Тема 9.
Строение материи и структурные уровни
ее организации. Корпускулярная и континуальная
концепции описания природы
Строение материи
Как уже было сказано в первой главе, еще в Древней Греции было
выдвинуто две концепции мироздания: дискретная (атомистическая)
Демокрита и континуальная (непрерывная) Аристотеля. Об идее
Демокрита забыли на двадцать с лишним веков и вспомнили о ней
лишь в XIX веке, когда было экспериментально установлено, что все
вещества состоят из молекул, а молекулы, в свою очередь, из атомов.
Примерно тогда же Максвеллом было введено понятие поля. Идеи
дискретности и континуальности мироздания обрели новое звуча-
ние.
Изложенный выше материал позволяет выстроить современную
схему строения материи. Прежде всего следует определить, что такое
материя. Пожалуй, наиболее удачным является ленинское опреде-
ление: «Материя – это объективная реальность, данная нам в ощу-
щениях». Существует материя в двух формах – вещества и поля.
До введения понятия поля считалось, что взаимодействие между
телами может мгновенно осуществляться непосредственно через пус-
тое пространство, не принимающее участия в передаче взаимодейст-
вий. Такой точки зрения придерживался французский математик Р.
Декарт и называлась она концепцией дальнодействия. Утвержде-
нию этой концепции способствовала очень малая интенсивность гра-
витационных взаимодействий, которые трудно было эксперимен-
тально измерить. Впоследствии утвердилась другая точка зрения: на
примере электромагнитных взаимодействий было установлено, что
их передача осуществляется не мгновенно и передаются они через
посредника, названного полем. Передача взаимодействий с помощью
поля определяет суть концепции близкодействия.
Понятие поля и его виды были подробно рассмотрены в Теме 4. В
настоящее время наукой признано, что существуют четыре вида
взаимодействий: сильное, слабое, гравитационное и электромагнит-
ное. Первые два действуют в микромире, электромагнитное и грави-
тационное – в макро- и мегамире. Но природа едина, и лучшие умы
ХХ века пытались создать единую теорию поля. Пока такие попытки
Концепции современного естествознания
37
успехом не увенчались, выдвинута лишь теория электрослабых
взаимодействий, а единую теорию поля предстоит разрабатывать
ученым XXI, а возможно и последующих веков. Передается поле с
помощью волны.
Другой формой существования материи является вещество.
Вещество состоит из молекул, которые в свою очередь состоят из
атомов, атомы – из ядра и электронной оболочки, ядро – из протонов,
нейтронов и элементарных частиц, а мельчайшими (правда, гипоте-
тическими) кирпичиками мироздания являются кварки. И здесь
следует вспомнить о корпускулярно-волновом дуализме Л. де Брой-
ля: каждой микрочастице соответствует волна и наоборот: каждой
волне можно сопоставить поток микрочастиц. Глубокий физический
(и философский) смысл этого принципа состоит в том, что он говорит
о единстве материи и двух ее форм – вещества и поля.
В предыдущем изложении не раз употреблялись термины МИК-
РОМИР, МАКРОМИР и МЕГАМИР. Ими условно обозначаются
структурные уровни организации материи.
МИКРОМИР – мир объектов, размер которых равен или меньше
размера атома (ядра, протоны, нейтроны, элементарные частицы,
кварки). Для наблюдения этих объектов их надо разогнать до доста-
точно больших скоростей; изучением микромира занимается кванто-
вая механика и ядерная физика, в мире этих объектов действуют
сильное и слабое поля; основной парадигмой микромира являются
постулаты Н. Бора.
МАКРОМИР – мир объектов, подчиняющихся законам классиче-
ской физики (механики, электромагнетизма, термодинамики), их
размер – от молекул до Солнечной системы – соизмерим с размерами
человеческого тела, они движутся с относительно малыми скоростя-
ми (по сравнению со скоростью света), основная парадигма макроми-
ра – парадигма Ньютона – связана с абсолютностью и независимо-
стью пространства и времени. Наша каждодневная жизнь протекает
в макромире, нас окружают его объекты.
МЕГАМИР – мир объектов космического масштаба: это звезды, га-
лактики, Вселенная. Они движутся с огромными скоростями, при
которых проявляется взаимосвязь пространства и времени. Астроно-
мия, изучающая мегамир, базируется на теории относительности А.
Эйнштейна.
Разумеется, микро-, макро- и мегамиры взаимосвязаны и влияют
друг на друга (о влиянии Космоса на человека будет сказано далее).
Разумова Е.Р.
38
Таким образом, в конце ХХ века пришедшие еще из античности
мысли о единстве, непрерывности и дискретности мироздания вы-
шли на новый уровень.
Контрольные вопросы по Теме 9:
1. Что такое материя и в каких формах она существует?
2. Что такое концепция близкодействия?
3. В чем глубочайший смысл корпускулярно-волнового дуализ-
ма?
Литература: 7, 10, 11, 13.