العنصر الأساسي لدراسة العدد الهائل من العلوم الطبيعية هو المادة. في هذه المقالة سننظر في المفهوم وأنواع المادة وأشكال حركتها وخصائصها.
ما هو الموضوع؟
لقرون عديدة تغير مفهوم المادة وتحسن. وهكذا ، رأى الفيلسوف اليوناني القديم أفلاطون أنها أساس الأشياء ، والتي تعارض فكرتهم. قال أرسطو إنه شيء أبدي لا يمكن خلقه أو تدميره. في وقت لاحق ، عرّف الفلاسفة ديموقريطس وليوكيبوس المادة على أنها نوع من المادة الأساسية التي تتكون منها جميع الأجسام في عالمنا وفي الكون.
قدم المفهوم الحديث للمادة من قبل لينين ، والذي بموجبه هو فئة موضوعية مستقلة ومستقلة يتم التعبير عنها من خلال الإدراك البشري ، والأحاسيس ، ويمكن أيضًا نسخها وتصويرها.
سمات المادة
الخصائص الرئيسية للمادة هي ثلاث ميزات:
- الفضاء.
- الوقت
- حركة
يختلف الأولان في الخصائص المترولوجية ، أي أنه يمكن قياسهما كميًا باستخدام أدوات خاصة. يتم قياس المساحةبالمتر ومشتقاته ، والوقت بالساعات والدقائق والثواني ، وكذلك بالأيام والشهور والسنوات ، إلخ. للوقت أيضًا خاصية أخرى لا تقل أهمية - اللارجعة. من المستحيل العودة إلى أي نقطة زمنية أولية ، فدائمًا ما يكون لمتجه الوقت اتجاه أحادي الاتجاه ويتحرك من الماضي إلى المستقبل. على عكس الوقت ، يعد الفضاء مفهومًا أكثر تعقيدًا وله بعد ثلاثي الأبعاد (الطول ، الطول ، العرض). وهكذا يمكن أن تتحرك كل أنواع المادة في الفضاء لفترة زمنية معينة.
أشكال حركة المادة
كل ما يحيط بنا يتحرك في الفضاء ويتفاعل مع بعضنا البعض. تحدث الحركة بشكل مستمر وهي الخاصية الرئيسية التي تمتلكها جميع أنواع المادة. وفي الوقت نفسه ، يمكن أن تستمر هذه العملية ليس فقط أثناء تفاعل العديد من الكائنات ، ولكن أيضًا داخل المادة نفسها ، مما يتسبب في حدوث تعديلات فيها. تتميز الأشكال التالية من حركة المادة:
ميكانيكي هو حركة الأشياء في الفضاء (تفاحة تسقط من فرع ، أرنب يجري)
- مادي - يحدث عندما يغير الجسم خصائصه (على سبيل المثال ، حالة التجمع). أمثلة: يذوب الثلج ، يتبخر الماء ، إلخ.
- كيميائي - تعديل التركيب الكيميائي للمادة (تآكل المعادن ، أكسدة الجلوكوز)
- بيولوجي - يحدث في الكائنات الحية ويميز النمو الخضري ، والتمثيل الغذائي ، والتكاثر ، وما إلى ذلك.
- الشكل الاجتماعي - العملياتالتفاعل الاجتماعي: التواصل ، عقد الاجتماعات ، الانتخابات ، إلخ.
- جيولوجي - يميز حركة المادة في القشرة الأرضية وأمعاء الكوكب: اللب ، الوشاح.
جميع أشكال المادة المذكورة أعلاه مترابطة ومتكاملة وقابلة للتبادل. لا يمكن أن توجد بمفردها وليست مكتفية ذاتيا.
خصائص المادة
أرجع العلم القديم والحديث إلى المادة العديد من الخصائص. الأكثر شيوعًا ووضوحًا هو الحركة ، لكن هناك خصائص عامة أخرى:
- إنها غير قابلة للخلق وغير قابلة للتدمير. تعني هذه الخاصية أن أي جسم أو مادة موجودة لبعض الوقت ، وتتطور ، وتتوقف عن الوجود ككائن أصلي ، ومع ذلك ، فإن المادة لا تتوقف عن الوجود ، ولكنها تتحول ببساطة إلى أشكال أخرى.
- هي أبدية و لانهائية في الفضاء
- حركة ثابتة وتحول وتعديل
- القدر ، والاعتماد على توليد العوامل والأسباب. هذه الخاصية هي نوع من تفسير أصل المادة كنتيجة لظواهر معينة.
