Физика материя что это такое

Материя и энергия: ложная дихотомия

Как учёный и специалист, пишущий на научные темы, я испытываю раздражение от такой терминологии, не потому, что она абсолютно неправильная, а потому, что такие разговоры вводят в заблуждение людей, не занимающихся наукой. Для физиков она мало что означает. Эти поэтические эпитеты относятся к тому, что чётко определено в математике и экспериментах, и двусмысленные определения просто коротко выражают длинные точные фразы. Но тех, кто не является экспертом, это очень запутывает, поскольку в каждом из контекстов используется своё определение материи, и своё значение слова «энергия» – иногда даже архаичное или просто неправильное. И любой из способов подразумевает, что всё существующее может быть либо материей, либо энергией – а это не так. На самом деле материя и энергия вообще относятся к разным категориям – это как говорить в одном предложении о яблоках и орангутангах, или о небесах и червях, или о птицах и пляжных мячах.

На этом сайте я постараюсь быть более точным, чтобы помочь читателю избежать путаницы, возникающей из такого способа выражаться.

Вкратце

Поскольку статья длинная, я надеюсь, что она будет информативной и просветит всех, кто любит углубляться в детали. А тут я просуммирую всё, что в ней говорится:

• Материя и энергия не принадлежат к одному классу понятий и не должны образовывать в представлении человека какую-то пару.
• Материя – термин неоднозначный. Для неё существует несколько разных определений, использующихся как в научной литературе, так и в научно-популярной. Каждое определение охватывает определённое подмножество частиц. То есть, материя – это всегда какое-то вещество, но какое именно – зависит от контекста.
• Энергия – термин однозначный (по крайней мере, в физике). Но энергия – это не вещество. Это то, что есть у вещества.
• Термин «тёмная энергия» вносит путаницу, поскольку это не только энергия. Это и не вещество. Какое-то вещество может частично отвечать за её присутствие, но детали нам неизвестны.
• Фотоны не нужно называть «энергией», или «чистой энергией». Все частицы – это возмущение полей, и у них есть энергия. Фотоны ничем особенным не выделяются. Фотоны – это вещество, а энергия – нет.
• Всё вещество Вселенной состоит из полей (простейших составляющих Вселенной) и их частиц. Это точка зрения относится ко времени после 1973 года.

Что такое материя (и энергия)?

Для начала определимся с терминами.

«Материя» – ужасно многозначный термин. Для него нет универсального определения, не зависящего от контекста. В различных местах используются как минимум три определения. Материей могут называть:

1. Атомы, основные строительные блоки того, что мы воспринимаем, как «материал» – стол, воздух, камень, кожа, апельсиновый сок – и те частицы, из которых состоят сами атомы, включая электроны, а также протоны и нейтроны, составляющие ядро атома.
2. Элементарные «материальные частицы» природы: электроны, мюоны, тау, три типа нейтрино, шесть типов кварков – все типы частиц, не переносящих взаимодействия (т.е. кроме фотонов, глюонов, гравитонов, W и Z). Интересно, что частица Хиггса не желает укладываться в эту удобное разделение на частицы материи и частицы взаимодействий, потому, что эта классификация изначально немного искусственная.
3. Классы частиц, которые можно встретить во Вселенной, и которые в среднем двигаются медленнее света.

По любому из этих определений электроны будут относиться к материи (хотя по третьему определению они не были материей в ранние периоды истории Вселенной, когда она была гораздо горячее). По второму определению мюоны – это тоже материя, как и нейтрино, хотя из них не состоит никакой обычный материал. По третьему определению некоторые нейтрино могут быть материей, а могут и не быть, а тёмная материя однозначно будет материей, даже если окажется, что она состоит из нового типа частиц, переносящих взаимодействия. Мне очень жаль, что эти определения настолько запутаны, но если вы хотите знать, что означает «материя» в различных книгах и статьях, вам нужно разобраться в разных способах использования этого термина.

Аннигиляция частиц и античастиц – это не превращение материи в энергию

Рассмотрим такое представление, как «материя и антиматерия, аннигилирующие в чистую энергию». Проще говоря, это неправда, по нескольким причинам.

