуге түсетін бөлшектер, бірақ бұлар сондай-ақ электромагниттік және әлсіз әрекеттесулерге де қатысуы мүмкін. Екінші топқа лептондар дегендер жатқызылады. Бұлар – тек электромагниттік және әлсіз әрекеттесулерге қатынасатындар.

49. Материя мен кеңестіктің геоетриялық табиғаты арасындағы байланысты көрсет

Материя (лат. materіa — зат) — әлемдегі алуан түрлі нысандар мен олардың жүйелерін, дүниедегі сан алуан құбылыстар мен оқиғалардың, қандай да болсын қатынастар мен байланыстардың, қасиеттер мен формалардың негізін, ішкі мәнін, себебін білдіретін философиялық ұғым. Айналадағы бүкіл дүние — мәңгі қозғалыстағы М-ның алуан түрге түсіп, құбылып өзгеруінің, шексіз байланыстары мен қатынастарының көрінісі.Ежелгі қытай, үнді, грек философиясында М. дүниедегі барлық заттардың негізі, дүниенің алғашқы тегі деп түсіндірілді. Антик. философтар М-ны жеке заттарға: Фалес — суға, Анаксимен — ауаға балады. Гераклит дүниенің алғашқы тегі және оны үздіксіз өзгеріске түсіріп, ұдайы жаңартып тұратын күш лаулаған от, алғашқы зат пен қозғаушы күштің тегі бір деп, диалект. натурфилософияның негізін қалады.М. мен қозғалыстың бірлігі жөніндегі мәселені  Демокрит өзінің атомистік жүйесі арқылы шешеді. Ол біртекті элементтер атомдарының әр түрлі қосылысынан дүниедегі алуан түрлі заттар пайда болады деп түсіндіреді. Аристотель М-ны алуан түрлі заттық дүниенің болу мүмкіндігі ғана деп қарайды. Аристотельдің М-ны бастапқы ырықсыз зат, ал рухты белсенді жасампаз құдіретті күш деп дуалистіктұрғыда анықтауы кейінгі философия тарихында маңызды орын алды.Жаңа заман философтарынан Декарт субстанция жөніндегі теориясында М-ны оның көлемімен барабар деп қарады. Бруно мен Спиноза субстанция ретінде бүкіл дүние, әлем табиғатпен барабар деп санады. Спиноза жеке заттар сыртқы себептің нәтижесінде ғана қозғалысқа түседі, ал табиғат болса өздігінен қозғалып өзгереді дейді. Дидро мен Гольбах“материя — табиғат”, “материя мех. қасиеттердің жиынтығы” деген тұжырымдамаларды ұштастыруға тырысты және М. ұғымының сыңаржақтылығын аңғарып, М. дегеніміз — біздің түйсіктерімізде бейнеленетін және осы түйсіктерді тудырушы себеп деп, оған танымдық тұрғыдан анықтама берді. М. анықтамасын оған қарама-қарсы тұрған материалды дүниемен емес, идеалды дүниемен қатысы арқылы да ашуға болады. М-дан өзге мұндай бейматериалдылыққа тек сана ғана жатады. Зат өзінің санада бейнеленуіне байланысты, біріншіден, ойдың нысаны болса, екіншіден, сол зат жөніндегі ойдың нәтижесі, ұғым. Сөйтіп, ол қосмәнділікке ие болады. Бұл екі ұғым — М. мен сана диалектиканың бір-біріне қарама-қарсы жалпы категориялары. М. ұғымында объективті дүниені тану кезінде айқындалған оның ең жалпы қасиеттерін сипаттайтын белгілері анықталады. Осы заманғы ғыл. түсінік бойынша М-ның маңызды қасиеттері:сақталу мен өзгеру (қозғалыс),үздіктілік пен үздіксіздік,кеңістік пен уақыт.Бұл қасиеттер объективті дүниеде бірімен-бірі ажырамас диалект. бірлікте болады. Материалдық дүниедегі объектілердің ішкі құрылымы тәртіпке келіп реттелген элементтерден түзілген жүйелер болып келді. М-ның біртұтастығы оның әмбебап қасиеттерінен айқын көрінеді. Ол қасиеттерге жататындар: М-ның жаңадан пайда болмайтындығы мен жойылмайтындығы,уақыт өлшемінде мәңгі өмір сүретіндігі, кеңістіктегі шексіздігі, құрылымының алуан түрлілігі. Кеңістік — философия,  математика және физика секілді салаларды пайдаланылатын күрделі ұғым. Күнделікті өмірде іс-қимыл алаңы, барлық нәрселерді қамтитын ортақ ыдыс, әлдебір жүйе жай-жапсары сезініп түсініледі. Мысалы ғарышты жиі ғарыштық кеңістік деп атайды. Физикада кеңістік деп біз субьективті түрде барлық физикалық оқиғалар мен нәрселер “ыдысы” деп түсінетін, солардың іс-әрекеттері орын алатын “алаңды” айтады. Физикада жиі көпөлшемді кеңістік – мысалы, күрделі жүйе қалпы бір нүкте арқылы сипатталатын фазалы кеңістік деген ұғым кездеседі. Осындай кеңістіктер — кәдімгі “біздің өмірлік” үшөлшемді кеңістікте есептерді тұжырымдап шығара алу үшін пайдаланатын жәй ғана абстракцииялар. Салыстырмалы теориясында кеңістік - кеңістік-уақыт бүтін жүйесінің бір көрінісі ғана, ал жеке кеңістік, не уақытқа бөлу берілген санақ жүйесіне байланысты. Физиканың көп салаларында физикалық кеңістік қасиеттерінің өзі (өлшемі, шексіздігі және т.б.) затты нәрселердің бар жоғына байланысты емес. Жалпы салыстырмалы теориясында затты денелер кеңістік қасиеттерін өзгертетін болып шықты, дәлірек айтса кеңістік-уақытты өзгертеді - оны «қисайтады».