1.3. Структурные уровни

Важным преимуществом структурного подхода является то, что его всегда можно применить еще раз: для того, чтобы установить свойства частиц, можно представить их состоящими из еще более простых "субчастиц" и т.д. Поэтому отношение типа "структура частица" имеет полностью абстрактный характер. Так, например, молекулу можно рассматривать как структуру, построенную из атомов, поведение которых упорядочено за счет наличия химических связей. Однако с не меньшим основанием молекулу можно рассматривать и как структуру, построенную из ядер и электронов, поведение которых упорядочено за счет электромагнитных взаимодействий. Более того, сама молекула может рассматриваться не как структура, а как частица, входящая в состав, например, молекулярного кристалла. Атомное ядро, выступающее как частица в составе молекулы, может рассматриваться также и как структура, состоящая из множества нуклонов.

Таким образом, пара логически связанных понятий "структура частица" должна рассматриваться лишь как своеобразный логический трафарет, который можно накладывать на реальные объекты и системы.

Подчеркнем, что названия "структура" и "частица" написаны не на самих реальных объектах, а на трафарете. Поэтому, например, молекула воды может рассматриваться и как частица, и как структура. Выбор необходимого варианта определяется конкретной задачей, которая стоит перед исследователем.

При произвольном применении в отверстия трафарета может попасть все, что угодно. Очевидно, что не во всех случаях результат будет удовлетворительным. Другими словами, структурные отношения не столько обнаруживаютсяв реальном мире, скольковкладываютсятуда исследователем, и поэтому именно он несет ответственность за получаемые таким образом результаты.

Различные структурные пары типа "структура частица" можно упорядочить с помощью некоторой иерархической схемы, в которой каждый объект выступает одновременно и как частица, и как структура. Такие иерархические ряды широко используются в естественных науках для систематизации и упорядочивания материала. В качестве примера можно привести несколько таких рядов.

Физический: •••кваркнуклонядроатоммолекула•••

Химический: •••элементсоединениесмесь•••

Биологический: •••клеткатканьорганизм•••

Выбор в таком ряду определенного объекта, связанного структурными отношениями со своими соседями, задает структурный уровень. Выбор пары взаимосвязанных объектов задает определеннуюструктурную задачу. Ее смысл заключается в установлении связи между свойствами структуры и образующих ее частиц.

Формулировка и решение таких структурных задач и составляют предметнауки о строении вещества. Второй частью этой науки являетсяметод, сущность которого сводится к построению структурных моделей, адекватно отражающих свойства и поведение природных объектов, в том числе и таких как атомы и молекулы.

1.4. Свойства структур и структурных моделей

Эффективность использования структурных представлений в естественных науках в значительной мере обусловлена наличием у всех структур и структурных моделей ряда важных свойств.

Универсальность

Опыт применения структурного подхода показывает, что логический трафарет из пары понятий "частица структура" применим к объектам практически любой природы и любых масштабов — от галактик до элементарных частиц. Хотя практическая эффективность структурного подхода может оказаться различной, его принципиальная применимость не ставится под сомнение. Проблема может упираться только в то, что нам не удается сконструировать достаточно адекватную структурную модель.