Өріс пен субстанция материяның тіршілік ету түрлері ретінде. Материя туралы түсінік. Заттың түрлері мен қасиеттері. Энгельс қозғалыс формаларын ұсынды

Қолданбалы математика кафедрасы

БАҚЫЛАУ ЖҰМЫСЫ

«Ұғымдар қазіргі жаратылыстану»

тақырыпқа:
« Материя. Зат түрлері»

Архангельск
2010
Мазмұны

Кіріспе ................................................................. ... ................................ ................. ............. ................................. 3
материяның 1. тұжырымдамасы ............. .................................................................. .. ......... ..5
2. Маңыздың түрлері ........................................................................................................... сегіз
2.1. Зат………………………………………………………………………. .……….. 10
2.2. Физикалық өріс ………………………………………………………………………………………… .. 11
2.3. Физикалық вакуум………………………………………………………………………………………. 12
2.4. Уақыт……………………………………………………………………………………………. он үш
2.5. Кеңістік ……………………………………………………………………………….….… .14
3. Атомизм туралы түсінік. Материяның дискреттілігі және үздіксіздігі …………………. ……. …… 15
Қорытынды................................................................. ................................. ................................ ............ ........................... 17
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...... ... ................................. .........он сегіз

Кіріспе

Заттың мәнін анықтау мәселесі өте күрделі. Қиындық материя ұғымының жоғары дәрежелі абстрактілілігінде, сондай-ақ әртүрлі материалдық объектілердің, материяның формаларының, оның қасиеттері мен өзара тәуелділігінде. Осыған байланысты философия мен басқа ғылымдардың алдында көптеген сұрақтар тұр: материя дегеніміз не? Ол туралы идеялар қалай дамыды? Белгілі бір заттардың, заттардың шексіз санын материя ұғымымен қалай корреляциялауға болады? Оның қандай қасиеттері бар? Материя мәңгілік және шексіз бе? Оның өзгеруінің себебі неде? Қазіргі кезде заттардың қандай түрлері белгілі? Материяның кейбір түрлерінің және оның қозғалыс формаларының басқаларына өзара ауысуы қалай жүзеге асады? Бұл қандай заңдардың негізінде орын алады?
Адамды қоршап тұрған материалдық дүние ең алуан түрлі қасиеттерге ие заттар мен құбылыстардың шексіз санын білдіреді. Айырмашылықтарға қарамастан, олардың барлығында екі маңызды сипаттама бар:
1) олардың барлығы адамның санасына тәуелсіз өмір сүреді;
2) адамға әсер ете алады, біздің санамызбен көрініс табады.
Марксизмге дейінгі философияда материяның әртүрлі ұғымдары дамыды: атомдық (Демокрит), эфирлік (Декарт), материалдық (Гольбах). «... Жалпы материя – бұл біздің сезімдерімізге қандай да бір түрде әсер ететін барлық нәрсе» (Гольбах «Табиғат жүйесі»). Барлық концепцияларға ортақ нәрсе затты оның ерекше түрлерімен және қасиеттерімен немесе зат құрылымының негізінде жатқан қарапайым бөлшектердің бірі сияқты атоммен сәйкестендіру болды.
Материяның ғылыми анықтамасын дамыта отырып, К.Маркс пен Ф.Энгельс объективті дүниені тұтастай алғанда, оны құрайтын денелердің барлық жиынтығын көздеді. Маркс пен Энгельстің диалектикалық және тарихи материализміне сүйене отырып, В.И. Ленин бұл ілімді одан әрі дамытып, өзінің «Материализм және эмпирикализм» атты еңбегінде материя түсінігін тұжырымдады: «Материя — адамға оның түйсіктері арқылы берілетін объективті шындықты белгілеу үшін философиялық категория, оны біздің адамдар көшіріп, суретке түсіріп, бейнелейді. олардан тәуелсіз өмір сүретін сезімдер».
Материя туралы философиялық концепциядан оның түрлері, құрылымы мен қасиеттері туралы табиғи және әлеуметтік түсініктерді ажырата білу қажет. Материяның философиялық түсінігі дүниенің объективті шындығын бейнелейді, ал жаратылыстану және әлеуметтік ұғымдар оның физикалық, химиялық, биологиялық, әлеуметтік қасиеттерін көрсетеді. Материя – ол неден тұратыны емес, жалпы объективті дүние. Жеке заттар, құбылыстар материядан тұрмайды, олар оның болмысының нақты түрлері ретінде әрекет етеді, мысалы, жансыз, тірі және қоғамдық ұйымдасқан материя, элементар бөліктер, жасушалар, тірі организмдер, өндірістік қатынастар және т.б. Материяның өмір сүруінің осы нысандарының барлығын әртүрлі жаратылыстану, қоғамдық және техникалық ғылымдар зерттейді.
Бұл жұмыстың мақсаты – «материя» ұғымын қарастыру және оның түрлерін қарастыру.

1. Зат туралы түсінік

Материя - адамның сезіміне және басқа заттарға тікелей немесе жанама әсер ететін барлық нәрсе. Бізді қоршаған әлем, бізді қоршаған және біздің сезімдеріміз арқылы тікелей немесе жанама түрде ашылатын барлық нәрсе шындыққа ұқсас нәрсе. Материяның ажырамас қасиеті – қозғалыс. Қозғалыссыз материя жоқ және керісінше. Заттың қозғалысы - олардың өзара әрекеттесуі нәтижесінде материалдық объектілерде болатын кез келген өзгерістер. Материя пішінсіз күйде болмайды – одан әртүрлі масштабтағы және күрделіліктегі материалдық объектілердің күрделі иерархиялық жүйесі қалыптасады.
Заттың көптеген қасиеттері бар, олардың ең көп тарағандары:

материяның атрибуттары болып табылатын қозғалыс, кеңістік және уақыт, т.б. олардың өмір сүруін қамтамасыз ететін нәрсе.
Материя мәңгілік және шексіз. Бұл оның уақыт пен кеңістікте ешқашан басы болмағанын және соңы болмайтынын білдіреді.
Материя мен қозғалыстың мызғымастығы және жаратылмау принципі материяның келесі қасиеті болып табылады. Бұл принцип табиғатты қорғау туралы көптеген заңдарда нақты түрде жүзеге асырылады.
Материяның маңызды қасиеті - әртүрлі материя түрлерін өзара түрлендіру қабілеті. Демек, материяның белгілі бір түрлері жойылып кетуі мүмкін, бірақ сонымен бірге оның басқа түрлері белгілі бір сандық қатынаста пайда болады. Және бұл процесс шексіз.
Ақырында, материя қайшылықпен, үзіліс пен үздіксіздіктің бірлігімен, ақырлы мен шексізнің бірлігімен, абсолюттілік пен салыстырмалылықпен, т.б.

материяның үш негізгі түрін ажырату керек, олар материя, антиматерия және өрісті қамтиды. Белгілі электромагниттік, гравитациялық, электронды, мезондық және басқа өрістер. Затқа элементар бөлшектер (фотондардан басқа), атомдар, молекулалар, макро және мегаденелер, т.б. тынығу массасы бар барлық нәрсе. Материяның бұл түрлерінің барлығы бір-бірімен диалектикалық байланыста. Бұған мысал ретінде 1922 жылы Луи де Бройльдің қос кейіпкерді ашуы табылады элементар бөлшектер, бұл кейбір жағдайларда олардың корпускулярлық сипатын ашады, ал басқаларында - толқындық қасиеттер.
ең жалпы түрде материяның келесі құрылымдық деңгейлерін бөлуге болады:

Элементар бөлшектер мен өрістер;
Атомдық-молекулалық деңгей;
Барлық макроденелер, сұйықтар мен газдар;
Ғарыштық объектілер: галактикалар, жұлдыздық бірлестіктер, тұмандықтар және т.б.;
Биологиялық деңгей, жануарлар дүниесі;
Әлеуметтік деңгей – бұл қоғам.

Материяның әрбір құрылымдық деңгейі өзінің қозғалысында, дамуында оның нақты заңдылықтарына бағынады. Сонымен, мысалы, бірінші құрылымдық деңгейде элементар бөлшектер мен өрістердің қасиеттері ықтималдық, статистикалық сипатта болатын кванттық физика заңдарымен сипатталады. Табиғатта олардың өз заңдары әрекет етеді. Адамзат қоғамы арнайы заңдар бойынша қызмет етеді. Материяның барлық құрылымдық деңгейлерінде әрекет ететін бірқатар заңдар бар (диалектика заңдары, бүкіләлемдік тартылыс заңы және т.б.), бұл барлық осы деңгейлердің ажырамас байланысының бір дәлелі.

Заттың жоғары деңгейі оның төменгі деңгейлерін қамтиды. Мысалы, атомдар мен молекулаларға элементар бөлшектер, макроденелер элементар бөлшектерден, атомдар мен молекулалардан тұрады. Дегенмен, материалдық білім одан да көп жоғары деңгейең төменгі деңгей элементтерінің механикалық қосындысы ғана емес. Бұл құрамдас элементтер қасиеттерінің қарапайым қосындысынан түбегейлі ерекшеленетін, оларды сипаттайтын заңдылықтардың ерекшелігінен көрінетін қасиеттері бар, сапалы жаңа материалдық түзілімдер. Гетерогенді зарядталған бөлшектерден тұратын атом бейтарап болатыны белгілі. Немесе классикалық мысал. Оттегі жануды, сутегінің жануын қамтамасыз етеді, ал молекулалары оттегі мен сутектен тұратын су өртті сөндіреді. Әрі қарай. Қоғам – индивидтердің – биоәлеуметтік тіршілік иелерінің жиынтығы. Сонымен қатар, қоғам жеке адамға да, белгілі бір адамдарға да кемітілмейді.

3. Жоғарыда келтірілген классификация негізінде материяның үш түрлі сферасын ажыратуға болады: жансыз, тірі және қоғамдық ұйымдасқан – қоғам. Жоғарыда бұл шарлар басқа жазықтықта қарастырылды. Өйткені, кез келген классификация салыстырмалы, сондықтан танымның қажеттілігіне қарай материяның күрделі, көп қырлы құрылымын көрсететін деңгейлердің, сфералардың және т.б. мүлдем басқаша жіктелуін беруге болады. Жіктеу үшін таңдап алынған сол немесе басқа негіз объективті шындықтың көптүрлілігінің көрінісі ғана екенін атап өтейік. Микро-, макро- және мегаәлемдер бар. Бұл материя құрылымының жіктелуін тауыспайды, оған басқа тәсілдер де мүмкін.

Жаратылыстану ғылымының негізгі ерекшелігі – жаратылыстану ғалымдарын жалпы материя немесе қозғалыс емес, материя мен қозғалыстың нақты түрлері, материалдық объектілердің қасиеттері, аспаптар арқылы өлшеуге болатын сипаттамалары қызықтырады. Қазіргі жаратылыстану ғылымында материяның үш түрі ажыратылады: материя, физикалық өріс және физикалық вакуум.
Уақыт пен кеңістік материяның болмысы мен қозғалысының әмбебап әмбебап формалары болып саналады. Материалдық объектілердің қозғалысы және әртүрлі нақты процестер кеңістікте және уақытта жүреді. Бұл ұғымдарды жаратылыстану-ғылыми түсінудің ерекшелігі уақыт пен кеңістікті құралдардың көмегімен сандық сипаттауға болатынында.
Салыстырмалылықтың арнайы теориясы кеңістік пен уақытты біртұтас континуум кеңістігіне – уақытқа біріктірді. Мұндай біріктірудің негізі салыстырмалылық принципі және материалдық объектілердің өзара әрекеттесуінің максималды жылдамдығының постулаты болып табылады - вакуумдағы жарық жылдамдығы, шамамен 300 000 км / с-қа тең. Бұл теория кеңістіктің әртүрлі нүктелерінде орын алған екі оқиғаның бір мезгілде болуының салыстырмалылығын, сондай-ақ бір-біріне қатысты қозғалатын әртүрлі санақ жүйесінде жасалған ұзындықтар мен уақыт аралықтарының өлшемдерінің салыстырмалылығын білдіреді.
Жалпы салыстырмалылық теориясына сәйкес кеңістік – уақыт қасиеттері материалдық объектілердің болуына байланысты. Кез келген материалдық объект кеңістікті иеді, оны Евклид геометриясы емес, Риманның сфералық геометриясы немесе Лобачевскийдің гиперболалық геометриясы арқылы сипаттауға болады. Материяның тығыздығы өте жоғары массивтік дененің айналасындағы қисықтық соншалықты үлкен болады, бұл кеңістік – уақыт өзін жергілікті түрде «жабады», бұл денені Әлемнің қалған бөлігінен бөліп, қара түсті құрайды деп болжанады. материалдық объектілерді және электромагниттік сәулеленуді жұтатын тесік. Сыртқы бақылау үшін қара дыры бетінде уақыт тоқтап тұрғандай. Біздің Галактиканың ортасында үлкен қара тесік бар деген болжам бар. Дегенмен, басқа көзқарас бар. Ресей ғылым академиясының академигі А.А.Логунов кеңістік – уақыттың қисықтығы жоқ, бірақ объектілердің траекториясының қисықтығы тартылыс өрісінің өзгеруіне байланысты пайда болады деп тұжырымдайды. Оның пікірінше, алыстағы галактикалардың сәулелену спектрінде байқалатын қызыл ығысуды Ғаламның кеңеюімен емес, олар жіберетін сәулеленудің гравитациялық өрісі күшті ортадан гравитациялық өрісі әлсіз ортаға ауысуымен түсіндіруге болады. , онда бақылаушы Жерде болады.

