Байгалийн шинжлэх ухааны дийлэнх хэсгийг судлах үндсэн элемент нь матери юм. Энэ нийтлэлд бид материйн тухай ойлголт, төрөл, түүний хөдөлгөөний хэлбэр, шинж чанарыг авч үзэх болно.
Юу юм бэ?
Олон зууны турш материйн тухай ойлголт өөрчлөгдөж, сайжирсаар ирсэн. Тиймээс эртний Грекийн гүн ухаантан Платон үүнийг юмсын субстрат гэж үзсэн нь тэдний санааг эсэргүүцдэг. Аристотель энэ бол мөнхийн зүйл бөгөөд үүнийг бүтээх ч үгүй, устгах ч боломжгүй гэж хэлсэн. Хожим нь философич Демокрит, Левкипп нар материйг манай ертөнц болон Орчлон ертөнцийн бүх биеийг бүрдүүлдэг нэг төрлийн үндсэн бодис гэж тодорхойлсон.
Материйн тухай орчин үеийн ойлголтыг В. И. Ленин өгсөн бөгөөд түүний дагуу энэ нь хүний ойлголт, мэдрэхүйгээр илэрхийлэгддэг бие даасан, бие даасан объектив категори бөгөөд үүнийг хуулбарлаж, гэрэл зураг авах боломжтой.
Материйн шинж чанарууд
Материйн үндсэн шинж чанар нь гурван шинж чанар юм:
- Зай.
- Цаг.
- Хөдөлгөөн.
Эхний хоёр нь хэмжилзүйн шинж чанараараа ялгаатай, өөрөөр хэлбэл тусгай багажаар тоон хэмжилт хийх боломжтой. Орон зайг хэмждэгметр ба түүний деривативаар, мөн цаг, минут, секунд, түүнчлэн өдөр, сар, жил гэх мэт цаг хугацаа нь өөр нэг чухал шинж чанартай байдаг - эргэлт буцалтгүй. Анхны цаг хугацааны аль ч цэг рүү буцах боломжгүй, цаг хугацааны вектор үргэлж нэг чиглэлтэй бөгөөд өнгөрсөн үеэс ирээдүй рүү шилждэг. Цаг хугацаанаас ялгаатай нь орон зай нь илүү төвөгтэй ойлголт бөгөөд гурван хэмжээст хэмжээстэй (өндөр, урт, өргөн). Тиймээс бүх төрлийн матери орон зайд тодорхой хугацаанд хөдөлж чадна.
Материйн хөдөлгөөний хэлбэр
Биднийг хүрээлж буй бүх зүйл орон зайд хөдөлж, бие биетэйгээ харилцан үйлчилдэг. Хөдөлгөөн нь тасралтгүй явагддаг бөгөөд бүх төрлийн материйн гол шинж чанар юм. Үүний зэрэгцээ, энэ үйл явц нь зөвхөн хэд хэдэн объектын харилцан үйлчлэлийн явцад төдийгүй тухайн бодис дотор ч үргэлжилж, түүний өөрчлөлтийг үүсгэдэг. Материйн хөдөлгөөний дараах хэлбэрүүдийг ялгадаг:
Механик гэдэг нь сансар огторгуй дахь биетүүдийн хөдөлгөөнийг хэлнэ (алим мөчрөөс унах, туулай гүйх)
- Физик - бие нь шинж чанараа өөрчлөх үед үүсдэг (жишээлбэл, нэгтгэх төлөв). Жишээ нь: цас хайлж, ус ууршдаг гэх мэт.
- Хими - бодисын химийн найрлагыг өөрчлөх (металлын зэврэлт, глюкозын исэлдэлт)
- Биологийн - амьд организмд оршдог бөгөөд ургамлын өсөлт, бодисын солилцоо, нөхөн үржихүйн шинж чанарыг илэрхийлдэг.
- Нийгмийн хэлбэр - үйл явцнийгмийн харилцаа: харилцаа холбоо, хурал хийх, сонгууль явуулах гэх мэт.
- Геологийн - дэлхийн царцдас болон гаригийн хэвлий дэх бодисын хөдөлгөөнийг тодорхойлдог: цөм, манти.
Дээрх бүх материйн хэлбэрүүд хоорондоо уялдаа холбоотой, нэг нэгнээ нөхөж, сольж болдог. Тэд бие даан оршин тогтнох боломжгүй бөгөөд бие дааж чадахгүй.
Материйн шинж чанарууд
Эртний болон орчин үеийн шинжлэх ухаан материйн олон шинж чанарыг тодорхойлдог. Хамгийн түгээмэл бөгөөд ойлгомжтой нь хөдөлгөөн боловч бусад бүх нийтийн шинж чанарууд байдаг:
- Тэр бүтээгдэхийн аргагүй, сүйрдэггүй. Энэ шинж чанар нь аливаа бие, бодис хэсэг хугацаанд оршин тогтнож, хөгжиж, анхны биетийн хувьд оршин тогтнохоо больсон боловч матери оршин тогтнохоо больдоггүй, харин зүгээр л өөр хэлбэрт шилждэг.
- Тэр огторгуйд мөнхийн бөгөөд хязгааргүй юм.
- Тогтмол хөдөлгөөн, хувиргалт, өөрчлөлт.
- Урьдчилан таамаглах, үүсгэгч хүчин зүйл, шалтгаанаас хамаарах хамаарал. Энэ шинж чанар нь тодорхой үзэгдлийн үр дагавар болох материйн гарал үүслийн нэг төрлийн тайлбар юм.