Чуть выше я дал вам три разных определения материи. Рассказывая про аннигиляцию частиц и античастиц, докладчик может иметь в виду первое или второе из них. Я хочу обсудить аннигиляцию электрона и антиэлектрона (или позитрона), или аннигиляцию мюона и антимюона. Детали этого процесса описаны в статье про аннигиляцию частиц и античастиц.

Что имеется в виду под «чистой энергией»? Чаще всего так описывают фотоны, и обычно – в контексте электрона и позитрона (или другой массивной частицы и античастицы). Но так делать очень плохо. Энергия – это то, чем обладают фотоны, а не то, чем они являются. У меня есть рос и вес – но это не означает, что я – это рост и вес.

Термин «чистая энергия» – смесь поэзии, краткого описания и мусора. Поскольку у фотонов нет массы, у них нет энергии массы, поэтому их энергия – это «чисто энергия движения». Но это не то же самое, что сказать: «Фотон – это ‘чистая энергия’», что в строгой физике, что в представлении дилетанта. Фотоны – это частицы, такие же, как электроны. И те, и другие – это рябь соответствующих полей, и у обоих есть энергия. У аннигилировавших электрона и позитрона тоже есть энергия – столько же энергии, сколько будет у фотонов, в которые они аннигилировали, поскольку энергия сохраняется (общее количество энергии не изменяется при аннигиляции).

Более того, процесс превращения мюона и антимюона в два фотона происходит точно так же и случается почти с такой же вероятностью, как процесс превращения мюона и антимюона в электрон и позитрон, то есть аннигиляцию материи и антиматерии в другой тип материи и антиматерии. Неважно, какими словами выражаться, всё равно нельзя сказать, что материя и антиматерия всегда аннигилируют во что-то, что можно было бы даже приближённо называть «энергией»; существуют другие возможности.

Поэтому я не использую в статьях выражения «материя и энергия», говоря об аннигиляции. Я просто называю процесс его именем:

частица 1 + античастица 1 → частица 2 + античастица 2

При такой терминологии понятно, почему мюон и антимюон аннигилируют в два фотона, или в электрон и позитрон, или в нейтрино и антинейтрино одинаковым способом. Это всё процессы одного класса. Не нужно создавать несуществующей классификации, запутывающей универсальность процесса аннигиляции частицы/античастицы.

В общем и целом, материя и энергия – это ещё не всё

Почему люди иногда говорят о «материи и энергии», будто всё вокруг – это либо материя, либо энергия? Не знаю, в каком контексте изобрели это выражение. Язык отражает историю, и часто медленно реагирует на новую информацию. Часть проблемы в том, что с 1900 по 1980 происходили огромные изменения в физических концепциях, связанных с миром и с тем, из чего он состоит. Сейчас этот процесс почти остановился. В течение моей карьеры он был удивительно стабильным.

Наше текущее представление о физическом мире сформировалось благодаря широкому кругу экспериментов и открытий, случившихся в 1950-е, 60-е и 70-е. Но предыдущие способы мышления и рассуждения по поводу физики частиц не вымирали вплоть до 1980-х и 90-х, когда я учился и был молодым учёным. И неудивительно – у людей, выросших со старыми представлениями, уходит много времени на то, чтобы перестроится на новые, а некоторые так и не перестраиваются. Новому видению требуется время для того, чтобы оформиться и разобраться со всеми мелкими недостатками.

Сегодня, говоря о мире в контексте современной точки зрения, в первую очередь нужно говорить о «полях и их частицах». Поля – основные составляющие мира, согласно современной доминирующей парадигме. Поля кажутся нам более фундаментальными, чем частицы, поскольку элементарной частицы без поля не бывает, а поле без частицы – бывает. Но получается так, что у каждого из известных нам полей есть известная нам частица.

Что же общего у «полей и частиц» с «материей и энергией»? Мало чего. Некоторые поля и частицы вы могли бы назвать «материей», но какие из них – материя, а какие – нет, зависит от используемого вами определения материи. Но у всех полей и частиц может быть энергия, при этом они энергией не являются.

Частицы материи и частицы взаимодействий

В своих статьях я разделяю известные частицы на «частицы материи» и «частицы взаимодействий». Мне это не нравится, поскольку такое разделение искусственно. Пока что оно работает; частицы взаимодействий и их античастицы ассоциируются с четырьмя известными нам на сегодня взаимодействиями в природе, а частицы материи и их античастицы – это всё остальное. Во многих случаях такое разделение удобно. Но на Большом адронном коллайдере мы можем открыть частицы, не укладывающиеся в эти категории, и даже с частицей Хиггса есть определённые проблемы.