2.1. Зат

Зат - массасы бар заттың негізгі түрі. Материалдық объектілерге элементар бөлшектер, атомдар, молекулалар және олардан түзілген көптеген материалдық объектілер жатады. Химияда заттар қарапайым (бір химиялық элемент атомдары бар) және күрделі болып бөлінеді - химиялық қосылыстар... Заттың қасиеттері сыртқы жағдайларға және оны құрайтын атомдар мен молекулалардың өзара әрекеттесу қарқындылығына байланысты, бұл заттардың агрегаттық күйлерінің әртүрлілігін анықтайды: қатты, сұйық және газ тәрізді. Салыстырмалы түрде жоғары температурада заттың плазмалық күйі пайда болады. Материяның бір күйден екінші күйге ауысуын материя қозғалысының бір түрі ретінде қарастыруға болады.
Табиғатта материя қозғалысының әртүрлі түрлері байқалады, оларды материалдық объектілердің қасиеттерінің өзгеруін және олардың қоршаған әлемге әсерін ескере отырып жіктеуге болады. Механикалық қозғалыс (денелердің салыстырмалы қозғалысы), тербелмелі және толқындық қозғалыс, әртүрлі өрістердің таралуы мен өзгеруі, атомдар мен молекулалардың жылулық (хаотикалық) қозғалысы, макрожүйелердегі тепе-теңдік және тепе-теңдік емес процестер, агрегаттың әртүрлі күйлері арасындағы фазалық ауысулар (балқу, булану, т.б.), радиоактивті ыдырау, химиялық және ядролық реакциялар, тірі организмдер мен биосфераның дамуы, жұлдыздардың, галактикалардың және жалпы Әлемнің эволюциясы - мұның бәрі материя қозғалысының әртүрлі түрлерінің мысалдары.

2.2. Физикалық өріс

Физикалық өріс - материалдық объектілер мен олардың жүйелерінің физикалық өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететін материяның ерекше түрі. Физикалық өрістерге электромагниттік және гравитациялық өрістер, ядролық күштер өрісі, сонымен қатар әртүрлі бөлшектерге сәйкес келетін толқындық (кванттық) өрістер (мысалы, электрон-позитрондық өріс) жатады. Физикалық өрістердің көзі бөлшектер болып табылады (мысалы, электромагниттік өріс үшін зарядталған бөлшектер). Бөлшектер жасаған физикалық өрістер олардың арасындағы өзара әрекеттесуді шектеулі жылдамдықпен тасымалдайды. Кванттық теорияда әрекеттесу бөлшектер арасындағы өріс кванттарының алмасуына байланысты.

2.3. Физикалық вакуум

Физикалық вакуум - кванттық өрістің ең төменгі энергетикалық күйі. Бұл термин кейбір микропроцестерді түсіндіру үшін өрістің кванттық теориясына енгізілген. Бөлшектердің орташа саны - өріс кванттары - вакуумда нөлге тең, бірақ виртуалды бөлшектер онда өндірілуі мүмкін - қысқа уақыт ішінде болатын аралық күйдегі бөлшектер. Виртуалды бөлшектер физикалық процестерге әсер етеді. Физикалық вакуумда әртүрлі типтегі бөлшектер-антибөлшек жұптары пайда болуы мүмкін. Жеткілікті жоғары энергия концентрациясында вакуум нақты бөлшектермен әрекеттеседі, бұл тәжірибемен расталады. Ғалам физикалық вакуумнан қозғалған күйде пайда болды деп болжанады.

2.4. Уақыт

Уақыт физикалық күйлердің өзгеру ретін білдіреді және кез келген процестің немесе құбылыстың объективті сипаттамасы болып табылады. Уақыт - бұл сағатпен өлшенетін нәрсе. Сағаттардың жұмыс істеу принципі көптеген физикалық процестерге негізделген, олардың ішінде ең қолайлысы периодты процестер: Жердің өз осінің айналасында айналуы, қозғалған атомдардың электромагниттік сәулеленуі және т.б. Жаратылыстанудың көптеген негізгі жетістіктері ғылымның дамуымен байланысты. дәлірек сағаттар. Қазіргі уақытта қолданыстағы стандарттар уақытты өте жоғары дәлдікпен өлшеуге мүмкіндік береді - салыстырмалы өлшеу қателігі шамамен 10 -11.
Нақты процестердің уақыт сипаттамасы негізделген уақыт постулаты:барлық жағынан бірдей құбылыстар бір уақытта болады. Уақыт постулаты табиғи және айқын болып көрінгенімен, оның ақиқаты әлі де салыстырмалы, өйткені оны тіпті ең жетілген сағаттармен де эксперименттік түрде тексеру мүмкін емес, өйткені, біріншіден, олар өздерінің дәлдігімен сипатталады, екіншіден, түбегейлі ұқсастықты құру мүмкін емес. әр түрлі уақыттағы табиғат жағдайлары. Сонымен бірге жаратылыстану-ғылыми зерттеулердің ұзақ мерзімді тәжірибесі белгілі бір уақытта қол жеткізілген дәлдік шегінде уақыт постулатының дұрыстығына күмән келтірмеуге мүмкіндік береді.
При создании классической механики около 300 лет назад И. Ньютон ввел понятие абсолютного, или истинного, математического времени, которое течет всегда и везде равномерно, и относительного времени как меры продолжительности, употребляемой в обыденной жизни и означающей определенный интервал времени: час, день, месяц және т.б.
Қазіргі көзқараста уақыт әрқашан салыстырмалы. . Салыстырмалылық теориясынан шығатыны, вакуумдегі жарық жылдамдығына жақын жылдамдықта уақыт баяулайды – релятивистік уақыт кеңеюі жүреді. , және күшті гравитациялық өріс гравитациялық уақыттың кеңеюіне әкеледі . Кәдімгі жер жағдайында мұндай әсерлер өте аз.
Уақыттың ең маңызды қасиеті – оның қайтымсыздығы. Барлық детальдар мен бөлшектердегі өткенді шынайы өмірде қайта шығару мүмкін емес - өткен ұмытылады. Уақыттың қайтымсыздығы көптеген табиғи жүйелердің, соның ішінде атомдар мен молекулалардың күрделі өзара әрекеттесуіне байланысты және символдық түрде уақыт жебесімен белгіленеді. , " ұшатын «әрқашан өткеннен болашаққа. Термодинамикадағы нақты процестердің қайтымсыздығы атомдар мен молекулалардың хаотикалық қозғалысымен байланысты.

2.5. Ғарыш

Кеңістік ұғымы уақыт ұғымынан әлдеқайда күрделі. Бір өлшемді уақыттан айырмашылығы, нақты кеңістік үш өлшемді, яғни. үш өлшемі бар. Үш өлшемді кеңістікте атомдар мен планеталық жүйелер бар, табиғаттың негізгі заңдары орындалады. Дегенмен, біздің Ғаламның кеңістігі көптеген өлшемдерге ие болатын гипотезалар алға қойылған, дегенмен біздің сезім мүшелеріміз олардың үшеуін ғана сезе алады.
Ғарыш туралы алғашқы түсініктер табиғатта белгілі бір көлемді алып жатқан қатты денелердің айқын болуынан туындады. Соның негізінде мынадай анықтама беруге болады: кеңістік физикалық денелердің қатар өмір сүру тәртібін білдіреді. Аяқталған кеңістік теориясы – Евклид геометриясы – 2000 жылдан астам бұрын жасалған және әлі күнге дейін ғылыми теорияның үлгісі болып саналады.
Абсолютті уақытқа ұқсастығы бойынша И.Ньютон абсолютті кеңістік ұғымын енгізді, ол онда орналасқан физикалық объектілерге тәуелсіз өмір сүреді және толығымен бос болуы мүмкін, физикалық процестер ойналатын әлемдік арена сияқты. Кеңістік қасиеттері евклид геометриясы арқылы анықталады. Дәл осы кеңістік идеясы адамдардың практикалық әрекеттерінің негізінде жатыр. Дегенмен, бос кеңістік идеалды болып табылады, ал бізді қоршаған шынайы әлем әртүрлі материалдық нысандарға толы. Материалдық объектілері жоқ идеалды кеңістік, мысалы, дененің механикалық қозғалысын сипаттау кезінде де мағынасыз болады, ол үшін басқа денені анықтамалық жүйе ретінде көрсету қажет. Денелердің механикалық қозғалысы салыстырмалы. Абсолютті қозғалыс денелердің абсолютті қалған бөлігі сияқты табиғатта болмайды. Уақыт сияқты кеңістік те салыстырмалы.

3. Атомизм туралы түсінік. Материяның дискреттілігі және үздіксіздігі

Қорытынды

Библиография

Большаков А.В., Грехнев В.С., Добрынина В.И. Философиялық білім негіздері. - М .: Ресейдің «Знание» қоғамы, 1997 ж.
Карпенков С.Х. Қазіргі жаратылыстану. - М .: Академиялық жоба, 2003 ж.
Карпенков С.Х. Қазіргі жаратылыстану концепциялары. - М.: Мәдениет және спорт, ЮНИТИ, 1997.
Қазіргі жаратылыстану концепциялары. - SPb .: Питер, 2008.
Қазіргі жаратылыстану концепциялары / Ред. В.Н. Лавриненко. - М.: Мәдениет және спорт, ЮНИТИ, 1997.
Қазіргі жаратылыстану: Энциклопедия: 10 томда.- М .: MAGISTR-PRESS баспасы, 2000. - 1-том. - Физикалық химия.
Дүниені философиялық түсіну / Ред. В.В. Терентьев. - М.: MIIT, 1994 ж.

1) ЗатӨз массасы (тыныштық массасы) бар бөлшектерден тұратын заттың физикалық формасы

2) Өріс- денелерді бір-бірімен байланыстыратын және әрекетті денеден денеге тасымалдайтын материалдық түзіліс (электромагниттік, гравитациялық, ядроішілік өрістер) Фотонның тыныштық массасы жоқ, өйткені жарық демалмайды.

3) Антизат- антибөлшектерден тұратын in-in. Антиматерияның құрылымы: мұндай физикалық шындықтың атомдарының ядролары антипротондар мен антинейтрондардан, ал қабықшалар позитрондардан болуы керек.

Бізді қоршаған материалдық әлемді, біріншіден, бөлуге болады микроәлем, макрокосм және мегаәлем, олардың әрқайсысы өз кезегінде материалдық болмысты ұйымдастырудың әртүрлі деңгейлерін қамтиды:

- жансыз табиғатта: 1) субмикроэлементтік деңгей (кварктар), 2) элементарлық (электрондар), 3) ядролық (атомдық ядро), 4) атомдық, 5) молекулалық, 6) макроскопиялық, 7) планеталық, 8) ғарыштық.

- жабайы табиғатта: 1) биологиялық макромолекулалар, 2) жасушалық, 3) микроорганизм, 4) мүшелер мен ұлпалардың деңгейі, 5) организм деңгейі, 6) популяция, 7) биоценоздық, 8) биосфера.

- әлеуметтік салаға: 1) адам (жеке тұлға), 2) отбасы, 3) ұжымдар, 4) әлеуметтік топтар, 5) ұлттар, 6) этностар, 7) мемлекеттер

Материяның құрылымдық деңгейлерінің (және ішкі деңгейлерінің) әрқайсысы алдыңғыларының негізінде пайда болады және өмір сүреді, бірақ ол элементтердің қарапайым қосындысы ретінде оларға қысқартылмайды, өйткені ол жаңа сапаға ие және өз әрекетінде әртүрлі заңдарға бағынады. жұмыс істеуі мен дамуы.

11. Қозғалыс, кеңістік, уақыт материяның өмір сүруінің негізгі формалары ретінде.

Қозғалыс- ең жалпы түрінде кез келген өзгерісті, түрлендіруді қамтитын ұғым. Бар нәрсенің бәрі өзгеріске, басқа күйге тұрақты ұмтылуда, бірақ салыстырмалы тұрақтылығы бар және салыстырмалы тыныштықта болған нәрсе ғана өзгереді. Бірақ белгілі бір тұрақтылық болмаса, дүниеде ештеңе де болмас еді. Бейбітшілік – салыстырмалы ұғым, ал қозғалыс – абсолютті. Бірақ қозғалыстың салыстырмалық қасиеттері де бар, өйткені бір объектідегі өзгерістер басқа объектіге қатысты ғана бекітіледі.

Ежелгі дәуірде екі ұғым болған:

1) Зено – қозғалысты теріске шығару. Зенонның апориялары. Ол ойлау қозғалысының мүмкін еместігін дәлелдеді.

2) Гераклит – «Бәрі ағып жатыр!». бәрі үнемі бір күйден екінші күйге ауысады.

