Макромир. Механическая картина мира. Представления о структуре и уровнях строения материи. Концепция о двух видах материи

Механический подход к описанию природы оказался необычно плодотворным. На основе ньютоновской механики были созданы гидродинамика, теория упругости, механическая теория тепла, молекулярно-кинетическая теория и ряд других теорий. Физика как наука достигала огромных успехов в своем развитии и заняла лидирующее положение среди других наук.

Два представления о структуре материи были сформулированы примерно 2500 лет назад в античной натурфилософии: атомистическая концепция Демокрита (Демокрит, ок. 469-370 до. н.э. ) и континуальная доктрина Аристотеля (Аристотель, 384-322 до н.э.). По первому представлению материя делима до определенного предела – до атомов, которые могут соединяться различными способами и порождают все многообразие объектов и явлений реального мира. По Демокриту мир образован двумя фундаментальными началами – атомами и пустотой, а материя обладает атомистической структурой

Данные представления о структуре материи просуществовали вплоть до начала XXв. Атомы рассматривались как плотные образования материи, как предел физического его деления. В рамках атомистической концепции строения материи была развита классическая механика Ньютона, которая доминировала в описании природы вплоть до начала XX в.

В конце XIX в. после создания Дж. Максвеллом теории электромагнетизма выяснилось, что материя предстает в виде двух форм: дискретного вещества и непрерывного поля.

Вещество и поле различаются по своей сущности:

· вещество дискретно и состоит из атомов, а поле непрерывно,

· вещество обладает массой, а поле – нет,

· вещество мало проницаемо, а поле полностью проницаемо,

· скорость движения вещества v<< с(с= 300000 км/с – скорость света), скорость распространения поля равна с.

Но открытия в физике в конце XIX – начале XX века в итоге привели к созданию квантовой механики, которая фактически разрушила представления классической физики о веществе и поле как двух качественно своеобразных видах материи.

де Бройль, показал, что не только световые волны обладают дискретной структурой, но и микрочастицам вещества присущ волновой характер (т.н. корпускулярно-волновой дуализм).

Согласно же представлениям современного естествознания на природу, все природные объекты представляют собой упорядоченные, структурированные и иерархически организованные системы.

В неживой природе в качестве структурных уровней организации материи выделяют: элементарные частицы, атомы, молекулы, поля, физический вакуум, макроскопические тела, планеты и планетные системы, звезды и звездные системы – галактики, системы галактик – метагалактику.

В современном естествознании выделяют три уровня строения материи.

Микромир – мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов от 10^-8 до 10^-15 см, а время жизни – от бесконечности до 10^-24 с.

Макромир – мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в мм, см, м, км, а время в с, мин, час, год.

Мегамир – мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется в парсеках или световых годах, время существования объектов миллиарды лет.