Существует совсем другое разделение, имеющее смысл: то, что я называю частицами материи, это фермионы, а то, что я называю частицами взаимодействий – это бозоны. Но и это может поменяться после новых открытий.

На самом деле всё сводится к тому, что все частицы в природе – это просто частицы, некоторые из которых служат античастицами друг другу, и не существует уникального способа поделить их на классы. Я использую слова «материя» и «взаимодействие», поскольку это звучит не так абстрактно, как «фермионы» и «бозоны» – но возможно, что я пожалею об этом, поскольку мы можем обнаружить частицы, нарушающие это разделение.

Материя и энергия во Вселенной

Ещё одно место, где мы встречаем эти слова – это история и свойства космоса в целом. Мы читаем про материю, излучение, тёмную материю и тёмную энергию. Использование этих слов космологами отличается от ожидаемого – и на самом деле у них есть два-три разных значения, зависящих от контекста.

Материя и антиматерия: говорящие о них люди имеют в виду первое определение из трёх. Они обычно говорят о превалировании материи над антиматерией во Вселенной – о том, что частиц, составляющих обычное вещество (электронов, протонов и нейтронов) гораздо больше, чем их античастиц.

Материя и излучение: такое разделение подразумевает третье определение из списка. У Вселенной есть температура. Сначала она была очень горячей, а потом постепенно остывала, и теперь она находится на отметке в 2,7 градуса выше абсолютного нуля. Если у вас есть газ (или плазма) из частиц при заданной температуре T, и вы меряете энергии этих частиц, вы обнаружите, что средняя энергия движения частицы будет k T, где k – знаменитая константа Больцмана. В этом смысле, материя – это любая частица, чья энергия массы mc 2 больше средней энергии движения kT. У таких частиц скорость будет гораздо меньше скорости света. Излучение – это любая частица, чья энергия массы мала по сравнению с kT, и, следовательно, она движется со скоростью, близкой к световой.

Получается, что в этом контексте то, что является, а что – не является материей, зависит от температуры, и, следовательно, от времени! В ранней Вселенной, в которой температуры составляли триллионы градусов и больше, электрон был тем, что космологи посчитали бы излучением. Сегодня в холодной Вселенной электрон попадает в категорию материи. В современной Вселенной, согласно этому определению, по меньшей мере, два из трёх типов нейтрино – это материя, а может, и все три. Но в ранней Вселенной все три нейтрино были излучением. Фотоны всегда были и будут излучением, поскольку они безмассовые.

Что такое тёмная материя? Исходя из изучения движений звёзд и других техник, мы можем сказать, что большая часть массы галактик заключается в чём-то, что не светится, и на доказательства того, что за это не отвечают известные нам частицы, ведущие себя обычным образом, было потрачено много сил. Для объяснения этого эффекта было предложено множество теорий, и многие из них были опровергнуты (обычно путём наблюдения за внешним видом и поведением галактик). Из оставшихся теорий одна из ведущих говорит о том, что тёмная материя состоит из тяжёлых частиц неизвестного типа. Но больше о них мы ничего не знаем. Эксперименты могут дать нам новую информацию, хотя это не гарантировано. Отмечу: может оказаться, что нет смысла говорить о тёмных античастицах, поскольку частицы тёмной материи, как фотоны или Z-частицы, могут оказаться своими собственными античастицами.

А тёмная энергия? Недавно было открыто, что Вселенная расширяется с ускорением, а не с замедлением, как это было в ранние годы. Предположительно, за это отвечает то, что называется «тёмной энергией», но на самом деле это не энергия. Как любит говорить мой коллега Шон Кэррол, это напряжение, а не энергия – комбинация давления и плотности энергии. Почему же её называют энергией? Частично – из-за связей с общественностью. Тёмная энергия круто звучит. Тёмное напряжение звучит странно, как и любое другое более-менее подходящее слово. В каком-то смысле это безобидная вещь. Учёные знают, о чём идёт речь, и терминология не доставляет проблем с технической стороны. Большей части публики всё равно, о чём идёт речь, поэтому можно сказать, что с нетехнической стороны проблемы тоже нет. Но если вам действительно захочется в этом разобраться, важно понимать, что тёмная энергия – это не тёмная форма энергии, но нечто более тонкое. Более того, как и энергия, тёмная энергия – это не объект и не набор объектов, а свойство, которым могут обладать поля или комбинации полей пространства-времени. Нам пока неизвестно, что отвечает за тёмную энергию, о существовании которой мы судим по ускоряющейся Вселенной. И до того, как мы это узнаем, может пройти немало времени.