Энгельс қозғалыстың келесі формаларын ұсынды:

Механикалық

Физикалық

Химиялық

Биологиялық

Әлеуметтік

Зат қозғалысының түрлері:

1) Механикалық(сапада өзгеріс жоқ)

2) Сапаның өзгеруімен... Бағыттылық 3 түрге бөлінеді:

Прогрессивті (төменнен жоғарыға дейін)

Регрессивті (ең жоғарыдан төменге дейін)

горизонтальды (биологиядағы идиодаптация құбылысы, өзгерістер өмір сүру жағдайларына байланысты және тіршілік әрекетінің ұйымдастырылуы мен деңгейінің жалпы жоғарылауымен бірге жүрмейді. Мысалы, периодтық жүйе, мұнда өзгерістер ұйымның бір көлденең құрылымдық деңгейінде жүреді. зат туралы)

Даму бірқатар заңдарға бағынады:

Сандық өзгерістерге негізделген бір сапаның екінші сапаға өту заңы

Қарама-қарсылықтардың бірлігі мен күресінің заңы

Терістеуді терістеу заңы

Нысан қалай өзгерсе де, ол бар болғанша, ол өзінің анықтығын сақтайды. Өзен аққандықтан өзен болудан қалмайды: өзеннің бар болуы оның ағынында. Абсолютті тыныштықты табу өмір сүруді тоқтатуды білдіреді. Салыстырмалы түрде тыныштықтағы барлық нәрсе қандай да бір қозғалысқа міндетті түрде қатысады. Бейбітшілік әрқашан тек көрінетін және салыстырмалы сипатта болады. Денелер шартты түрде қозғалыссыз ретінде қабылданған қандай да бір анықтамалық жүйеге қатысты ғана демалуы мүмкін (мысалы, біз ғимаратқа, Жерге қатысты қозғалыссызбыз, бірақ біз Күнге қатысты қозғаламыз)

Жеке меншік объектілері:

-үш өлшемділік(кез келген кеңістік қатынасын үш өлшеммен сипаттауға болады – ұзындық, ен, биіктік)

-қайтымдылық(сол жерге оралуға болады)

-дәрежесі

-изотропия(барлық мүмкін болатын бағыттардың теңдігі)

Сол кездегі жеке меншік:

-бір өлшемділік(бір координат жеткілікті: минут, сағат, секунд)

-бір бағыттылық(уақытты кері қайтару мүмкін емес)

Кеңістік пен уақыттың ортақ қасиеттері:

Объективтілік (біздің санамыздан тәуелсіздік)

Шексіздік (ғаламда кеңістік пен уақыт болмайтын орын жоқ)

Абсолюттік (яғни, кеңістіктен тыс болу уақыттан тыс болу сияқты нонсенс)

салыстырмалылық (яғни, адамның кеңістік пен уақыт туралы ойлары салыстырмалы)

Үздіксіздік бірлігі (бос орын жоқ)

үзіліс бірлігі ( материалдық объектілердің бөлек болуы

Кеңістік пен уақыт түрлері:

-Нағыз(өндіріс пен уақыттың өмір сүруінің объективті формалары)

-Перцептивті(адамның нақты кеңістік пен уақытты субъективті қабылдауы)

-Тұжырымдама(кеңістік пен уақытты теориялық модельдеу)

Кеңістік пен уақыттың пайда болуы туралы түсініктер:

1) Елеулі(Демокрит, Платон, Ньютон)

Кеңістік пен уақыт зат қатарындағы материямен бірге абсолютті болып саналады. Олар өз бетінше, материалдық объектілерден тәуелсіз өмір сүреді және таза созылу және таза ұзақтық ретінде қарастырылады.

2) Реляциялық(Аристотель, Лейбниц және біздің уақытта Эйнштейн, Лобачевский)

Кеңістік пен уақыт – олардан дербес және бөлек өмір сүрмейтін объектілер арасындағы ерекше қатынас. Анау. егер Ньютон үшін тақта қандай да бір орынға ие болса, онда Лейбниц үшін кеңістік тақтаның оны қоршап тұрған объектілерге қатынасы болып табылады.

Салыстырмалылық теориясынан екі философиялық маңызды қорытынды шықты: біріншіден, жарық жылдамдығына жақын жылдамдықтарда денелердің ұзындығы шамамен екі есе азаяды; екіншіден, уақыт процестерінің ағынының жылдамдығы жарыққа жақын жылдамдықпен, шамамен 40 есе баяулайды. Салыстырмалылық теориясы қозғалыстағы денелердің жылдамдығына кеңістіктің (денелердің ұзындығы) және уақыттың (процестердің жүру ұзақтығының жылдамдығы) тәуелділігін көрсетті.

Материя- дүниеде бірге өмір сүретін барлық объектілер мен жүйелердің шексіз жиынтығы, олардың қасиеттері мен байланыстарының, қатынастары мен қозғалыс формаларының жиынтығы. Ол тек тікелей бақыланатын заттар мен табиғат денелерін ғана емес, сонымен қатар адамға оның сезімінде берілмейтіндердің барлығын қамтиды.

Материяның ажырамас қасиеті – қозғалыс. Заттың қозғалысы материалдық объектілермен олардың өзара әрекеттесуінің нәтижесінде болатын кез келген өзгерістерді білдіреді. Табиғатта бар әртүрлі түрлеріматерияның қозғалысы: механикалық, тербеліс және толқындық, атомдар мен молекулалардың жылулық қозғалысы, тепе-теңдік және тепе-теңдік емес процестер, радиоактивті ыдырау, химиялық және ядролық реакциялар, тірі организмдердің және биосфераның дамуы.

Жаратылыстану дамуының қазіргі кезеңінде зерттеушілер материяның келесі түрлерін ажыратады: материя, физикалық өріс және физикалық вакуум.

Заттыныштық массасы бар материяның негізгі түрі болып табылады. Материалдық объектілерге: элементар бөлшектер, атомдар, молекулалар және олардан түзілген көптеген материалдық объектілер жатады. Заттың қасиеттері сыртқы жағдайларға және заттардың әртүрлі агрегаттық күйлерін анықтайтын атомдар мен молекулалардың өзара әрекеттесуінің қарқындылығына байланысты.

Физикалық өрісматериалдық объектілер мен олардың жүйелерінің физикалық өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететін материяның ерекше түрі болып табылады. Зерттеушілерге физикалық өрістер жатады: электромагниттік және гравитациялық өрістер, ядролық күштер өрісі, әртүрлі бөлшектерге сәйкес келетін толқындық өрістер. Бөлшектер физикалық өрістердің көзі болып табылады.

Физикалық вакуумкванттық өрістің ең төменгі энергетикалық күйі болып табылады. Бұл термин кейбір процестерді түсіндіру үшін өрістің кванттық теориясына енгізілген. Бөлшектердің орташа саны - өріс кванттары - вакуумда нөлге тең, бірақ онда қысқа уақыт ішінде болатын аралық күйдегі бөлшектер пайда болуы мүмкін.

Материалдық жүйелерді сипаттағанда корпускулярлық (лат. корпускулум- бөлшек) және үздіксіз (лат. континиум- үздіксіз) теория. Үздіксізтеория қайталанатын үздіксіз процестерді, белгілі бір орташа позицияға жақын жерде болатын тербелістерді қарастырады. Тербеліс ортада тараған кезде толқындар пайда болады. Тербеліс теориясы – бұл заңдарды зерттейтін физика саласы. Осылайша, үздіксіз теория толқындық процестерді сипаттайды. Толқындық (үздіксіз) сипаттаумен қатар бөлшек – корпускула ұғымы кеңінен қолданылады. тұрғысынан үздіксізБарлық материя ұғымы кеңістікте біркелкі таралған өріс формасы ретінде қарастырылды және өрістің кездейсоқ бұзылуынан кейін толқындар, яғни қасиеттері әртүрлі бөлшектер пайда болды. Бұл түзілістердің өзара әрекеттесуі макрокосмосты құрайтын атомдардың, молекулалардың, макроденелердің пайда болуына әкелді. Осы критерий негізінде материяның келесі деңгейлері бөлінеді: микроәлем, макроәлем және мегаәлем.

Микроәлем - бұл өте кішкентай, тікелей бақыланбайтын материалдық микрообъектілердің аймағы, олардың өлшемі 10 -8-ден 10 -16 см-ге дейін, ал өмір сүру ұзақтығы - шексіздіктен 10 -24 с-қа дейін есептелген. Бұл атомдардан элементар бөлшектерге дейінгі әлем. Олардың барлығы толқындық және корпускулалық қасиеттерге ие.

Макрокосм- масштабы жағынан адамға сәйкес келетін материалдық объектілер әлемі. Бұл деңгейде кеңістіктік шамалар миллиметрден километрге дейін, ал уақыт секундтан жылдарға дейін өлшенеді. Макроәлем макромолекулалармен, әртүрлі агрегаттық күйдегі заттармен, тірі организмдермен, адаммен және оның қызметінің өнімдерімен бейнеленген.

Мегаәлем- орасан зор ғарыштық масштабтар мен жылдамдықтар сферасы, оның қашықтығы астрономиялық бірліктермен (1 AU = 8,3 жарық минуты), жарық жылдары (1 жарық жылы = 10 триллион км) және парсекпен (1 дана = 30 триллион км) және ғарыш объектілерінің өмір сүру ұзақтығы - миллиондаған және миллиардтаған жылдар. Бұл деңгейге ең үлкен материалдық объектілер кіреді: планеталар мен олардың жүйелері, жұлдыздар, галактикалар және олардың метагалактикаларды құрайтын шоғырлары.

Элементар бөлшектердің классификациясы

Элементар бөлшектер микроәлемнің негізгі құрылымдық элементтері болып табылады. Элементар бөлшектер болуы мүмкін құраушы(протон, нейтрон) және композициялық емес(электрон, нейтрино, фотон). Қазіргі уақытта 400-ден астам бөлшектер мен олардың антибөлшектері ашылды. Кейбір элементар бөлшектер әдеттен тыс қасиеттерге ие. Сонымен, ұзақ уақыт бойы нейтрино бөлшектерінің тыныштық массасы жоқ деп есептелді. 30-жылдары. ХХ ғасыр бета-ыдырауды зерттегенде радиоактивті ядролар шығаратын электрондардың энергиясының таралуы үздіксіз жүретіні анықталды. Бұдан не энергияның сақталу заңы орындалмайды, не электрондардан басқа энергияның бір бөлігін алып кететін тыныштық массасы нөлдік фотондарға ұқсас тіркелуі қиын бөлшектер шығарылады. Ғалымдар оның нейтрино екенін айтты. Дегенмен, эксперименталды түрде нейтриноларды үлкен жер асты қондырғыларында 1956 жылы ғана тіркеу мүмкін болды. Бұл бөлшектерді тіркеудің қиындығы нейтрино бөлшектерін ұстау олардың жоғары ену қабілетіне байланысты өте сирек кездесетіндігінде. Тәжірибелер барысында нейтриноның тыныштық массасы нөлден аз ғана айырмашылығы болғанымен нөлге тең емес екені анықталды. Антибөлшектердің де қызықты қасиеттері бар. Олардың егіз бөлшектерімен бірдей көптеген ерекшеліктері бар (масса, спин, өмір сүру ұзақтығы және т.б.), бірақ олардан белгілері бойынша ерекшеленеді. электр зарядынемесе басқа сипаттамалар.

1928 жылы П.Дирак электронның антибөлшегі – позитронның болуын болжады, оны төрт жылдан кейін К.Андерсон ғарыштық сәулелердің құрамында ашты. Электрон мен позитрон егіз бөлшектердің жалғыз жұбы емес, бейтарап бөлшектерден басқа барлық элементар бөлшектердің антибөлшектері болады. Бөлшек пен антибөлшек соқтығысқанда олардың аннигиляциясы жүреді (лат. жою- жоққа айналу) - элементар бөлшектер мен антибөлшектердің басқа бөлшектерге айналуы, олардың саны мен түрі сақталу заңдарымен анықталады. Мысалы, электрон-позитрон жұбының аннигиляциясы нәтижесінде фотондар туады. Анықталған элементар бөлшектердің саны уақыт өте келе артады. Сонымен бірге белгілі бөлшектердің құрылыс блоктары бола алатын іргелі бөлшектерді іздеу жалғасуда. Кварктар деп аталатын бөлшектердің бұл түрінің болуы туралы гипотезаны 1964 жылы американдық физик М.Гелл-Манн ( Нобель сыйлығы 1969).

Элементар бөлшектердің көптеген сипаттамалары бар. Кварктардың ерекше белгілерінің бірі олардың бөлшек электр зарядтарының болуы. Кварктар бір-бірімен жұп және үштік болып қосыла алады. Үш кварктың қосындысы түзеді бариондар(протондар мен нейтрондар). Бос күйінде кварктар байқалмады. Алайда кварк моделі көптеген элементар бөлшектердің кванттық сандарын анықтауға мүмкіндік берді.

Элементар бөлшектер келесі критерийлер бойынша жіктеледі: бөлшек массасы, электр заряды, элементар бөлшектер қатысатын физикалық әрекеттесу түрі, бөлшектердің өмір сүру ұзақтығы, спин және т.б.

