Основоположним елементом вивчення переважної кількості природничих наук є матерія. У цій статті ми розглянемо поняття, види матерії, форми її руху і властивості.

Що таке матерія?

Протягом багатьох століть поняття матерії змінювався і вдосконалювався. Так, давньогрецький філософ Платон бачив її як субстрат речей, який протистоїть їх ідеї. Аристотель говорив, що це щось вічне, що не може бути ні мене, ні знищено. Пізніше філософи Демокріт і Левкипп дали визначення матерії як якоїсь основної субстанції, з якої складаються всі тіла у нашому світі і у Всесвіті.


Сучасне поняття матерії дав в. І. Ленін, згідно з яким вона є самостійною і незалежною об'єктивною категорією, яка виражається людським сприйняттям, відчуттями, вона також може бути скопійована і сфотографована.

Атрибути матерії

Головними характеристиками матерії є три ознаки:

Простір.

Час.

Рух.

Перші два відрізняються метрологічними властивостями, тобто їх можна кількісно виміряти спеціальними приладами. Простір вимірюється в метрах і його похідних величинах, а час у годинах, хвилинах, секундах, а також у добі, місяцях, роках і т. д. У часу є також інше, не менш важливе властивість – незворотність. Не можна повернутися на якусь вихідну тимчасову точку, вектор часу завжди має однобічну спрямованість і рухається від минулого до майбутнього. На відміну від часу, простір - більш складне поняття та має тривимірне вимір (висота, довжина, ширина). Таким чином, всі види матерії можуть пересуватися в просторі за певний проміжок часу.

Форми руху матерії

Все, що нас оточує, пересувається у просторі і взаємодіє один з одним. Рух відбувається безперервно і є головною властивістю, якою володіють всі види матерії. Між тим цей процес може протікати не тільки при взаємодії кількох об'єктів, але і всередині самої речовини, обумовлюючи його видозміни. Розрізняють такі форми руху матерії:

Механічна – це переміщення предметів у просторі (падіння яблука з гілки, біг зайця).

Фізична – виникає, коли тіло змінює свої характеристики (наприклад, агрегатний стан). Приклади: тане сніг, вода випаровується і т. д.

Хімічна – видозміна хімічного складу речовини (корозія металу, окислення глюкози)

Біологічна – має місце в живих організмах і характеризує вегетативний ріст, обмін речовин, розмноження та ін

Соціальна форма – процеси соціальної взаємодії: спілкування, проведення зборів, виборів і т. д.

Геологічна – характеризує руху матерії в земній корі і надрах планети: ядрі, мантії.

Всі вищеназвані форми матерії взаємопов'язані, взаємодоповнюють і взаємозамінюють один одного. Вони не можуть існувати самостійно і не є самодостатніми.

Властивості матерії

Стародавня і сучасна наука приписували матерії безліч властивостей. Найпоширеніше і очевидне – це рух, однак є й інші універсальні властивості:

Вона несотворима і незнищенна. Ця властивість означає, що будь-яке тіло або речовина якийсь час існує, розвивається, перестає існувати як вихідний об'єкт, однак матерія не припиняє свого існування, а просто перетворюється в інші форми.

Вона вічна і безкінечна у просторі.

Постійний рух, перетворення, видозміна.

Зумовленість, залежність від породжують факторів і причин. Дана властивість є свого роду поясненням походження матерії як наслідки певних явищ.

Основні види матерії

Сучасні вчені виділяють три фундаментальних виду матерії:

Речовина, що володіє певною масою в стані спокою, представляє найбільш поширений вид. Воно може складатися з часток, молекул, атомів, а також їх сполук, які утворюють фізичне тіло.

Фізичне поле - це особлива матеріальна субстанція, яка покликана забезпечувати взаємодію об'єктів (речовин).

Фізичний вакуум - є матеріальною середовищем з найменшим рівнем енергії.

Далі більш детально зупинимося на кожному з видів.

Речовина

Речовина – вид матерії, головним властивістю якого є дискретність, тобто уривчастість, обмеженість. У його структуру входять дрібні частинки у вигляді протонів, електронів і нейтронів, з яких складається атом. Атоми з'єднуються в молекули, формуючи речовина, яке, в свою чергу, утворює фізичне тіло або текучу субстанцію. Будь-яка речовина володіє рядом індивідуальних характеристик, що відрізняють його від інших: маса, щільність, температура кипіння і плавлення, структура кристалічної решітки. При певних умовах різні речовини можна з'єднувати і змішувати. У природі вони зустрічаються в трьох агрегатних станах: твердому, рідкому і газоподібному. При цьому конкретне агрегатний стан лише відповідає умовам вмісту речовини і інтенсивності молекулярної взаємодії, але не є його індивідуальною характеристикою. Так, вода при різних температурах може приймати і рідку і тверду і газоподібну форму.

Фізичне поле

Види фізичної матерії включають і таку компоненту, як фізичне поле. Воно представляє собою певну систему, в якій матеріальні тіла взаємодіють. Поле є не самостійним об'єктом, а, швидше, носієм специфічних властивостей утворили його частинок. Таким чином, імпульс, вивільнений від однієї частинки, але не поглинений іншого, є приналежністю поля. Фізичні поля – це реальні безтілесні форми матерії, що володіють властивістю безперервності. Їх можна класифікувати за різними критеріями:

Залежно від полеобразующего заряду виділяють: електричне, магнітне і гравітаційне поля.

За характером руху зарядів: динамічне поле, статистичну (містить нерухомі відносно один одного заряджені частинки).

По фізичній природі: макро - і мікрополя (створюються рухом окремих заряджених частинок).

Залежно від середовища існування: зовнішнє (яке оточує заряджені частинки), внутрішнє поле всередині речовини), істинне (сумарне значення зовнішнього і внутрішнього полів).

Фізичний вакуум

У XX столітті в фізиці як компроміс між матеріалістами та ідеалістами для пояснення деяких явищ з'явився термін "фізичний вакуум". Перші приписували йому матеріальні властивості, а другі стверджували, що вакуум - це не що інше, як порожнеча. Сучасна фізика спростувала судження ідеалістів і довела, що вакуум – це матеріальне середовище, також отримала назву квантового поля. Число частинок у ньому прирівнюється до нуля, що, однак, не перешкоджає короткочасного виникнення частинок в проміжних фазах. У квантовій теорії рівень енергії фізичного вакууму умовно приймається за мінімальний, тобто дорівнює нулю. Проте експериментально доведено, що енергетичне поле може приймати як негативні, так і позитивні заряди. Існує гіпотеза, що Всесвіт виник саме в умовах порушеної фізичного вакууму. Досі не до кінця вивчена структура фізичного вакууму, хоча і відомі багато його властивості. Згідно діркової теорії Дірака, квантове поле складається з рухомих квантів з однаковими зарядами, неясним залишається складу самих квантів, скупчення яких переміщуються у вигляді хвильових потоків.