Кстати, знаете ли вы, что имеют в виду астрономы под «металлами»? Не то, что вы думаете…

Источник

Введение: Физика и Материя

Материя – это одно из главных понятий в физике. Читайте определение, представление о материи в физике, строение, история термина, состав, объяснение физики.

Физика – изучение поведения Вселенной.

Задача обучения

Основные пункты

Термин

Научный метод – обнаружение знаний о мире, основанное на гипотезах, их эмпирическом тестировании и разработке теорий, которые лучше всего смогут объяснить полученные данные.

Физика – естественная наука, исследующая материю и ее движение сквозь пространство и время, а также связанные с этим понятия (энергия и сила). Если говорить более объемно, то это попытка разобраться в поведении Вселенной через изучение природы.

Для того, чтобы раскрыть главные принципы, определяющие свет и материю, а также выявить последствия, физика применяет научный метод. Есть мнение, что Вселенная упорядоченная, а значит следует конкретным законам, часть которых можно исследовать. Более того, эти законы можно использовать, чтобы предсказать вселенское будущее. Но для этого нужно получить полную информацию о свете и материи.

GPS вычисляет скорость объекта, заданную дистанцию и время, необходимое для ее преодоления. Все это основывается на уравнениях, выведенных из физических законов

Как выглядит определение материи в физике? Под материей понимают все, что обладает объемом и массой. Среди концепций можно встретить множество теорий и законов, пытающихся объяснить саму материю и ее перемещение. К примеру, можно взять закон сохранения массы, который говорит, что массу нельзя создать или уничтожить. Понятно, что последующие анализы и эксперименты будут учитывать этот закон, чтобы расшифровать природные явления.

Физика настроена на то, чтобы описать все вокруг себя. Это начинается с перемещения невидимых нами частиц и движения как человека, так и крупных формирований. Фактически, буквально все можно описать при помощи физики.

Например, смартфон. Физика способна объяснить, как электричество функционирует в различных схемах устройства. Благодаря этому инженеры могут подбирать нужные материалы и следовать по четкой структуре. А как насчет GPS? Физические законы описывают связь между скоростью объекта, дистанцией его прохода и необходимым временем. GPS в вашем автомобиле или телефоне использует физические уравнения для вычисления времени, необходимого для того, чтобы добраться из одной точки в другую. Так что знание физики сильно влияет на развитие технологий.

Источник

Основные понятия физики: материя, движение, пространство и время.

Различные виды движения материи можно классифицировать с учетом изменений св-в материальных объектов и их воздействий на окружающий мир. Механическое движение (относительное перемещение тел), колебательное и волновое движение, распространение и изменение различных полей, тепловое (хаотическое) движение атомов и молекул, равновесные и неравновесные процессы в макросистемах, фазовые переходы между агрегатными состояниями (плавление, парообразование…), радиоактивный распад, химические и ядерные реакции, развитие живых организмов и биосферы, эволюция звезд, галактик и Вселенной в целом – все это примеры многообразных видов движения материи.