Бөлшектің тыныштық массасына байланысты (массасы бар барлық бөлшектердің ішіндегі ең жеңілі болып саналатын электронның тыныштық массасына қатысты анықталатын оның тыныштық массасы) мыналар бөлінеді:

♦ фотондар (грек. фотосуреттер- тыныштық массасы жоқ және жарық жылдамдығымен қозғалатын бөлшектер);

♦ лептондар (грек. лептос- жарық) - жеңіл бөлшектер (электрон және нейтрино);

♦ мезондар (грек. мезо- орташа) - массасы бір мыңнан мың электронға дейінгі орташа бөлшектер (пи-мезон, ка-мезон және т.б.);

♦ бариондар (грек. барыс- ауыр) - массасы мыңнан астам электрон массасы бар ауыр бөлшектер (протондар, нейтрондар және т.б.).

Электр зарядына байланысты мыналар болады:

♦ теріс зарядты бөлшектер (мысалы, электрондар);

♦ оң зарядты бөлшектер (мысалы, протон, позитрондар);

♦ заряды нөлдік бөлшектер (мысалы, нейтрино).

Бөлшек заряды бар бөлшектер бар - кварктар.Бөлшектер қатысатын іргелі әрекеттесу түрін ескере отырып, олардың арасында:

♦ адрондар (грек. adros- үлкен, күшті), электромагниттік, күшті және әлсіз әрекеттесулерге қатысатын;

♦ тек электромагниттік және әлсіз әрекеттесулерге қатысатын лептондар;

♦ бөлшектер өзара әрекеттесу тасушылары (фотондар электромагниттік әсерлесудің тасымалдаушысы; гравитондар - гравитациялық әсерлесудің тасымалдаушысы; глюондар - күшті әсерлесудің тасымалдаушысы; аралық векторлық бозондар - әлсіз әсерлесудің тасымалдаушысы).

Өмір сүру ұзақтығы бойынша бөлшектер тұрақты, квазитұрақты және тұрақсыз болып бөлінеді. Элементар бөлшектердің көпшілігі тұрақсыз, олардың өмір сүру ұзақтығы 10 -10 -10 -24 с. Тұрақты бөлшектер ұзақ уақыт бойы ыдырамайды. Олар шексіздіктен 10 -10 с дейін өмір сүре алады. Фотон, нейтрино, протон және электрон тұрақты бөлшектер болып саналады. Квазитұрақты бөлшектер электромагниттік және әлсіз әрекеттесу нәтижесінде ыдырайды, әйтпесе олар резонанстар деп аталады. Олардың өмір сүру ұзақтығы 10 -24 -10 -26 с.

2.2. Негізгі өзара әрекеттесулер

Өзара әрекеттесу материя қозғалысының негізгі себебі болып табылады, сондықтан өзара әрекеттесу олардың табиғи шығу тегі мен жүйелік ұйымдастырылуына қарамастан барлық материалдық объектілерге тән. Әртүрлі өзара әрекеттесу ерекшеліктері материалдық объектілердің өмір сүру жағдайлары мен қасиеттерінің ерекшеліктерін анықтайды. Барлығы өзара әрекеттесудің төрт түрі белгілі: гравитациялық, электромагниттік, күшті және әлсіз.

Гравитациялықөзара әрекеттесу ғалымдардың зерттеу нысанына айналған белгілі іргелі өзара әрекеттесулердің алғашқысы болды. Ол массасы бар кез келген материалдық объектілердің өзара тартылуында көрінеді, гравитациялық өріс арқылы беріледі және И.Ньютон тұжырымдаған бүкіләлемдік тартылыс заңымен анықталады.

Бүкіләлемдік тартылыс заңы жер өрісіне материалдық денелердің құлауын, күн жүйесінің планеталарының, жұлдыздардың және т.б қозғалысын сипаттайды.Заттың массасы ұлғайған сайын гравитациялық әсерлесу күшейеді. Гравитациялық өзара әрекеттесу белгілі болғандардың ішіндегі ең әлсізі қазіргі ғылымөзара әрекеттесулер. Соған қарамастан, гравитациялық өзара әрекеттесулер бүкіл Әлемнің құрылымын анықтайды: барлық ғарыштық жүйелердің қалыптасуы; планеталардың, жұлдыздардың және галактикалардың болуы. Гравитациялық әсерлесудің маңызды рөлі оның әмбебаптығымен анықталады: оған барлық денелер, бөлшектер мен өрістер қатысады.

Гравитациялық әсерлесудің тасымалдаушылары гравитондар – гравитациялық өріс кванттары болып табылады.

Электромагниттікөзара әрекеттесу де әмбебап болып табылады және микро-, макро- және мегаәлемдегі кез келген денелер арасында болады. Электромагниттік әрекеттесу электр зарядтарынан туындайды және электр және магнит өрістерінің көмегімен беріледі. Электр зарядтары болған кезде электр өрісі, ал электр зарядтары қозғалғанда магнит өрісі пайда болады. Электромагниттік әрекеттесу мыналармен сипатталады: Кулон заңы, Ампер заңы және т.б., ал жалпыланған түрде – электр және магнит өрістерін байланыстыратын Максвеллдің электромагниттік теориясы. Электромагниттік әрекеттесу атомдарды, молекулаларды және химиялық реакцияларды тудырады. Химиялық реакциялар электромагниттік әсерлесулердің көрінісі болып табылады және молекулалардағы атомдар арасындағы байланыстың қайта бөлінуінің нәтижесі, сонымен қатар әртүрлі заттардың молекулаларындағы атомдардың саны мен құрамы. Электромагниттік әсерлесу арқылы заттың әртүрлі агрегаттық күйлері, серпімділік күштері, үйкеліс және т.б. Электромагниттік әсерлесудің тасымалдаушылары фотондар – тыныштық массасы нөлге тең электромагниттік өріс кванттары болып табылады.

Атом ядросының ішінде күшті және әлсіз әсерлесулер пайда болады. Күштіәрекеттесу ядродағы нуклондар арасындағы байланысты қамтамасыз етеді. Бұл әрекеттесу зарядтың тәуелсіздігі, жақын аралығы, қанығуы және басқа қасиеттері бар ядролық күштермен анықталады. Күшті әрекеттесу нуклондарды (протондар мен нейтрондарды) ядрода және кварктарды нуклондар ішінде сақтайды және атом ядроларының тұрақтылығына жауап береді. Күшті өзара әрекеттесулердің көмегімен ғалымдар атом ядросының протондарының электромагниттік тебілу күштерінің әсерінен неліктен ұшып кетпейтінін түсіндірді. Күшті әрекеттесулерді глюондар – протондардың, нейтрондардың және басқа бөлшектердің құрамына кіретін кварктарды «жабатын» бөлшектер береді.

Әлсізөзара әрекеттесу де тек микроәлемде әрекет етеді. Бұл әрекеттесуге фотоннан басқа барлық элементар бөлшектер қатысады. Ол элементар бөлшектердің ыдырауының көпшілігін анықтайды, сондықтан оның ашылуы радиоактивтіліктің ашылуынан кейін орын алды. Әлсіз әрекеттестіктің алғашқы теориясын 1934 жылы Э.Ферми жасап, 1950 жылдары дамытқан. М.Гелл-Маном, Р.Фейнман және басқа ғалымдар. Әлсіз әрекеттестіктің тасымалдаушылары массасы протондардың массасынан 100 есе көп бөлшектер – аралық вектор бозондары болып саналады.

Негізгі өзара әрекеттесулердің сипаттамалары кестеде берілген. 2.1.

2.1-кесте

Негізгі өзара әрекеттесулердің сипаттамасы

Кестеден гравитациялық әсерлесудің басқа әсерлесулерге қарағанда әлдеқайда әлсіз екендігі көрсетілген. Оның ауқымы шексіз. Ол микропроцестерде маңызды рөл атқармайды және сонымен бірге үлкен массасы бар объектілер үшін негізгі болып табылады. Электромагниттік әрекеттесу гравитациялық әсерге қарағанда күштірек, бірақ оның әсер ету ауқымы да шексіз. Күшті және әлсіз өзара әрекеттесулердің өте шектеулі ауқымы бар.

Қазіргі жаратылыстану ғылымының маңызды міндеттерінің бірі өзара әрекеттесудің әртүрлі түрлерін біріктіретін іргелі өзара әрекеттесулердің біртұтас теориясын жасау болып табылады. Мұндай теорияны құру элементар бөлшектердің біртұтас теориясын құруды да білдірер еді.

2.3. Жылулық сәулелену. Кванттық көріністердің тууы

ХХ ғасырдың аяғында. толқын теориясы жылулық диапазондағы электромагниттік толқындардың барлық жиілік диапазонындағы жылулық сәулеленуді түсіндіре және сипаттай алмады. Ал жылулық сәулеленудің, атап айтқанда, жарықтың электромагниттік толқындар екендігі белгілі болды ғылыми факт... Неміс физигі Макс Планк жылулық сәулеленудің нақты сипаттамасын бере алды.

1900 жылы 14 желтоқсанда Планк неміс физикалық қоғамының мәжілісінде сөз сөйлеп, онда жылулық сәулеленудің кванттық табиғаты туралы гипотезасын және жаңа сәулелену формуласын (Планк формуласы) баяндады. Физиктердің бұл күні жаңа физика – кванттық күннің туған күні болып саналады. Көрнекті француз математигі және физигі А.Пуанкаре былай деп жазды: «Планктың кванттық теориясы, сөзсіз, натурфилософия Ньютон заманынан бері бастан кешірген ең үлкен және ең терең революция».

Планк жылулық сәулеленудің (электромагниттік толқын) үздіксіз ағын ретінде емес, бөліктермен (кванттар) шығарылатынын анықтады. Әрбір кванттың энергиясы

яғни электромагниттік толқынның жиілігіне пропорционал – v. Мұнда h- Планк тұрақтысы 6,62 · 10 -34 Дж · с тең.

Планктың есептеулері мен эксперименттік деректер арасындағы келісім аяқталды. 1919 жылы М.Планкқа Нобель сыйлығы берілді.

Кванттық концепциялар негізінде А.Эйнштейн 1905 жылы фотоэффект теориясын жасады (1922 ж. Нобель сыйлығы), ғылымды мына фактімен қарсы қояды: жарықтың толқындық және корпускулалық қасиеттері бар, ол кванттармен шығарылады, таралады және жұтылады ( бөліктері). Жарық кванттары фотондар деп атала бастады.

2.4. Бөлшектердің қасиеттерінің бөлшек-толқындық дуализмі туралы Де Бройль гипотезасы

Француз ғалымы Луи де Бройль (1892-1987) 1924 жылы «Кванттар теориясын зерттеу» атты докторлық диссертациясында жарық кейбір жағдайларда толқын ретінде әрекет ететіндіктен толқындық-бөлшектік дуализмнің әмбебаптығы туралы батыл гипотезаны алға тартты. , ал басқаларында - бөлшек ретінде, содан кейін материалдық бөлшектер (электрондар және т.б.) табиғат заңдарының жалпылығына байланысты толқындық қасиеттерге ие болуы керек. «Оптикада, - деп жазды ол, - бір ғасыр бойы толқындықпен салыстырғанда корпускулярлық қарау әдісі тым елеусіз қалды; Материя теориясында қарама-қарсы қателік жіберілген жоқ па? Біз «бөлшектердің» суреті туралы тым көп ойланып, толқындардың шамадан тыс суретін елемедік пе?» Ол кезде де Бройльдің гипотезасы ақылсыз болып көрінді. Тек 1927 жылы, үш жылдан кейін ғылым орасан зор күйзелісті бастан кешірді: физиктер К.Дэвиссон мен Л.Гермер электрондардың дифракциялық үлгісін ала отырып, де Бройль гипотезасын тәжірибе жүзінде растады.

А.Эйнштейннің жарықтың кванттық теориясы бойынша жарық фотондарының толқындық сипаттамалары (діріл жиілігі) vжәне толқын ұзындығы l = c / v) корпускулалық сипаттамаларға (энергия ε f, релятивистік масса m f және импульс p f) мына қатынастар арқылы байланысты:

Де Бройльдің идеясы бойынша кез келген микробөлшек, соның ішінде тыныштық массасы w 0 C 0, тек корпускулярлық емес, сонымен қатар толқындық қасиеттерге ие болуы керек. Сәйкестік жиілігі vжәне толқын ұзындығы l бұл жағдайда Эйнштейндікіне ұқсас қатынас арқылы анықталады:

Демек, де Бройль толқын ұзындығы -

Осылайша, Эйнштейннің фотондар теориясын құру кезінде де Бройль ұсынған гипотеза нәтижесінде алған қатынастары әмбебап сипатқа ие болды және жарықтың корпускулярлық қасиеттерін талдау үшін де, жарықтың корпускулярлық қасиеттерін зерттеу үшін де бірдей қолданыла бастады. барлық микробөлшектердің толқындық қасиеттері.

2.5. Резерфорд тәжірибелері. Резерфордтың атом моделі

А.Резерфорд тәжірибелері

1911 жылы Резерфорд атом ядросының бар екенін дәлелдейтін ерекше маңызы бар тәжірибелер жүргізді. Атомды зерттеу үшін Резерфорд радий, полоний және кейбір басқа элементтердің ыдырауы кезінде пайда болатын α-бөлшектердің көмегімен оның зондтауын (бомбалауын) пайдаланды. Резерфорд пен оның әріптестері 1909 жылғы бұрынғы тәжірибелердің өзінде α-бөлшектердің оң заряды электрон зарядының екі еселенген шамасына тең екенін анықтады. q = + 2e,және гелий атомының массасына сәйкес келетін масса, яғни

м а= 6,62 10 -27 кг,

бұл электронның массасынан шамамен 7300 есе көп. Кейінірек α-бөлшектердің гелий атомдарының ядролары екені анықталды. Осы бөлшектермен Резерфорд ауыр элементтердің атомдарын бомбалады. Массасы аз болғандықтан электрондар α-бөлшектің траекториясын өзгерте алмайды. Олардың шашырауы (қозғалыс бағытын өзгерту) тек атомның оң зарядталған бөлігінің әсерінен болуы мүмкін. Сонымен α-бөлшектердің шашырауы арқылы оң зарядтың таралу сипатын, демек атом ішіндегі массаны анықтауға болады.

