- •Тема 3. Структурные уровни и системная организация материи. Фундаментальные взаимодействия и элементарные частицы (Краткий конспект)
- •3.2. Структурные уровни организации материи
- •3.3. Движение и взаимодействие
- •3.4. Мега-, макро- и микромиры. Структурно-масштабная лестница
- •3.5. Характеристика уровней организации неживой материи
3.2. Структурные уровни организации материи
Применительно к трем основным сферам объективной действительности структурные уровни организации материи можно представить следующим образом:
Неживая природа |
Живая природа | |
Биологический уровень |
Социальный уровень | |
Субмикроэлементарный |
Молекулярно-генетический |
Индивид |
Микроэлементарный |
Клеточный |
Семья |
Ядерный |
Тканевый |
Коллектив |
Атомный |
Органный |
Класс, нация |
Молекулярный |
Организменный |
Государство |
Макроскопический |
Популяционно-видовой |
Система государств |
Мегауровень |
Биоценотический |
Человечество |
Метауровень |
Биосферный |
Ноосфера |
3.3. Движение и взаимодействие
В самом общем виде диалектический материализм объясняет феномен самопорождения материей бесконечного многообразия своих конкретных форм в их материальном единстве, признав, что неотъемлемым свойством материи, ее атрибутом является движение. Под движением понимается изменение вообще, т.е. любое изменение, как качественное, так и количественное.
Из множества форм движения материи можно выделить основные формы движения, которые подчиняются конкретным законам движения. В истории науки существует много форм классификации движения. Аристотель выделял шесть видов движения: два изменения по существу (возникновение и уничтожение), два изменения по количеству (увеличение и уменьшение), изменение по качеству и изменение по положению в пространстве. В то время как Г. Гегель выделил всего три основные формы: механизм, химизм и организм. В диалектическом материализме движение классифицируется по типам и формам:
Основные типы движений | |
Скрытые |
Явные |
Сохраняют качество предмета неизменным для внешнего наблюдения (напр., процессы взаимодействия элементарных частиц внутри атомов, из которых состоят тела) |
Сопровождаются качественными изменениями предметов, фиксируемыми на уровне наблюдений (напр., явления гибели/смерти предметов неживой и живой природы, переход предметов из одного состояния в другое) |
Согласно Ф. Энгельсу, в основу классификации форм движения материи положены три принципа:
1. Принцип атрибутивности: каждая форма движения имеет своего специфического носителя, т.е. вид материи. В соответствии со структурными уровнями организации Энгельс выделил пять основных форм движения материи: механическое (макротела), физическое (элементарные частицы, атомы, молекулы), химическое (атомы, молекулы), биологическое (белки, клетки), социальное (семья, общество).
2. Принцип единства структурной и генетической связей форм движения друг с другом: одни формы движения материи входят в другие, более высшие формы, а также предшествуют им и порождают их.
3. Принцип взаимоперехода: возможность взаимоперехода одних процессов в другие.
Несмотря на то, что наука XX в. открыла новые уровни организации материи и соответствующие им формы движения, классификация, предложенная Энгельсом, не потеряла своей значимости и является базовой для науки. Однако она претерпела некоторые изменения и дополнения. Так, во времена Энгельса (вторая половина XIX в.) не были известны процессы, происходящие в микромире, не существовало квантовой физики, не был изучен вакуум, как особое состояние, порождающее элементарные частицы, плохая осведомленность была о процессах галактических взаимодействий и т.д. Неприемлемо сегодня и толкование Энгельсом механического движения как генетической основы физического, а следовательно, и всех остальных форм движения. Научные открытия XX в. дают основания рассматривать механическое движение как результат взаимодействия нескольких структурных уровней организации материи, а не связывать его с какой-то одной ее формой. Механическое движение тел не менее сложно, чем другие формы движения. Оно обусловлено глубинными процессами взаимопревращения элементарных частиц, сложными взаимоотношениями между ядерными, гравитационными, электромагнитными и другими взаимодействиями. Также изменилось понимание носителя биологической формы движения. В настоящее время кроме белковых молекул (как считал Энгельс, и это было верно для того уровня развития науки) в качестве носителя жизни выделены нуклеиновые кислоты. Кроме того, сложилось представление о целостности биосферы, ее соотнесенности с космическими ритмами и процессами.
Существует современная классификация видов движения. В основе ее лежит классификация по типам взаимодействия. В природе осуществляется лишь четыре типа фундаментальных взаимодействий: электромагнитное (обусловливает устойчивость атомов и молекул), гравитационное (устойчивость мегател, напр. Солнечной системы), сильное (устойчивость атомных ядер), слабое (испускание и поглощение некоторых элементарных частиц). Для количественного анализа перечисленных взаимодействий используют две характеристики: безразмерную константу взаимодействия, которая определяет величину взаимодействия, и радиус действия:
Тип взаимодействия |
Константа взаимодействия |
Радиус действия |
Сильное |
1 |
10-15 м |
Электромагнитное |
7.10-3 |
Бесконечность |
Слабое |
10-14 |
< 10-19 м |
Гравитационное |
6.10-39 |
Бесконечность |
Фундаментальные взаимодействия лежат в основе всех других известных естественных форм движения материи, в том числе возникающих на высших ступенях развития.