Всеобщими универсальными формами существования и движения материи принято считать время и пространство. Время выражает порядок смены физических состояний и является объективной характеристикой любого процесса или явления. Временная характеристика реальных процессов основывается на постулате времени: одинаковые во всех отношениях явления происходят за одинаковое время. Хотя постулат времени кажется естественным и очевидным, его истинность все же относительна, так как его нельзя проверить на опыте даже с помощью самых совершенных часов. При создании классической механики около 300 лет назад Ньютон ввел понятие абсолютного, или истинного, математического времени, которое течет всегда и везде равномерно, относительного времени как меры продолжительности, употребляемой в обыденной жизни и означающей определенный интервал времени: час, день, месяц и т.д. Важнейшее свойство времени – его необратимость. Необратимость реальных процессов в термодинамике связывают с хаотичным движением атомов и молекул. Пространство выражает порядок сосуществования физических тел. Завершенная теория пространства – геометрия Евклида – создан более 2000 лет назад и до сих пор считается образцом научной теории. По аналогии с абсолютным временем Ньютон ввел понятие абсолютного пространства, которое существует независимо от находящихся в нем физических объектов и может быть совершенно пустым. Пространство, как и время, относительно. Специальная теория относительности объединила пространство и время в единый континуум пространство-время. Из этой теории следует относительность одновременности двух событий, происшедших в разных точках пространства, а также относительность измерений длин и интервалов времени, произведенных в разных системах отсчета, движущихся относительно друг друга. В соответствии с общей теорией относительности свойства пространства – времени зависят от наличия материальных объектов. Любой материальный объект искривляет пространство. Предполагается, что вокруг массивного тела при очень большой плотности вещества искривление становится настолько существенным, что пространство-время как бы «замыкается» локально само на себя, отделяя данное тело от остальной Вселенной и образуя черную дыру, которая поглощает материальные объекты и электромагнитное излучение. А поверхности черной дыры для внешнего наблюдения время как бы останавливается.

Виды материи.

Вещество – основной вид материи, обладающей массой. К вещественным объектам относятся элементарные частицы, атомы, молекулы и многочисленные образовательные объекты. В химии вещества подразделяют на простые (с атомами одного хим. элемента) и сложные – химические соединения. Св-ва вещества зависят от внешних условий и интенсивности взаимодействия атомов и молекул, что и обусловливает различные агрегатные состояния в-ва: твердое, жидкое и газообразное. При сравнительно высокой температуре образуется плазма. Переход в-ва из одного состояния в другое можно рассматривать как один из видов движения материи.

Физическое поле – особый вид материи, обеспечивающий физическое взаимодействие материальных объектов и их систем. К физическим полям относятся электромагнитное и гравитационное поля, поле ядерных сил, а также волновые (квантовые) поля, соответствующие различным частицам (напр., электрон – позитрон поле). Источником физических полей являются частицы напр., для электромагнитного поля – заряженные частицы). Созданные частицами физические поля переносят с конечной скоростью взаимодействие между ними.

Физический вакуум – низшее энергетическое состояние квантового поля. Этот термин введен в квантовой теории поля для объяснения некоторых микропроцессов. Среднее число частиц в вакууме равно нулю, однако в нем могут рождаться виртуальные частицы – частицы в промежуточных состояниях, существующие кроткое время. Виртуальные частицы влияют на физические процессы. Предполагается, что из физического вакуума, находящегося в возбужденном состоянии, родилась Вселенная.

Источник

Физическая материя

Что такое вещество

Вещество, так же как и материя, является одним из главных участников всего что происходит в реальном мире. Первое, что отделяет материю от вещества – его производность.

Материя является более обобщенным понятием, чем-то вроде первичной основы из которой можно выделить отдельную производную – вещество.

Еще один основополагающий признак вещества, определяющий его суть – дискретность. Вещество может быть отдельно взятым компонентом, что отрицает возможность непрерывности. При этом, оно может содержать в себе определенное количество объектов, разделенные на различные уровни иерархии.

Данная категория имеет более практичное значение во всех науках, нежели материя и в большинстве случаев представляет отдельный объект для изучения и экспериментов, как реальных, так и теоретических, в то время как материя может рассматриваться исключительно как объект мысленных опытов.

Конкретика – это самая явная отличительная черта вещества. Оно вполне детально разделяется на структурные уровни, от электрона до макроскопических тел и геологических систем, поэтому гораздо проще подпадает под определение и рассмотрение с точки зрения философской концепции.

Статус производной материи не исключает вероятность наличия материи в структуре вещества. Так как материя это основа для всего, это означает, что она обязательно будет присутствовать в своем производном, что ярко подчеркивает границы между этими двумя понятиями.

Сейчас немало пишут о тёмной материи? Что известно о ней?