Полоний шығаратын альфа-бөлшектердің 1,6-107 м/с жылдамдықпен таралатыны белгілі болды. Полоний қорғасынның ішіне орналастырылған, оның бойымен тар арна бұрғыланған. Арна мен диафрагмадан өткен α-бөлшектердің шоғы фольгаға түсті. Алтын фольганы өте жұқа - қалыңдығы 4-10 -7 м етіп жасауға болады (400 алтын атомы; бұл санды алтынның массасын, тығыздығын және молярлық массасын білу арқылы бағалауға болады). Фольгадан кейін α бөлшектері мырыш сульфидімен жабылған жартылай мөлдір экранға түсті. Әрбір бөлшектің экранмен соқтығысуы микроскоп арқылы байқалған флуоресценцияның әсерінен жарықтың жарқылымен (сцинтилляциямен) қатар жүрді.

Құрылғының ішіндегі жақсы вакууммен (ауа молекулаларынан бөлшектердің шашырауы болмайтындай), фольга болмаған кезде экранда α-бөлшектердің жұқа сәулесінен туындаған сцинтилляциялардан жарық шеңбері пайда болды. Бөрене жолына фольга салынғанда, α-бөлшектердің басым көпшілігі бұрынғыша бастапқы бағытынан ауытқыған жоқ, яғни олар фольгадан бос кеңістік сияқты өтті. Дегенмен, жолын өзгертіп, тіпті кері серпілген альфа бөлшектері болды.

Марсден мен Гейгер, студенттер және Резерфордтың әріптестері миллионнан астам сцинтилляцияны санап, шамамен 2 мың α-бөлшектердің біреуі 90 ° -тан жоғары бұрыштарда, ал 8 мыңнан біреуі 180 ° бұрышта ауытқитынын анықтады. Бұл нәтижені атомның басқа үлгілерінің, атап айтқанда Томсонның негізінде түсіндіру мүмкін болмады.

Есептеулер көрсеткендей, бүкіл атомға тараған кезде оң заряд (тіпті электрондарды есепке алмағанда) α-бөлшекті кері лақтыра алатын жеткілікті қарқынды электр өрісін жасай алмайды. Біркелкі зарядталған шардың электр өрісінің кернеулігі шардың бетінде максимум болады және центрге жақындаған сайын нөлге дейін төмендейді. Альфа-бөлшектердің үлкен бұрыштарда шашырауы атомның бүкіл оң заряды оның ядросында, атомның бүкіл көлемімен салыстырғанда өте аз көлемді алып жатқан аймақта шоғырланғандай болады.

Ядродағы α-бөлшектердің соғу ықтималдығы және олардың үлкен бұрыштарда ауытқуы өте аз, сондықтан α-бөлшектердің көпшілігі үшін фольга болмады.

Резерфорд ядроның кулондық электр өрісіндегі α-бөлшектердің шашырау мәселесін теориялық тұрғыдан қарастырып, санын анықтауға мүмкіндік беретін формуланы алды. Нэлементар оң зарядтар + e, берілген шашырау фольгасының атомдарының ядросында орналасқан. Тәжірибе көрсеткендей, саны НД.И.Менделеевтің периодтық жүйесіндегі элементтің реттік нөміріне тең, яғни N = Z(алтын үшін З= 79).

Сонымен, Резерфордтың атом ядросындағы оң зарядтың концентрациясы туралы гипотезасы элементтердің периодтық жүйесіндегі элементтің реттік санының физикалық мағынасын анықтауға мүмкіндік берді. Бейтарап атомның құрамында да болуы керек Зэлектрондар. Әртүрлі әдістермен анықталатын атомдағы электрондар санының ядродағы элементар оң зарядтардың санымен сәйкес келуі өте маңызды. Бұл атомның ядролық моделінің дұрыстығын тексеру болды.

B. Атомның ядролық моделі Резерфорд

Резерфорд α-бөлшектерді алтын фольгамен шашырату тәжірибесінің нәтижелерін қорытындылай отырып, мынаны анықтады:

♦ атомдар табиғаты бойынша α-бөлшектерге көп жағдайда мөлдір;

♦ α-бөлшектердің үлкен бұрыштарда ауытқуы атомның ішінде үлкен және өте аз масса көлемінде шоғырланған оң зарядпен байланыстырылған өте күшті электр өрісі болған жағдайда ғана мүмкін болады.

Осы тәжірибелерді түсіндіру үшін Резерфорд атомның ядролық моделін ұсынды: атом ядросында (сызықтық өлшемдері 10 -15 -10 -14 м аймақтар), оның барлық оң заряды және атом массасының барлығы дерлік (99,9%) шоғырланған. Сызықтық өлшемдері ~ 10 -10 м (атом өлшемдері молекулалық-кинетикалық теорияда бағаланады) аймақтағы ядроның айналасында теріс зарядталған электрондар массасы массасының 0,1% ғана болатын жабық орбиталарда қозғалады. ядро. Демек, электрондар ядродан ядроның диаметрінен 10 000-нан 100 000 есеге дейінгі қашықтықта орналасады, яғни атомның негізгі бөлігін бос кеңістік құрайды.

Резерфорд атомдарының ядролық моделі күн жүйесіне ұқсайды: жүйенің ортасында «күн» - ядро, ал «планеталар» - электрондар оның айналасында орбита бойынша қозғалады, сондықтан бұл модель деп аталады. планеталық.Электрондар ядроға түспейді, өйткені ядро ​​мен электрондар арасындағы электр тартылыс күштері электрондардың ядро ​​айналасында айналуынан туындайтын центрден тепкіш күштермен теңестіріледі.

1914 жылы, атомның планетарлық моделін жасағаннан кейін үш жыл өткен соң, Резерфорд ядродағы оң зарядтарды зерттеді. Сутегі атомдарын электрондармен бомбалау арқылы ол бейтарап атомдардың оң зарядты бөлшектерге айналғанын анықтады. Сутегі атомында бір электрон болғандықтан, Резерфорд атомның ядросы элементар оң зарядты + е болатын бөлшек деп шешті. Ол бұл бөлшекті атады протон.

Планетарлық модель альфа-бөлшектердің шашырауы бойынша эксперименттермен жақсы сәйкес келеді, бірақ ол атомның тұрақтылығын түсіндіре алмайды. Мысалы, протон ядросы мен бір электроны бар сутегі атомының жылдамдығымен қозғалатын моделін қарастырайық. vрадиусы дөңгелек орбитада ядроның айналасында r.Электрон ядроға спиральмен айналуы керек және оның ядро ​​айналасында айналу жиілігі (осылайша, ол шығаратын электромагниттік толқындардың жиілігі) үздіксіз өзгеруі керек, яғни атом тұрақсыз, ал оның электромагниттік сәулеленуі үздіксіз болуы керек. спектр.

Шындығында, былай шығады:

а) атом тұрақты;

б) атом белгілі бір жағдайларда ғана энергия шығарады;

в) атомның сәулеленуі оның құрылымымен анықталатын сызықтық спектрге ие.

Осылайша, классикалық электродинамиканың атомның планетарлық моделіне қолданылуы эксперименттік фактілермен толық қайшылыққа әкелді. Пайда болған қиындықтарды еңсеру жаңа сапалық құруды талап етті - кванттық- атом теориясы. Дегенмен, оның сәйкессіздігіне қарамастан, планетарлық модель қазір атомның шамамен және жеңілдетілген суреті ретінде қабылданады.

2.6. Сутегі атомы туралы Бор теориясы. Бор постулаттары

Дат физигі Нильс Бор (1885-1962) 1913 жылы сутегінің сызықтық спектрлерінің эмпирикалық заңдылықтарын, атомның Резерфордтың ядролық моделін және сәуле шығару мен жұтудың кванттық табиғатын біртұтас тұтастықпен байланыстыра отырып, атомның алғашқы кванттық теориясын жасады. жарықтан.

Бор өз теориясын үш постулатқа негіздеді, ол туралы американдық физик Л.Купер былай деп атап көрсетті: «Әрине, Максвеллдің электродинамикасына және Ньютон механикасына қайшы келетін ұсыныстарды айту біршама өрескелдік болды, бірақ Бор жас болды».

Бірінші постулат(стационарлық күйлер постулаты):атомда электрондар өздерінің үдеуіне қарамастан электромагниттік толқындар шығармайтын белгілі бір рұқсат етілген немесе стационар деп аталатын дөңгелек орбиталардың бойымен ғана қозғала алады (сондықтан бұл орбиталар стационар деп аталады). Әрбір қозғалмайтын орбитадағы электронның белгілі бір энергиясы болады Е n .

Екінші постулат(жиілік ережесі):Электрон бір қозғалмайтын орбитадан екіншісіне өткенде атом электромагниттік энергияның квантын шығарады немесе жұтады:

hv = E 1 - E 2,

қайда Е 1 және Е 2 - өтуге дейінгі және кейінгі сәйкесінше электронның энергиясы.

E 1> E 2 болғанда квант шығарылады (атомның энергиясы жоғары бір күйден энергиясы аз күйге ауысуы, яғни электронның кез келген алыс жерден ядроға жақын кез келген орбитаға ауысуы ); E 1 кезінде< E 2 - поглощение кванта (переход атома в состояние с большей энергией, то есть переход электрона на более удаленную от ядра орбиту).

Планк тұрақтысы атом теориясында үлкен рөл атқаратынына сенімді Бор енгізді үшінші постулат(кванттау ережесі):стационар орбиталарда электронның бұрыштық импульсі Л n = m e υ n r n= h / (2π) еселігі, яғни

m e υ n r n = nh, n = 1, 2, 3,…,

Мұндағы = 1,05 · 10 -34 Дж · s - Планк тұрақтысы (мәні h / (2π)) жиі болатыны сонша, ол үшін арнайы белгілеу енгізілген («жолақпен күл»; бұл жұмыста «күл» тікелей. ); м e = 9.1 · 10 -31 кг электронның массасы; r П- радиус n-ші стационарлықорбиталар; υ nэлектронның осы орбитадағы жылдамдығы.

2.7. Кванттық механикадағы сутегі атомы

Микробөлшектердің әртүрлі күш өрістеріндегі қозғалыс теңдеуі толқын болып табылады Шредингер теңдеуі.

Стационарлық күйлер үшін Шредингер теңдеуі келесідей болады:

мұндағы Δ – Лаплас операторы

, м- бөлшектердің массасы, h- Планк тұрақтысы, Е- жалпы энергия, У- потенциалдық энергия.

Шредингер теңдеуі екінші ретті дифференциалдық теңдеу және сутегі атомындағы толық энергияның дискретті болуы керектігін көрсететін шешімі бар:

Е 1 , Е 2 , E 3 ...

Бұл энергия тиісті деңгейде n= 1,2,3, ... формула бойынша:

Ең төменгі деңгей Емүмкін болатын ең аз энергияға сәйкес келеді. Бұл деңгей негізгі деп аталады, қалғандары толқу деп аталады.

Негізгі кванттық сан өскен сайын nэнергия деңгейлері жақынырақ орналасады, жалпы энергия азаяды және at n= ∞ ол нөлге тең. Сағат E> 0электрон еркін, белгілі бір ядромен байланыссыз болады, ал атом ионданады.

Атомдағы электрон күйінің толық сипаттамасы энергиядан басқа төрт сипаттамамен байланысты, олар кванттық сандар деп аталады. Оларға мыналар жатады: бас кванттық сан P,орбиталық кванттық сан л,магниттік кванттық сан м 1 , магниттік спиннің кванттық саны m с.

Атомдағы электронның қозғалысын сипаттайтын толқын φ-функциясы бір өлшемді емес, электронның кеңістіктегі үш еркіндік дәрежесіне сәйкес келетін кеңістік толқыны, яғни кеңістіктегі толқындық функция үш жүйемен сипатталады. . Олардың әрқайсысының өз кванттық сандары бар: п, л, м л .

Әрбір микробөлшектердің, соның ішінде электронның да өзіндік күрделі қозғалысы бар. Бұл қозғалысты төртінші кванттық саны m s сипаттауға болады. Бұл туралы толығырақ сөйлесейік.

А.Бас кванттық саны n формулаға сәйкес атомдағы электронның энергетикалық деңгейлерін анықтайды және мәндерді қабылдай алады. П= 1, 2, 3…

Б.Орбиталық кванттық сан /. Шредингер теңдеуінің шешімінен электронның бұрыштық импульсі (оның механикалық орбиталық импульсі) квантталғаны шығады, яғни формула бойынша анықталған дискретті мәндерді қабылдайды.

қайда Л л- орбитадағы электронның бұрыштық импульсі; лберілген үшін орбиталық кванттық сан болып табылады Пмағынасын алады мен= 0, 1, 2… (н- 1) және атомдағы электронның бұрыштық импульсін анықтайды.

