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.