Почти ничего. Более того: нет никакой уверенности, что она существует. Просто у астрономов появились нестыковки в расчётах. Так, в 1930-х годах измерили скорость движения одного скопления галактик, и она оказалась гораздо больше, чем ожидалось из оценки её массы. Последующие данные тоже показывали, что с расчётами массы Вселенной что-то не так. Пришлось предположить, что существует «нечто», составляющее бóльшую часть массы Вселенной. Это «нечто» не видно глазом, прозрачно для электромагнитных волн и вообще никакими способами не обнаруживается. Невидимку назвали тёмной материей, её проявления усиленно ищут, но пока безрезультатно.

2 Вещества и их изменение. Предмет неорганической химии

Вещества
–
виды материи, дискретные частицы которых
имеют конечную массу покоя (сера,
кислород, известь и т. д.). Из веществ
состоят физические тела.

Каждое
вещество имеет определенные физические
свойства: агрегатное состояние (жидкое,
твердое, газообразное), температуру
плавления, кипения, замерзания, плотность,
растворимость. Агрегатное состояние
может переходить из одного в другое.
Величины, количественно отражающие
свойства веществ называются физическими
константами.
Различают чистые
вещества
(сера, железо, дистиллированная вода) и
смеси
(природная
вода, содержащая соли, сплавы). Смеси
называют по веществу, преобладающему
в их составе. В природе абсолютно чистых
веществ не встречается. Если количество
примесей ничтожно мало, то вещество
считается условно чистым. Чистое вещество
однородно, смеси бывают однородные и
неоднородные. Однородные
смеси –
смесь двух или нескольких веществ,
которые не обнаруживаются при помощи
аппаратуры (смеси газов, многие жидкости,
например, кровь, сплавы).

Различают
простые и сложные вещества. Вещества,
состоящие из атомов одного вида,
называются простыми
(S
– сера, C – графит, O2 – кислород, H2 –
водород, все металлы). Вещества, состоящие
из атомов разного вида, называются
сложными
(Н2О
– вода, СО2 – углекислый газ, Н2SO4 –
серная кислота).

Вещества
подвержены различным изменениям.
Явления, сопровождающиеся коренными
изменениями вещества, при которых из
одних веществ образуются другие,
называются химическими
(Fе
(железо) + S (сера) = FеS (сульфид железа)),
что является предметом изучения
неорганической химии. Предметом
неорганической химии является
изучение химических элементов и
образуемых ими простых и сложных веществ
(кроме соединений углерода, составляющих
предмет органической химии), превращений
веществ, сопровождающихся изменениями
его состава, свойств и (или) строения.
Неорганические
вещества, или минеральные –
вещества, встречающиеся в неживой
природе (песок, сера, минералы, графит).

Неорганическая
химия связана с другими разделами химии
– аналитической,
коллоидной, кристаллохимией, физической,
термодинамикой, электрохимией,
радиохимией, химической физикой;
на стыке неорганической и органической
химии лежит химия металло-органических
соединений и элементооргани-ческих
соединений. Неорганическая химия
соприкасается с геолого-минералогическими
науками:
геохимией и минералогией, а также с
техническими науками – химической
технологией (ее неорганической частью),
металлургией и агрохимией.

Формы движения материи

Формы движения материи — основные типы движения и взаимодействия материальных объектов, выражающие их целостные изменения. Каждому телу присуще не одна, а ряд форм материального движения. В современной науке выделяются три основные группы, которые в свою очередь имеют множество своих специфических форм движения:

Более высокие формы движения материи исторически возникают на основе относительно низших и включают их в себя в преобразованном виде[источник не указан 975 дней]. Между ними существует единство и взаимное влияние. Но высшие формы движения качественно отличны от низших и несводимы к ним[источник не указан 975 дней]. Раскрытие материальных взаимоотношений имеет огромное значение для понимания единства мира, исторического развития материи, для познания сущности сложных явлений и практического управления ими. (Следует пояснить, что трактовка последней группы как формы движения социальной материи также даётся с точки зрения диалектического материализма.)

Примечания[править]

Свойства материи

Древняя и современная наука приписывали материи множество свойств. Самое распространённое и очевидное – это движение, однако имеются и другие универсальные свойства:

Понятие материи в разных областях физики

Определение материи расширялось с развитием различных областей науки. Раньше это были объекты, которые можно было описать классическими свойствами (масса, температура, делимость и т. п.), и в представлениях Ньютона об абсолютности пространства и времени, рассматриваемые независимо; с развитием оптики, а за ней специальной и общей теории относительности это понятие дополнилось его связями с гравитацией и волнами; а современные квантовая физика, астрофизика и физика высоких энергий установили это понятие в современном[] смысле и активно занимаются поиском новых видов материи.