Б.Магниттік кванттық саны m л... Сондай-ақ Шредингер теңдеуінің шешімінен вектор болатыны шығады L л(электронның бұрыштық импульсі) сыртқы магнит өрісінің әсерінен кеңістікте бағдарланған. Бұл жағдайда вектор сыртқы магнит өрісінің бағытына проекциясы болатындай айналады

L l z= хм л

қайда м лшақырды магниттік кванттық сан,құндылықтарды қабылдай алады м л= 0, ± 1, ± 2, ± 1, яғни жалпы (2л + 1) мәндер.

Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып, сутегі атомы бірнеше түрлі күйде бола отырып, бірдей энергетикалық құндылыққа ие болуы мүмкін деген қорытынды жасауға болады (n бірдей, және лжәне м л- әртүрлі).

Электрон атомда қозғалғанда, электрон толқындық қасиеттерді айтарлықтай көрсетеді. Сондықтан кванттық электроника әдетте электронды орбиталардың классикалық тұжырымдамаларынан бас тартады. Біз орбитадағы электронның ықтимал орнын анықтау туралы айтып отырмыз, яғни электронның орнын шартты «бұлтпен» көрсетуге болады. Электрон қозғалып келе жатқанда, бұл «бұлттың» бүкіл көлеміне «жағынды». Кванттық сандар nжәне лэлектронды «бұлттың» өлшемі мен пішінін және кванттық санын сипаттайды м л- бұл «бұлттың» кеңістіктегі бағыты.

1925 жылы американдық физиктер Уленбекжәне Гудсмитэлектронның да өзіндік бұрыштық импульсі (спин) бар екенін дәлелдеді, дегенмен біз электронды күрделі микробөлшек деп санамаймыз. Кейінірек протондардың, нейтрондардың, фотондардың және басқа элементар бөлшектердің спиндері болатыны белгілі болды.

Тәжірибелер Штерн, Герлахжәне басқа физиктер электронды (және жалпы микробөлшектерді) қосымша ішкі еркіндік дәрежесімен сипаттау қажеттілігіне әкелді. Демек, атомдағы электронның күйін толық сипаттау үшін төрт кванттық сандарды көрсету қажет: ең бастысы P,орбиталық - л,магниттік - м л, магниттік спин саны - м с .

В кванттық физикатолқындық функциялардың симметриясы немесе ассиметриясы деп аталатын бөлшектің спинімен анықталатыны анықталды. Бөлшектердің симметриясының сипатына қарай барлық элементар бөлшектер және олардан құрылған атомдар мен молекулалар екі класқа бөлінеді. Жартылай бүтін спинді бөлшектер (мысалы, электрондар, протондар, нейтрондар) асимметриялық толқындық функциялармен сипатталады және Ферми-Дирак статистикасына бағынады. Бұл бөлшектер деп аталады фермиондар.Бүтін спині бар бөлшектер, соның ішінде фотон сияқты нөлдік спин (Лс= 1) немесе l-мезон (Лс= 0), симметриялық толқындық функциялармен сипатталады және Бозе-Эйнштейн статистикасына бағынады. Бұл бөлшектер деп аталады бозондар.Фермиондардың тақ санынан тұратын күрделі бөлшектер (мысалы, атом ядролары) да фермиондар (жалпы спин жартылай бүтін сан), ал жұп саннан тұратындар бозондар (жалпы спин бүтін сан).

2.8. Көп электронды атом. Паули принципі

Заряды Ze болатын көпэлектронды атомда электрондар әртүрлі «орбиталарды» (қабықшаларды) алады. Ядроның айналасында қозғалған кезде Z-электрондар кванттық механикалық заңға сәйкес орналасады. Паули принципі(1925). Ол келесідей тұжырымдалған:

> 1. Кез келген атомда төрт кванттық сандар жиынымен анықталатын екі бірдей электрон болуы мүмкін емес: негізгі n,орбиталық /, магниттік мжәне магниттік спин м с .

> 2. Белгілі бір мәнге ие күйлерде атомда 2n 2-ден артық электрон бола алмайды.

Бұл бірінші қабатта («орбита») тек 2 электрон болуы мүмкін, екіншісінде - 8, үшіншіде - 18 және т.б.

Сонымен, n бас кванттық саны бірдей көп электронды атомдағы электрондар жиыны деп аталады. электронды қабық.Қабықтардың әрқайсысында электрондар белгілі бір мәнге сәйкес келетін ішкі қабаттарда орналасады. Өйткені орбиталық кванттық сан л 0-ден (n - 1) дейінгі мәндерді қабылдайды, ішкі қабықшалар саны қабықтың реттік нөміріне тең П.Ішкі қабаттағы электрондар саны магниттік кванттық санмен анықталады м лжәне магниттік спин саны м с .

Паули принципі қазіргі физиканың дамуында көрнекті рөл атқарды. Мәселен, Менделеевтің элементтердің периодтық жүйесін теориялық тұрғыдан негіздеуге болады. Паули принципінсіз кванттық статистика мен қатты денелердің қазіргі теориясын жасау мүмкін емес еді.

2.9. Д.И.Менделеевтің периодтық заңының кванттық-механикалық негіздемесі

1869 жылы Д.И.Менделеев химиялық өзгерістердің периодтық заңын ашты және физикалық қасиеттеріатомдық массаларына байланысты элементтер. Д.И.Менделеев Z-элементінің реттік нөмірі ұғымын енгізді және химиялық элементтерді олардың санының өсу ретімен орналастыра отырып, элементтердің химиялық қасиеттерінің өзгеруінің толық периодтылығын алды. Периодтық жүйедегі Z элементінің реттік санының физикалық мағынасы Резерфорд атомының ядролық моделінде бекітілген: Зядродағы (протондардағы) оң элементар зарядтардың санымен және сәйкесінше атомдардың қабықшаларындағы электрондар санымен сәйкес келеді.

Паули принципі Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесіне түсініктеме береді. Бір электрон және бір протоны бар сутегі атомынан бастайық. Біз әрбір келесі атомды алдыңғы атомның ядросының зарядын бір (бір протонға) арттырып, бір электрон қосу арқылы аламыз, оны Паули принципі бойынша оған қолжетімді күйге қоямыз.

Сутегі атомында З= 1 қабықтағы 1 электрон. Бұл электрон бірінші қабатта (K-қабық) орналасқан және 1S күйіне ие, яғни n= 1, және л= 0 (S-күйі), м= 0, m s = ± l / 2 (оның айналуының бағыты ерікті).

Гелий (He) атомында Z = 2, қабықта 2 электрон бар, екеуі де бірінші қабатта орналасқан және күйге ие. 1S,бірақ антипараллельді айналдыру бағытымен. Гелий атомында бірінші қабықтың (К-қабықтың) толтырылуы аяқталады, бұл Д.И.Менделеев элементтерінің периодтық жүйесінің бірінші кезеңінің соңына сәйкес келеді. Паули принципі бойынша бірінші қабықшаға 2 электроннан артық орналастыруға болмайды.

Литий атомы (Li) З= 3, қабықтарда 3 электрон бар: 2 — бірінші қабатта (K-қабық) және 1 — екінші (L-қабықша). Бірінші қабатта электрондар күйде 1S,ал екіншісінде - 2S.Кестенің екінші кезеңі литийден басталады.

Бериллий атомында (Be) З= 4, қабықшаларда 4 электрон: күйдегі бірінші қабатта 2 ISжәне 2S күйінде екіншісінде 2.

Келесі алты элемент үшін - B (Z = 5) Ne (Z = 10) - екінші қабат толтырылуда, электрондар 2S күйінде де, 2p күйінде де (2 ішкі қабықша түзіледі) екінші қабық).

Натрий атомында (Na) З= 11. Оның бірінші және екінші қабаттары бар, Паули принципі бойынша толық толтырылған (бірінші қабатта 2 электрон, екінші қабатта 8 электрон). Демек, он бірінші электрон үшінші қабатта (М-қабықшада) орналасқан, ең төменгі 3 күйді алады. С.Натрий Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесінің III кезеңін ашады. Осылай ойлана отырып, сіз бүкіл кестені құра аласыз.

Сонымен, элементтердің химиялық қасиеттеріндегі периодтылық туыс элементтер атомдарының сыртқы қабықшаларының құрылымындағы қайталанушылығымен түсіндіріледі. Сонымен, инертті газдардың 8 электроннан тұратын бірдей сыртқы қабаттары бар.

2.10. Ядролық физиканың негізгі түсініктері

Барлық атомдардың ядроларын екі үлкен класқа бөлуге болады: тұрақты және радиоактивті. Соңғысы өздігінен ыдырап, басқа элементтердің ядроларына айналады. Ядролық түрленулер тұрақты ядролардың бір-бірімен және әртүрлі микробөлшектермен әрекеттесу кезінде де болуы мүмкін.

Кез келген ядро ​​оң зарядталған, ал заряд мөлшері ядродағы Z протондар санымен (заряд саны) анықталады. Ядродағы протондар мен нейтрондар саны А ядросының массалық санын анықтайды. Символдық түрде ядро ​​келесі түрде жазылады:

қайда X- химиялық элемент белгісі. Заряд саны бірдей ядролар Зжәне әртүрлі массалық сандар Аизотоптар деп аталады. Мысалы, уран табиғатта негізінен екі изотоп түрінде кездеседі

Изотоптар да бірдей химиялық қасиеттеріжәне әртүрлі физикалық. Мысалы, уранның изотопы 2 3 5 92 U 10 нейтронмен жақсы әрекеттеседі nкез келген энергия және екі жеңіл ядроға бөлінуі мүмкін. Сонымен бірге уранның изотопы 238 92 Uжоғары энергиялы нейтрондармен әрекеттескенде ғана бөлінеді, 1 мегаэлектронвольттан (МэВ) жоғары (1 МэВ = 1,6 · 10 -13 Дж). Дәл осындай ядролар Ажәне әртүрлі Здеп аталады изобарлар.

Ядроның заряды оның құрамына кіретін протондардың зарядтарының қосындысына тең болса, ядроның массасы жеке бос протондар мен нейтрондардың (нуклондардың) массаларының қосындысына тең емес, одан біршама аз. ол. Себебі, ядродағы нуклондардың байланысуы үшін (күшті әсерлесуді ұйымдастыру үшін) байланыс энергиясы Е.Әрбір нуклон (протон да, нейтрон да) ядроға еніп, бейнелеп айтқанда, ядродағы нуклондарды «жабатын» ядроішілік күшті әрекеттесу пайда болу үшін өз массасының бір бөлігін босатады. Оның үстіне салыстырмалылық теориясына сәйкес (3 тарауды қараңыз), энергия арасындағы Ежәне массасы м E = mc 2 қатынасы бар, мұндағы бірге- вакуумдегі жарық жылдамдығы. Сонымен ядродағы нуклондардың байланыс энергиясының түзілуі Е svядро массасының массалық ақау деп аталатын Δm = төмендеуіне әкеледі. Е sv· C 2. Бұл идеялар көптеген тәжірибелермен расталды. Бір нуклонға байланыс энергиясының тәуелділігінің графигін салу Еsv / А= ε ядродағы нуклондар саны бойынша А,біз бұл тәуелділіктің сызықтық емес сипатын бірден көреміз. Меншікті байланыс энергиясы ε артқан сайын Абасында ол күрт өседі (жеңіл ядролар үшін), содан кейін сипаттама горизонтальға жақындайды (ортаңғы ядролар үшін), содан кейін баяу төмендейді (ауыр ядролар үшін). Уран үшін ε ≈ 7,5 МэВ, ал орташа ядролар үшін ε ≈ 8,5 МэВ. Орташа ядролар ең тұрақты, олардың байланыс энергиясы жоғары. Бұл ауыр ядроны екі жеңіл (орташа) ядроға бөлу арқылы энергия алу мүмкіндігін ашады. Мұндай ядролық бөліну реакциясы уран ядросын бос нейтронмен бомбалағанда жүруі мүмкін. Мысалы, 2 3 5 92 U екі жаңа ядроға бөлінеді: рубидий 37 -94 Rb және цезий 140 55 Cs (уранның бөліну нұсқаларының бірі). Ауыр ядроның бөліну реакциясы ерекше, жаңа жеңіл ядролардан басқа, екінші реттік деп аталатын екі жаңа бос нейтрон пайда болады. Бұл жағдайда әрбір бөліну актісі үшін 200 МэВ бөлінетін энергия бар. Ол барлық бөліну өнімдерінің кинетикалық энергиясы түрінде шығарылады және содан кейін, мысалы, суды немесе басқа жылу тасымалдағышты жылыту үшін пайдаланылуы мүмкін. Екінші реттік нейтрондар, өз кезегінде, басқа уран ядроларының бөлінуін тудыруы мүмкін. Тізбекті реакция қалыптасады, соның нәтижесінде өсіру ортасына орасан зор энергия бөлінуі мүмкін. Энергияны өндірудің бұл әдісі ядролық қаруда және басқарылатын атом электр станцияларында электр станцияларында және атом энергиясы бар көлік объектілерінде кеңінен қолданылады.