أنواع أساسية من المادة
يميز العلماء المعاصرون ثلاثة أنواع أساسية من المادة:
- المادة التي لها كتلة معينة في حالة الراحة هي النوع الأكثر شيوعًا. يمكن أن تتكون من جزيئات وجزيئات وذرات بالإضافة إلى مركباتها التي تشكل الجسم المادي.
- المجال الفيزيائي هو مادة مادية خاصة ، وهو مصمم لضمان تفاعل الأشياء (المواد).
- الفراغ المادي - هو البيئة المادية بأقل مستوى من الطاقة.
بعد ذلك ، دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل نوع من الأنواع.
المادة
المادة هي نوع من المادة ، الخاصية الرئيسية لها هي التحفظ ، أي عدم الاستمرارية ، التقييد. يتضمن هيكلها أصغر الجسيمات في شكل البروتونات والإلكترونات والنيوترونات التي تتكون منها الذرة. تتحد الذرات لتشكل جزيئات مكونة مادة والتي بدورها تشكل جسما ماديا أو مادة سائلة.
أي مادة لها عدد من الخصائص الفردية التي تميزها عن غيرها: الكتلة ، والكثافة ، ونقطة الغليان والانصهار ، والبنية الشبكية البلورية. في ظل ظروف معينة ، يمكن الجمع بين المواد المختلفة وخلطها. في الطبيعة ، تحدث في ثلاث حالات تجمع: صلبة وسائلة وغازية. في هذه الحالة ، تتوافق حالة معينة من التجميع فقط مع شروط محتوى المادة وشدة التفاعل الجزيئي ، ولكنها ليست صفة فردية لها. لذلك ، يمكن أن يتخذ الماء عند درجات حرارة مختلفة أشكالًا سائلة وصلبة وغازية.
المجال المادي
تشمل أنواع المواد المادية أيضًا عنصرًا مثل الحقل المادي. إنه نوع من النظام الذي تتفاعل فيه الأجسام المادية. إن المجال ليس كائنًا مستقلاً ، ولكنه بالأحرى ناقل للخصائص المحددة للجسيمات التي تكونه. وبالتالي ، فإن الزخم المنطلق من أحد الجسيمات ، ولكن لا يمتصه الآخر ، هو خاصيةالحقول.
المجالات المادية هي أشكال حقيقية غير ملموسة للمادة لها خاصية الاستمرارية. يمكن تصنيفها وفقًا لمعايير مختلفة:
- اعتمادًا على شحنة تشكيل المجال ، هناك: المجالات الكهربائية والمغناطيسية والجاذبية.
- حسب طبيعة حركة الشحنات: مجال ديناميكي ، إحصائي (يحتوي على جسيمات مشحونة ثابتة بالنسبة لبعضها البعض).
- حسب الطبيعة الفيزيائية: حقول كبيرة و دقيقة (تم إنشاؤها بواسطة حركة الجسيمات المشحونة الفردية).
- اعتمادًا على بيئة الوجود: خارجي (يحيط بالجسيمات المشحونة) ، داخلي (مجال داخل المادة) ، صحيح (القيمة الإجمالية للحقول الخارجية والداخلية).
الفراغ المادي
في القرن العشرين ، ظهر مصطلح "الفراغ المادي" في الفيزياء كحل وسط بين الماديين والمثاليين لشرح بعض الظواهر. عزا الأول خصائص مادية إليه ، بينما جادل الأخير بأن الفراغ ليس سوى فراغ. لقد دحضت الفيزياء الحديثة أحكام المثاليين وأثبتت أن الفراغ هو وسيط مادي ، يُطلق عليه أيضًا المجال الكمومي. عدد الجسيمات الموجودة فيه يساوي الصفر ، ومع ذلك ، لا يمنع ظهور الجسيمات على المدى القصير في المراحل المتوسطة. في نظرية الكم ، يُؤخذ مستوى طاقة الفراغ المادي بشكل مشروط على أنه الحد الأدنى ، أي يساوي صفرًا. ومع ذلك ، فقد ثبت تجريبياً أن مجال الطاقة يمكن أن يأخذ الشحنات السالبة والموجبة. هناك فرضية أننشأ الكون على وجه التحديد في ظروف فراغ مادي متحمس.
لم يتم دراسة بنية الفراغ الفيزيائي بشكل كامل ، على الرغم من أن العديد من خصائصه معروفة. وفقًا لنظرية الثقب لديراك ، فإن المجال الكمومي يتكون من كمات متحركة بشحنات متطابقة ، ولا يزال تكوين الكميات نفسها غير واضح ، حيث تتحرك مجموعاتها في شكل تدفقات موجية.