Атрибуты материи

Главными характеристиками материи являются три признака:

Первые два отличаются метрологическими свойствами, то есть их можно количественно измерить специальными приборами. Пространство измеряется в метрах и его производных величинах, а время в часах, минутах, секундах, а также в сутках, месяцах, годах и т. д

У времени есть также другое, не менее важное свойство – необратимость. Нельзя вернуться на какую-либо исходную временную точку, вектор времени всегда имеет одностороннюю направленность и движется от прошлого к будущему

В отличие от времени, пространство — более сложное понятие и имеет трёхмерное измерение (высота, длина, ширина). Таким образом, все виды материи могут передвигаться в пространстве за определённый промежуток времени.

Какое главное свойство материи?

Это постоянные изменения. Материальные объекты всё время перемещаются в пространстве и меняются со временем.

Даже если человек спит, в его в теле двигаются органы, жидкости, одни вещества превращаются в другие. Постоянные изменения происходят в любых сообществах – от маленьких семей до целых народов. В неживых предметах движутся молекулы и атомы.

Небесные тела изменяют своё местоположение, химический состав и могут вообще исчезнуть, превратиться в нечто другое. Меняют очертания огромные горы, внутри них перемещаются вещества. Символ стабильности – земная твердь – и та беспокойно ворочается на океане жидкой магмы, который её поддерживает. Европа отплывает от Северной Америки со скоростью 2 сантиметра в год. Да и сама наша планета, как известно, вращается, меняется на поверхности и изнутри.

Основные виды материи

Основная статья: Формы материи

Вещество в классическом понимании. Состоит преимущественно из фермионов. Эта форма материи доминирует в Солнечной системе и в ближайших звёздных системах.

Поле, в отличие от вещества, не имеет внутренних пустот, обладает абсолютной плотностью.

Квантовые поля различной природы. Согласно современным представлениям квантовое поле является универсальной формой материи, к которой могут быть сведены как вещества, так и классические поля, при этом существует нечёткое разделение на вещественные поля (лептонные и кварковые поля фермионной природы) и поля взаимодействий (глюонные сильные, промежуточные бозонные слабые и фотонное электромагнитное поля бозонной природы, сюда же относят пока гипотетическое поле гравитонов). Особняком среди них стоит поле Хиггса, которое сложно отнести однозначно к любой из этих категорий.

Эти объекты были введены в научный обиход для объяснения ряда астрофизических и космологических явлений.

Элементарные частицы и поля[править]

Основная статья: Физика элементарных частиц

Суть материи

Философская наука рассматривает материю как некую субстанцию, которая лежит в основе всех материальных вещей и явлений мира. То есть само определение материи исходит из нестандартного взгляда на нее, который выходит за рамки обыденного понимания. Создается некая концепция «основы» для всего, с чем мы сталкиваемся в реальном мире.

Этот подход так же становится причиной слияния категорий материи и вещества, определяющие признаки этих терминов получают довольно схожие черты, а в некоторых случаях могут даже приравниваться друг другу, из-за чего их истинное значение становится непонятным.

К примеру, существует довольно распространенное определение материи, в котором она обозначается как категория, характеризующая объективную реальность, которая через ощущения отображается в сознании человека и существует абсолютно независимо. На самом деле, это свойство следует отнести к веществу, так как оно не является признаком основы всех вещей и явлений, правильной характеристикой можно признать только независимость существования.

И это лишь одно из многих противоречий, существующих в различных определениях материи. Практически в любом случае, авторы известных высказываний в своих описаниях материи демонстрировали невозможность охватить все физические свойства, а при попытке свести все к физике формулировка становилась еще более размытой, и снова привязывается к ощущениям человека, что более свойственно веществу.

Сложно выделить одно, наиболее точно определение материи из всех возможных. Если сравнить хотя бы несколько из них, можно обнаружить массу противоречий, как в самих теориях, так и между ними.

Чтобы охарактеризовать материю, не наделяя ее признаками вещества, достаточно определить ее как непрерывную субстанцию, которая лежит в основе бытия.

См. также[править | править код]

В Викицитатнике есть страница по теме