2.1.2.Системность и структурность физической материи
Физическая материя обладает рядом атрибутов или свойств, главнейшими из
которых являются системность и структурность.
Любой объект материального мира можно рассматривать в качестве системы.
Система — особая целостность, которая характеризуется наличием упорядоченного
множества элементов, взаимосвязанных и взаимодействующих между собой.
Упорядоченность множества означает наличие закономерных отношений между элементами,
проявляющихся в виде законов структурной организации.
Например, макротело можно рассматривать как определенную организацию
молекул. Любая молекула тоже является системой, которая состоит из атомов. Атом также
представляет собой системное целое. Он состоит из ядра и электронных оболочек,
расположенных на определенных расстояниях от ядра. Ядро каждого атома, в свою очередь,
имеет внутреннюю структуру. В простейшем случае (у атома водорода) ядро состоит из
одной частицы — протона. Ядра более сложных атомов образованы путем взаимодействия
протонов и нейтронов, которые внутри ядра постоянно превращаются друг в друга и
образуют особые целостности — нуклоны. Наконец, и протон и нейтрон — сложные
образования. В них можно выделить специфические элементы кварки, которые
взаимодействуют, обмениваясь другими фундаментальными частицами — глюонами.
Материальные системы всегда взаимодействуют с внешним окружением. Некоторые
свойства, отношения и связи элементов в этом взаимодействии меняются, но основные связи
должны сохраняться и это является условием существования системы как целого. Эти
устойчивые связи и отношения между элементами системы и образуют ее структуру. Иными
словами, любая материальная система — это элементы и их структура.
Отметим, что во всех целостных системах связь между элементами является более
устойчивой, упорядоченной и внутренне необходимой, чем связь каждого из элементов с
окружающей средой. Чем меньше размеры материальных систем, тем более прочно связаны
между собой их элементы.
Т.о., структурность и системная организация материи выражают упорядоченность
существования материи и те конкретные формы, в которых она проявляется.
Структура физической материи проявляется в существовании ее в виде
бесконечного многообразия целостных систем, тесно взаимосвязанных между собой. Эта
структура неисчерпаема и бесконечна в количественном и качественном отношениях. Но
эмпирически доступной для наблюдений всегда является лишь конечная область
материального мира. Она простирается в масштабах от 10
-15
см до 10
-28
см (около 20
миллиардов световых лет), а во времени — до 2 . 10
28
лет.
В доступных пространственно-временных масштабах структурность материи
проявляется в ее системной организации, существовании в виде множества иерархически
взаимосвязанных систем, начиная от элементарных частиц и кончая Метагалактикой.
Иерархия — принцип структурной организации сложных многоуровневых систем,
состоящий в упорядочении взаимодействий между уровнями от высшего к низшему.
Причем, на более высоких уровнях иерархии осуществляются преимущественно функции
согласования, интеграции. Системный подход в рассмотрении материи показан на схеме
«Представления ученых конца XX в. об иерархической организации физической материи».
4