Det grundlæggende element i studiet af det overvældende antal naturvidenskaber er stof. I denne artikel vil vi overveje begrebet, stoftyper, bevægelsesformer og egenskaber.
Hvad er stof?
I mange århundreder har stofbegrebet ændret sig og forbedret. Således så den antikke græske filosof Platon det som substratet af tingene, som modarbejder deres idé. Aristoteles sagde, at det er noget evigt, som hverken kan skabes eller ødelægges. Senere definerede filosofferne Democritus og Leucipus materie som en slags fundamental substans, der udgør alle legemer i vores verden og i universet.
Det moderne stofbegreb blev givet af V. I. Lenin, ifølge hvilket det er en uafhængig og uafhængig objektiv kategori udtrykt ved menneskelig perception, sansninger, den kan også kopieres og fotograferes.
Attributter of Matter
Materiets hovedkarakteristika er tre funktioner:
- Space.
- Tid.
- Bevægelse.
De to første adskiller sig i metrologiske egenskaber, det vil sige, at de kan måles kvantitativt med specielle instrumenter. Rummet målesi meter og dets afledte, og tid i timer, minutter, sekunder, samt i dage, måneder, år osv. Tid har også en anden, ikke mindre vigtig egenskab - irreversibilitet. Det er umuligt at vende tilbage til et hvilket som helst indledende tidspunkt, tidsvektoren har altid en ensrettet retning og bevæger sig fra fortiden til fremtiden. I modsætning til tid er rum et mere komplekst koncept og har en tredimensionel dimension (højde, længde, bredde). Således kan al slags stof bevæge sig i rummet i en vis periode.
Former for bevægelse af stof
Alt, der omgiver os, bevæger sig i rummet og interagerer med hinanden. Bevægelse sker kontinuerligt og er den vigtigste egenskab, som alle typer stof har. I mellemtiden kan denne proces ikke kun fortsætte under interaktionen mellem flere objekter, men også i selve stoffet, hvilket forårsager dets modifikationer. Der skelnes mellem følgende former for bevægelse af stof:
Mekanisk er bevægelsen af objekter i rummet (et æble, der falder fra en gren, en kanin, der løber)
- Fysisk - opstår, når kroppen ændrer sine karakteristika (f.eks. tilstanden af aggregering). Eksempler: sne smelter, vand fordamper osv.
- Kemisk - ændring af den kemiske sammensætning af et stof (metalkorrosion, glukoseoxidation)
- Biologisk - foregår i levende organismer og karakteriserer vegetativ vækst, stofskifte, reproduktion osv.
- Social form - processersocial interaktion: kommunikation, afholdelse af møder, valg osv.
- Geologisk - karakteriserer bevægelsen af stof i jordskorpen og planetens indvolde: kerne, kappe.
Alle ovennævnte former for stof er indbyrdes forbundne, komplementære og udskiftelige. De kan ikke eksistere alene og er ikke selvforsynende.
Materiens egenskaber
Gammel og moderne videnskab tilskrev mange egenskaber til stof. Den mest almindelige og oplagte er bevægelse, men der er andre universelle egenskaber:
- Hun er uskabelig og uforgængelig. Denne egenskab betyder, at ethvert legeme eller stof eksisterer i nogen tid, udvikler sig, ophører med at eksistere som et origin alt objekt, men stof ophører dog ikke med at eksistere, men bliver blot til andre former.
- Hun er evig og uendelig i rummet.
- Konstant bevægelse, transformation, modifikation.
- Predestination, afhængighed af genererende faktorer og årsager. Denne egenskab er en slags forklaring på stoffets oprindelse som en konsekvens af visse fænomener.
Grundlæggende stoftyper
Moderne videnskabsmænd skelner mellem tre grundlæggende typer stof:
- Et stof, der har en vis masse i hvile, er den mest almindelige type. Det kan bestå af partikler, molekyler, atomer, såvel som deres forbindelser, der danner en fysisk krop.
- Fysisk felt er et særligt materielt stof, som er designet til at sikre interaktionen mellem objekter (stoffer).
- Fysisk vakuum - er det materielle miljø med det laveste energiniveau.
Lad os dernæst se nærmere på hver af typerne.
Substance
Substans er en slags materie, hvis hovedegenskab er diskrethed, det vil sige diskontinuitet, begrænsning. Dens struktur omfatter de mindste partikler i form af protoner, elektroner og neutroner, der udgør atomet. Atomer kombineres og danner molekyler og danner stof, som igen danner et fysisk legeme eller flydende stof.
Ethvert stof har en række individuelle egenskaber, der adskiller det fra andre: masse, massefylde, koge- og smeltepunkt, krystalgitterstruktur. Under visse forhold kan forskellige stoffer kombineres og blandes. I naturen forekommer de i tre aggregeringstilstande: fast, flydende og gasformig. I dette tilfælde svarer en specifik aggregeringstilstand kun til betingelserne for indholdet af stoffet og intensiteten af molekylær interaktion, men er ikke dets individuelle karakteristika. Så vand ved forskellige temperaturer kan antage flydende, faste og gasformige former.
Fysisk felt
Typer af fysisk stof inkluderer også en sådan komponent som et fysisk felt. Det er en slags system, hvor materielle legemer interagerer. Feltet er ikke et selvstændigt objekt, men derimod en bærer af de specifikke egenskaber ved de partikler, der har dannet det. Således er det momentum, der frigives fra en partikel, men ikke absorberes af en anden, en egenskabfelter.
Fysiske felter er virkelige immaterielle former for stof, der har egenskaben kontinuitet. De kan klassificeres efter forskellige kriterier:
- Afhængig af den feltdannende ladning er der: elektriske, magnetiske og gravitationsfelter.
- Ved arten af ladningers bevægelse: dynamisk felt, statistisk (indeholder ladede partikler, der er stationære i forhold til hinanden).
- Af fysisk natur: makro- og mikrofelter (skabt ved bevægelse af individuelle ladede partikler).
- Afhængig af tilværelsens miljø: ydre (som omgiver ladede partikler), indre (felt inde i stof), sand (samlet værdi af ydre og indre felter).
Fysisk vakuum
I det 20. århundrede dukkede udtrykket "fysisk vakuum" op i fysikken som et kompromis mellem materialister og idealister for at forklare nogle fænomener. Førstnævnte tilskrev materielle egenskaber til det, mens sidstnævnte hævdede, at vakuum ikke er andet end tomhed. Moderne fysik har tilbagevist idealisternes domme og bevist, at vakuumet er et materielt medium, også kaldet kvantefeltet. Antallet af partikler i den er lig med nul, hvilket dog ikke forhindrer kortsigtet fremkomst af partikler i mellemfaser. I kvanteteorien er energiniveauet af det fysiske vakuum betinget taget som minimum, det vil sige lig med nul. Det er dog eksperimentelt bevist, at energifeltet kan påtage sig både negative og positive ladninger. Det er der en hypotese omUniverset opstod netop under betingelserne for et ophidset fysisk vakuum.
Strukturen af det fysiske vakuum er endnu ikke blevet fuldt ud undersøgt, selvom mange af dets egenskaber er kendte. Ifølge Diracs hulteori består kvantefeltet af bevægelige kvanter med identiske ladninger, sammensætningen af selve kvanterne forbliver uklar, hvis klynger bevæger sig i form af bølgestrømme.