Атомдық (ядролық) энергияны алудың көрсетілген әдісінен басқа, тағы бір – екі жеңіл ядроның неғұрлым ауыр ядроға қосылуы бар. Жеңіл ядролардың бірігу процесі бастапқы ядролар ядролық күштер (күшті өзара әрекеттесу) әрекет ететін қашықтыққа жақындағанда ғана болуы мүмкін, яғни ~ 10 - 15 м. Бұған ультра жоғары температурада қол жеткізуге болады. тәртібі 1 000 000 ° C. Мұндай процестер термоядролық реакциялар деп аталады.

Табиғаттағы термоядролық реакциялар жұлдыздарда және, әрине, Күнде жүреді. Жер жағдайында олар сутегі бомбаларының (термоядролық қарулардың) жарылыстары кезінде пайда болады, олардың сақтандырғышы кәдімгі атом бомбасы болып табылады, бұл өте жоғары температураның пайда болуына жағдай жасайды. Әзірге басқарылатын термоядролық синтез тек зерттеу мақсатына ие. Өнеркәсіптік қондырғылар жоқ, бірақ бұл бағыттағы жұмыстар барлық дамыған елдерде, соның ішінде Ресейде де жүргізілуде.

2.11. Радиоактивтілік

Кейбір ядролардың басқаларына өздігінен өзгеруі радиоактивтілік деп аталады.

Табиғи ортада ядролардың изотоптарының өздігінен ыдырауы деп аталады табиғи,және зертханалық жағдайларда адам әрекетінің нәтижесінде - жасанды радиоактивтілік.

Табиғи радиоактивтілікті 1896 жылы француз физигі Анри Беккерель ашты.Бұл жаңалық жалпы жаратылыстану ғылымында, әсіресе физикада төңкеріс туғызды. 19 ғасырдағы классикалық физика. оның атомның бөлінбейтіндігіне деген сенімімен жаңа теорияларға жол беріп, өткеннің еншісінде қалды.

Радиоактивтілік құбылысының ашылуы мен зерттелуі Мэри мен Пьер Кюри есімдерімен де байланысты. Бұл зерттеушілер 1903 жылы физика бойынша Нобель сыйлығына ие болды.

Жасанды радиоактивтілікті 1935 жылы Нобель сыйлығын алған ерлі-зайыптылар Ирен мен Фредерик Жолио-Кюри ашты және зерттеді.

Радиоактивтiлiктiң осы екi түрiнiң арасында түбегейлi айырмашылық жоқ екендiгiн айта кету керек.

Әрбір радиоактивті элемент үшін сандық бағалау белгіленеді. Сонымен, бір атомның бір секундта ыдырау ықтималдығы берілген l элементінің ыдырау константасымен сипатталады, ал радиоактивті үлгінің жартысы ыдырайтын уақыт Т 05 жартылай ыдырау периоды деп аталады.

Уақыт өте келе ыдырамаған ядролардың саны Нэкспоненциалды түрде төмендейді:

Н= Н 0 e -λt ,

мұндағы N 0 – уақыт моментіндегі ыдырамаған ядролардың саны t = t 0 (яғни атомдардың бастапқы саны), N -ыдырамағандар санының ағымдағы мәні

Бұл заң радиоактивті ыдыраудың элементар заңы деп аталады. Одан жартылай ыдырау кезеңінің формуласын алуға болады:

Бір секундтағы үлгідегі радиоактивті ыдыраулар саны деп аталады радиоактивті препараттың белсенділігі.Көбінесе белсенділік әріппен белгіленеді Асодан кейін анықтамасы бойынша:

мұндағы «-» белгісі азаюды білдіреді Нуақытында.

SI жүйесіндегі белсенділік бірлігі Беккерель (Bq): 1 Bq = 1 ыдырау / 1 с. Көбінесе тәжірибеде жүйеден тыс бірлік пайдаланылады - Кюри (Ci), 1 Ci = 3,7 · 10 10 Бк.

Белсенділік уақыт өткен сайын экспоненциалды түрде төмендейтінін көрсетуге болады:

A = A 0 e -λt .

Өзін-өзі тексеру сұрақтары

1. Зат дегеніміз не? Қазіргі түсінікте материяның қандай түрлері ажыратылады?

2. «Элементарлық бөлшектер» ұғымын түсіндіріңіз. Элементар бөлшектердің ең маңызды сипаттамалары қандай. Элементар бөлшектер қалай жіктеледі?

3. Қанша өзара әрекеттесулерді білесіз? Олардың негізгі ерекшеліктері қандай?

4. Антибөлшектер дегеніміз не?

5. Микроәлемді зерттеудің мега- және макрокосмосты зерттеумен салыстырғандағы ерекшелігі неде?

6. Атом құрылысы туралы түсініктердің даму тарихын қысқаша сипаттаңыз.

7. Н.Бор постулаттарын тұжырымдаңыз. Н.Бор теориясының көмегімен Д.И.Менделеев кестесіндегі барлық элементтердің атомдарының құрылымын түсіндіру мүмкін бе?

8. Электромагниттік өріс теориясын кім және қашан жасады?

9. Радиоактивтілік дегеніміз не?

10. Радиоактивті ыдыраудың негізгі түрлерін атаңыз.

- дүниеде бірге өмір сүретін барлық объектілер мен жүйелердің шексіз жиынтығы, олардың қасиеттері мен байланыстарының, қатынастары мен қозғалыс формаларының жиынтығы. Ол тек тікелей бақыланатын заттар мен табиғат денелерін ғана емес, сонымен қатар адамға оның сезімінде берілмейтіндердің барлығын қамтиды.

Материяның ажырамас қасиеті – қозғалыс. Заттың қозғалысы материалдық объектілермен олардың өзара әрекеттесуінің нәтижесінде болатын кез келген өзгерістерді білдіреді. Табиғатта зат қозғалысының әртүрлі түрлері байқалады: механикалық, тербеліс және толқындық, атомдар мен молекулалардың жылулық қозғалысы, тепе-теңдік және тепе-теңдік емес процестер, радиоактивті ыдырау, химиялық және ядролық реакциялар, тірі организмдер мен биосфераның дамуы.

Жаратылыстану дамуының қазіргі кезеңінде зерттеушілер материяның келесі түрлерін ажыратады: материя, физикалық өріс және физикалық вакуум.

Заттыныштық массасы бар материяның негізгі түрі болып табылады. Материалдық объектілерге: элементар бөлшектер, атомдар, молекулалар және олардан түзілген көптеген материалдық объектілер жатады. Заттың қасиеттері сыртқы жағдайларға және заттардың әртүрлі агрегаттық күйлерін анықтайтын атомдар мен молекулалардың өзара әрекеттесуінің қарқындылығына байланысты.

Физикалық өрісматериалдық объектілер мен олардың жүйелерінің физикалық өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететін материяның ерекше түрі болып табылады. Зерттеушілерге физикалық өрістер жатады: электромагниттік және гравитациялық өрістер, ядролық күштер өрісі, әртүрлі бөлшектерге сәйкес келетін толқындық өрістер. Бөлшектер физикалық өрістердің көзі болып табылады.

Физикалық вакуумКванттық өрістің ең төменгі энергетикалық күйі. Бұл термин кейбір процестерді түсіндіру үшін өрістің кванттық теориясына енгізілген. Бөлшектердің орташа саны - өріс кванттары - вакуумда нөлге тең, бірақ онда қысқа уақыт ішінде болатын аралық күйдегі бөлшектер пайда болуы мүмкін.

Материалдық жүйелерді сипаттағанда корпускулярлық (лат. корпускулум- бөлшек) және үздіксіз (лат. континиум- үздіксіз) теория. Үздіксізтеория қайталанатын үздіксіз процестерді, белгілі бір орташа позицияға жақын жерде болатын тербелістерді қарастырады. Тербеліс ортада тараған кезде толқындар пайда болады. Тербеліс теориясы – бұл заңдарды зерттейтін физика саласы. Осылайша, үздіксіз теория толқындық процестерді сипаттайды. Толқындық (үздіксіз) сипаттаумен қатар бөлшек – корпускула ұғымы кеңінен қолданылады. тұрғысынан үздіксізБарлық материя ұғымы кеңістікте біркелкі таралған өріс формасы ретінде қарастырылды және өрістің кездейсоқ бұзылуынан кейін толқындар, яғни қасиеттері әртүрлі бөлшектер пайда болды. Бұл түзілістердің өзара әрекеттесуі макрокосмосты құрайтын атомдардың, молекулалардың, макроденелердің пайда болуына әкелді. Осы критерий негізінде материяның келесі деңгейлері бөлінеді: микроәлем, макроәлем және мегаәлем.

Микроәлем - бұл өте кішкентай, тікелей бақыланбайтын материалдық микрообъектілердің аймағы, олардың өлшемі 10 -8-ден 10 -16 см-ге дейін, ал өмір сүру ұзақтығы - шексіздіктен 10 -24 с-қа дейін есептелген. Бұл атомдардан элементар бөлшектерге дейінгі әлем. Олардың барлығы толқындық және корпускулалық қасиеттерге ие.

Макрокосм- масштабы жағынан адамға сәйкес келетін материалдық объектілер әлемі. Бұл деңгейде кеңістіктік шамалар миллиметрден километрге дейін, ал уақыт секундтан жылдарға дейін өлшенеді. Макроәлем макромолекулалармен, әртүрлі агрегаттық күйдегі заттармен, тірі организмдермен, адаммен және оның қызметінің өнімдерімен бейнеленген.

Мегаәлем- орасан зор ғарыштық масштабтар мен жылдамдықтар сферасы, оның қашықтығы астрономиялық бірліктермен (1 AU = 8,3 жарық минуты), жарық жылдары (1 жарық жылы = 10 триллион км) және парсекпен (1 дана = 30 триллион км) және ғарыш объектілерінің өмір сүру ұзақтығы - миллиондаған және миллиардтаған жылдар. Бұл деңгейге ең үлкен материалдық объектілер кіреді: планеталар мен олардың жүйелері, жұлдыздар, галактикалар және олардың метагалактикаларды құрайтын шоғырлары.

Элементар бөлшектердің классификациясы

Элементар бөлшектер микроәлемнің негізгі құрылымдық элементтері болып табылады. Элементар бөлшектер болуы мүмкін құраушы(протон, нейтрон) және композициялық емес(электрон, нейтрино, фотон). Қазіргі уақытта 400-ден астам бөлшектер мен олардың антибөлшектері ашылды. Кейбір элементар бөлшектер әдеттен тыс қасиеттерге ие. Сонымен, ұзақ уақыт бойы нейтрино бөлшектерінің тыныштық массасы жоқ деп есептелді. 30-жылдары. ХХ ғасыр бета-ыдырауды зерттегенде радиоактивті ядролар шығаратын электрондардың энергиясының таралуы үздіксіз жүретіні анықталды. Бұдан не энергияның сақталу заңы орындалмайды, не электрондардан басқа энергияның бір бөлігін алып кететін тыныштық массасы нөлдік фотондарға ұқсас тіркелуі қиын бөлшектер шығарылады. Ғалымдар оның нейтрино екенін айтты. Дегенмен, эксперименталды түрде нейтриноларды үлкен жер асты қондырғыларында 1956 жылы ғана тіркеу мүмкін болды. Бұл бөлшектерді тіркеудің қиындығы нейтрино бөлшектерін ұстау олардың жоғары ену қабілетіне байланысты өте сирек кездесетіндігінде. Тәжірибелер барысында нейтриноның тыныштық массасы нөлден аз ғана айырмашылығы болғанымен нөлге тең емес екені анықталды. Антибөлшектердің де қызықты қасиеттері бар. Олардың егіз бөлшектері сияқты көптеген сипаттамалары бар (масса, спин, өмір сүру ұзақтығы және т.б.), бірақ олардан электр зарядының белгілері немесе басқа сипаттамалары бойынша ерекшеленеді.

1928 жылы П.Дирак электронның антибөлшегі – позитронның болуын болжады, оны төрт жылдан кейін К.Андерсон ғарыштық сәулелердің құрамында ашты. Электрон мен позитрон егіз бөлшектердің жалғыз жұбы емес, бейтарап бөлшектерден басқа барлық элементар бөлшектердің антибөлшектері болады. Бөлшек пен антибөлшек соқтығысқанда олардың аннигиляциясы жүреді (лат. жою- жоққа айналу) - элементар бөлшектер мен антибөлшектердің басқа бөлшектерге айналуы, олардың саны мен түрі сақталу заңдарымен анықталады. Мысалы, электрон-позитрон жұбының аннигиляциясы нәтижесінде фотондар туады. Анықталған элементар бөлшектердің саны уақыт өте келе артады. Сонымен бірге белгілі бөлшектердің құрылыс блоктары бола алатын іргелі бөлшектерді іздеу жалғасуда. Кварктар деп аталатын бөлшектердің осы түрінің болуы туралы гипотезаны 1964 жылы американдық физик М.Гелл-Манн (Нобель сыйлығы 1969) ұсынған болатын.

Элементар бөлшектердің көптеген сипаттамалары бар. Кварктардың ерекше белгілерінің бірі олардың бөлшек электр зарядтарының болуы. Кварктар бір-бірімен жұп және үштік болып қосыла алады. Үш кварктың қосындысы түзеді бариондар(протондар мен нейтрондар). Бос күйінде кварктар байқалмады. Алайда кварк моделі көптеген элементар бөлшектердің кванттық сандарын анықтауға мүмкіндік берді.