Бодисын үндсэн төрлүүд
Орчин үеийн эрдэмтэд материйн үндсэн гурван төрлийг ялгадаг:
- Тогтвортой масстай бодис бол хамгийн түгээмэл төрөл юм. Энэ нь физик биеийг бүрдүүлдэг бөөмс, молекул, атом, түүнчлэн тэдгээрийн нэгдлүүдээс бүрдэж болно.
- Физик талбар нь биетүүдийн (бодисуудын) харилцан үйлчлэлийг хангах зорилготой тусгай материаллаг бодис юм.
- Физик вакуум - хамгийн бага энергитэй материаллаг орчин юм.
Дараа нь төрөл тус бүрийг нарийвчлан авч үзье.
Бодис
Бодис нь нэг төрлийн матери бөгөөд түүний үндсэн шинж чанар нь салангид байдал, өөрөөр хэлбэл тасалдал, хязгаарлалт юм. Түүний бүтцэд атомыг бүрдүүлдэг протон, электрон, нейтрон хэлбэрийн хамгийн жижиг хэсгүүд багтдаг. Атомууд нийлж молекулуудыг үүсгэж, бодисыг үүсгэдэг ба энэ нь бие махбодь эсвэл шингэн бодис үүсгэдэг.
Аливаа бодис нь бусдаас ялгарах олон тооны бие даасан шинж чанартай байдаг: масс, нягт, буцлах болон хайлах цэг, болор торны бүтэц. Тодорхой нөхцөлд янз бүрийн бодисыг нэгтгэж, хольж болно. Байгалийн хувьд тэдгээр нь хатуу, шингэн, хий хэлбэртэй гурван төлөвт үүсдэг. Энэ тохиолдолд нэгтгэх тодорхой төлөв нь зөвхөн тухайн бодисын агууламжийн нөхцөл, молекулын харилцан үйлчлэлийн эрчмтэй нийцдэг боловч түүний бие даасан шинж чанар биш юм. Тиймээс өөр өөр температурт ус шингэн, хатуу, хийн хэлбэрийг авах боломжтой.
Физик талбар
Физик бодисын төрөлд мөн физик талбар гэх мэт бүрэлдэхүүн хэсгүүд орно. Энэ нь материаллаг биетүүдийн харилцан үйлчлэлцдэг нэг төрлийн систем юм. Талбай нь бие даасан объект биш, харин түүнийг үүсгэсэн бөөмсийн өвөрмөц шинж чанарыг зөөвөрлөгч юм. Иймээс нэг бөөмсөөс ялгарах импульс нь нөгөө бөөмсөнд шингэдэггүй нь шинж чанар юмталбарууд.
Физик орон нь тасралтгүй байх шинж чанартай материйн бодит биет бус хэлбэрүүд юм. Тэдгээрийг янз бүрийн шалгуурын дагуу ангилж болно:
- Талбай үүсгэгч цэнэгээс хамааран цахилгаан, соронзон болон таталцлын орон байна.
- Цэнэгүүдийн хөдөлгөөний шинж чанараар: динамик талбар, статистик (бие биетэйгээ харьцангуй хөдөлгөөнгүй цэнэгтэй бөөмсийг агуулдаг).
- Физик шинж чанараараа: макро болон микро талбарууд (хувийн цэнэгтэй хэсгүүдийн хөдөлгөөнөөс үүсдэг).
- Орших орчноос хамаарч: гадаад (цэнэглэгдсэн бөөмсийг хүрээлдэг), дотоод (бодисын доторх талбар), үнэн (гадаад болон дотоод талбайн нийт утга).
Физик вакуум
20-р зуунд "физик вакуум" гэсэн нэр томьёо нь зарим үзэгдлийг тайлбарлахын тулд материалистууд болон идеалистуудын хооронд буулт хийж физикт гарч ирсэн. Эхнийх нь материаллаг шинж чанарыг түүнд хамааруулж байсан бол хоёр дахь нь вакуум нь хоосон чанараас өөр зүйл биш гэж үздэг. Орчин үеийн физик нь идеалистуудын дүгнэлтийг няцааж, вакуум нь материаллаг орчин гэдгийг нотолсон бөгөөд үүнийг квант орон гэж нэрлэдэг. Түүний доторх бөөмсийн тоо тэгтэй тэнцүү боловч энэ нь завсрын үе шатанд бөөмс үүсэхээс сэргийлдэггүй. Квантын онолд физик вакуумын энергийн түвшинг нөхцөлт байдлаар хамгийн бага буюу тэгтэй тэнцүү гэж авдаг. Гэсэн хэдий ч энергийн талбар нь сөрөг ба эерэг цэнэгийг хоёуланг нь авч чаддаг нь туршилтаар батлагдсан. гэсэн таамаг бийОрчлон ертөнц яг сэтгэл хөдөлсөн физикийн вакуум орчинд үүссэн.
Физик вакуумын олон шинж чанарууд мэдэгдэж байгаа хэдий ч түүний бүтцийг бүрэн судлаагүй байна. Диракийн нүхний онолоор квант орон нь ижил цэнэгтэй хөдөлж буй квантуудаас тогтдог бөгөөд квантуудын найрлага нь өөрөө тодорхойгүй, кластерууд нь долгионы урсгал хэлбэрээр хөдөлдөг.