Элементар бөлшектер келесі критерийлер бойынша жіктеледі: бөлшек массасы, электр заряды, элементар бөлшектер қатысатын физикалық әрекеттесу түрі, бөлшектердің өмір сүру ұзақтығы, спин және т.б.

Бөлшектің тыныштық массасына байланысты (массасы бар барлық бөлшектердің ішіндегі ең жеңілі болып саналатын электронның тыныштық массасына қатысты анықталатын оның тыныштық массасы) мыналар бөлінеді:

фотосуреттер- тыныштық массасы жоқ және жарық жылдамдығымен қозғалатын бөлшектер);

лептос- жарық) - жеңіл бөлшектер (электрон және нейтрино);

мезо- орташа) - массасы бір мыңнан мың электронға дейінгі орташа бөлшектер (пи-мезон, ка-мезон және т.б.);

барыс- ауыр) - массасы мыңнан астам электрон массасы бар ауыр бөлшектер (протондар, нейтрондар және т.б.).

Электр зарядына байланысты мыналар болады:

Бөлшек заряды бар бөлшектер бар - кварктар.Бөлшектер қатысатын іргелі әрекеттесу түрін ескере отырып, олардың арасында:

adros- үлкен, күшті), электромагниттік, күшті және әлсіз әрекеттесулерге қатысатын;

- күшті әсерлесудің тасымалдаушылары; аралық вектор бозондары – әлсіз әрекеттесу тасымалдаушылары).

Өмір сүру ұзақтығы бойынша бөлшектер тұрақты, квазитұрақты және тұрақсыз болып бөлінеді. Элементар бөлшектердің көпшілігі тұрақсыз, олардың өмір сүру ұзақтығы 10 -10 -10 -24 с. Тұрақты бөлшектер ұзақ уақыт бойы ыдырамайды. Олар шексіздіктен 10 -10 с дейін өмір сүре алады. Фотон, нейтрино, протон және электрон тұрақты бөлшектер болып саналады. Квазитұрақты бөлшектер электромагниттік және әлсіз әрекеттесу нәтижесінде ыдырайды, әйтпесе олар резонанстар деп аталады. Олардың өмір сүру ұзақтығы 10 -24 -10 -26 с.

Заттың қандай түрлері бар? және ең жақсы жауап алды

Ell04ka [guru] жауабы
Мектепте екеуі оқытылады: зат және өріс.
Бірақ шын мәнінде ...
1 Зат
- Адрондық материя – заттың бұл түрінің негізгі бөлігін элементар бөлшектер адрондар құрайды
+Бариондық зат (бариондық зат) – негізгі (масса бойынша) компонент – бариондар
# Классикалық мағынадағы субстанция. Сөздің кәдімгі мағынасында атомдардан, яғни құрамында протондар, нейтрондар және электрондар бар атомдардан тұрады. Заттың бұл түрі күн жүйесінде және жақын орналасқан жұлдыз жүйелерінде үстемдік етеді.
# Антизат – құрамында антипротондар, антинейтрондар және позитрондар бар антиатомдардан тұрады
# Нейтрондық зат - негізінен нейтрондардан тұрады және атомдық құрылымы жоқ. Нейтрондық жұлдыздардың негізгі құрамдас бөлігі, қарапайым заттан әлдеқайда тығыз, бірақ кварк-глюон плазмасынан азырақ
- атом тәрізді құрылымы бар заттардың басқа түрлері (мысалы, мюондармен мезоатомдардан түзілген зат)
- Кварк-глюондық плазма - бұрыннан бар заттың өте тығыз формасы ерте кезеңКварктардың классикалық элементар бөлшектерге бірігуіне дейінгі Әлемнің эволюциясы (тұйықталуға дейін)
- Құрамдастары жіптер және үлкен бірігу теориялары әрекет ететін басқа объектілер болып табылатын прекварктың аса тығыз материалдық түзілімдері (жіп теориясын, супержол теориясын қараңыз). Ғалам эволюциясының бастапқы кезеңінде болған материяның негізгі формалары. Заманауи физикалық теориядағы жіп тәрізді объектілер ең іргелі материалдық формациялар деп мәлімдейді, оларға барлық элементар бөлшектерді, яғни, сайып келгенде, материяның барлық белгілі формаларын келтіруге болады. Материяны талдаудың бұл деңгейі, мүмкін, әртүрлі элементар бөлшектердің қасиеттерін біртұтас көзқараспен түсіндіреді. Мұндағы «затқа» жататынын шартты түрде түсіну керек, өйткені бұл деңгейдегі материяның материалдық және далалық формалары арасындағы айырмашылық жойылады.

2 Өріс (классикалық мағынада)
- электромагниттік өріс
- гравитациялық өріс
3 Табиғаты әртүрлі кванттық өрістер. Сәйкес заманауи идеяларкванттық өріс - материяның әмбебап түрі, оған субстанцияларды да, классикалық өрістерді де келтіруге болады
4 Күңгірт емес физикалық табиғаттың материалдық объектілері
- Қараңғы зат
- Қараңғы энергия
Дереккөз: Wikipedia - материя (физика) туралы мақала

Жауабы 2 жауап[гуру]

Эй! Мұнда сіздің сұрағыңызға жауаптары бар тақырыптар таңдауы берілген: Материяның қандай түрлері бар?

Жауабы Артем Переведенцев[жаңадан]
Заттың негізгі түрлері [өңдеу | вики мәтінін өңдеу]
Негізгі мақала: Заттың формалары
Зат:
Адрондық материя – оның құрылымы – құрамдас бөлшектердің жиынтығы: адрондар.
Бариондық зат (бариондық зат) — бариондардан тұратын зат.
Классикалық мағынадағы зат. Негізінен фермиондардан тұрады. Заттың бұл түрі күн жүйесінде және жақын орналасқан жұлдыз жүйелерінде үстемдік етеді.
Антизат – қарсы бөлшектерден тұрады.
Нейтрондық зат – негізінен нейтрондардан тұрады және атомдық құрылымы жоқ. Нейтрондық жұлдыздардың негізгі құрамдас бөлігі, қарапайым заттардан әлдеқайда тығыз, бірақ кварк-глюон плазмасынан азырақ.
Атом тәрізді құрылымы бар заттардың басқа түрлері (мысалы, мюондармен мезоатомдардан түзілген зат).
Кварк-глюондық плазма — Әлем эволюциясының бастапқы кезеңінде кварктардың классикалық элементар бөлшектерге біріккеніне дейін (тұйықталғанға дейін) болған материяның аса тығыз формасы.
Құрамдастары жіптер және үлкен бірігу теориялары әрекет ететін басқа объектілер болып табылатын гипотетикалық кваркке дейінгі аса тығыз материалдық түзілімдер (жіп теориясын, супержол теориясын қараңыз). Ғалам эволюциясының бастапқы кезеңінде болған материяның негізгі формалары. Заманауи физикалық теориядағы жіп тәрізді объектілер өзін ең іргелі материалдық формациялар деп мәлімдейді, оларға барлық элементар бөлшектерді, яғни, сайып келгенде, материяның барлық белгілі формаларын келтіруге болады. Материяны талдаудың бұл деңгейі, мүмкін, әртүрлі элементар бөлшектердің қасиеттерін біртұтас көзқараспен түсіндіреді. Мұндағы «субстанцияға» жататынын шартты түрде түсіну керек, өйткені бұл деңгейде материяның материалдық және өрістік формалары арасындағы айырмашылық жойылады.
Өріс, заттан айырмашылығы, ішкі қуыстары жоқ, оның абсолютті тығыздығы бар.
Өріс (классикалық мағынада):
Электромагниттік өріс.
Гравитациялық өріс.
Табиғаты әртүрлі кванттық өрістер. Қазіргі концепцияларға сәйкес кванттық өріс - бұл заттың әмбебап формасы, оған заттар да, классикалық өрістер де қысқартылуы мүмкін, бұл ретте нақты өрістерге (фермиондық сипаттағы лептон және кварк өрістері) және өзара әрекеттесу өрістеріне (глюон) анық емес бөліну бар. күшті, аралық бозондық әлсіз және бозондық сипаттағы фотонды электромагниттік өріс, бұған гравитондардың гипотетикалық өрісі де кіреді). Хиггс өрісі олардың арасында бөлек тұрады, оны осы санаттардың кез келгеніне біржақты түрде бөлу қиын.
Күңгірт емес физикалық табиғаттың материалдық объектілері:
Қараңғы зат.
Қараңғы энергия.
Бұл объектілер бірқатар астрофизикалық және космологиялық құбылыстарды түсіндіру үшін ғылыми қолданысқа енгізілді.

Жауабы Ильгиз Каримов[жаңадан]
Сізге көп рахмет маған бәрі ұнайды))

Жауабы Максималды ойындар[жаңадан]
Материя – біздің болмысымыздың мазмұны. Бұл объективті шындық, кеңістікті толтырады және барлық тірі және жансыз элементтердің негізгі құрамдас бөлігі ретінде қызмет етеді. Ғылым мен философия сияқты бір-біріне сәйкес келмейтін екі білім саласы тек бір ғана нәрседе келіседі - бұл материя микро және макрокосманың өмірінде басым рөл атқарады. Бізді қоршап тұрған материя неден тұрады және біз неден құралдық? Неліктен ол мұндай оғаш формаларды алады, олардың көпшілігі бізге әлі ашылмаған? Оны аздап анықтауға тырысайық.
Ұлы адамдар бұл терминді қалай түсінді?
Материяның неден тұратыны және оның нысандарын қалай түбегейлі өзгертетіні туралы адамдар ежелгі дәуірден бері ойлана бастады. Ол жылдары микроскоптар мен телескоптар болған жоқ, тіпті ең дана философтар адамның бірде-бір мүшесін немесе атомдық деңгейге дейін орындық құлаған ағаш бөлігін зерттей алмады. Дегенмен, ежелгі білгірлер кеңістік-уақыттың не екенін және ондағы барлық элементтердің қалай әрекет ететінін анық білетін. Осы күнге дейін сақталған интерпретацияны жасаған солар болды. Материя екіге бөлінді: заттар кеңістікті толтырды және оқиғалар уақытты толтырды. Соңғысының тұрақты қозғалысының арқасында барлық заттар мен тірі заттар өздерінің пішінін өзгерте алды. Адам туды, қартайды, өлді, ағашы опырылды, темір тот басты. 17 ғасырда физик-математик Лейбниц материяға уақыт пен кеңістіктің қасиеттерін анықтайтын пән ретінде анықтама берді. Кейіннен оның еңбектері Эйнштейннің салыстырмалылық теориясында көрінді. неден жасалған
Бір нәрсені микроскоппен қарау
Көмек алу үшін биологиялық оптикаға жүгінсек, заттың атомдардан тұратынын өз көзімізбен көре аламыз. Бұл бұл терминнің теріске шығаруы жоқ және қосымша дәлелдеуді қажет етпейтін ең қарапайым сипаттамасы. Атомдар - бізді және өзімізді қоршап тұрған барлық заттардың ең кішкентай бөлшектері. Олардың әрқайсысының құрылымы бірдей. Бірақ сонымен бірге тасымалдаушы объектінің қасиеттері туралы ақпарат біздің әлемнің әрбір жеке элементінің атомдарында кодталған, мейлі ол Юпитер атмосферасындағы метан бұлты немесе ит бауыры болсын. Атом әрқашан оң зарядты болатын ядродан және электрондардан тұрады. Протондар мен электрондардың саны бірдей болған кезде берілген бөлшек электр заряды бойынша бейтарап болады. Егер тепе-теңдік бұзылса, онда атом оң немесе теріс заряды бар ионға айналады. зат атомдардан тұрады
Атомдар ненің ішіне құйылады?
Молекула екі немесе одан да көп атомдар шоғырынан түзіледі. Тасымалдаушы туралы ақпараттан басқа, ол байланыстырушы заттың айтарлықтай үлесін де қамтиды. Оның арқасында молекулалар біз айтып отырған затты құра алады. Мұндай қосылыстар әртүрлі атомдардан ақпаратты бір-бірімен тасымалдайды және сол арқылы ерімейтін зат жасайды. Ең қызығы, бастапқыда әртүрлі құрамдастардың молекулаларын топтастыруға болады. Мұның ең жарқын мысалы - су: оның құрамында белгілі бір пайызда сутегі мен оттегі бар. Материяның неден тұратынын түсіну үшін тек периодтық жүйенің элементтерін зерттеп, оларды бізді қоршап тұрған белгілі бір объектілерден табу керек екен. материя материядан тұрады
Қарапайым көзбен не көреміз?
Телескопты былай қойғанда, біз белгілі бір білім алып, материяның материядан тұратынын көреміз. Оптика арқылы көруге болатын құрылымының арқасында ол агрегацияның төрт күйінің бірін қабылдауға қабілетті: газ тәрізді, сұйық, қатты және плазмалық. Біз олардың алғашқы үшеуін сұйық болғандықтан мұзға немесе газға айнала алатын бірдей судың мысалы арқылы оңай елестете аламыз. Кейбір басқа элементтер осы төрт күйдің біреуінде ғана болуы мүмкін. Антикалық философияға тереңірек үңілсек, төрт элементке ұқсастық жасамау мүмкін емес.