Связи по «вертикали» – это связи субординации, Целостность системы означает, что все ее составные части, соединяясь вместе, образуют уникальное целое, обладающее интегративными свойствами.
1)Микромир – мир предельно малых, непосредственно ненаблюдаемых микрообъектов – молекул, атомов, элементарных частиц, субэлементарных частиц, пространственная разномерность которых исчисляется от 10-8 до 10-16 см, а время жизни – от бесконечности до
10-24 с. Основными типами взаимодействия, возникающими между частицами микромира, являются сильное, слабое и электромагнитное.
Макромир – мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта. Для макромира характерен весьма большой диапазон размеров рассматриваемых в нем тел и событий (10-8 м< r<1021 м), пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время – в секундах, минутах, часах, годах. В этом мире проявляются 2 типа взаимодействий – электромагнитное и гравитационное.
Мегамир –мир огромных космических масштабов и скоростей (r>1021 м), включает в себя планетарные системы, звезды, галактики и метагалактику, расстояние, в котором измеряетсяастрономическими единицами в Солнечной системе, парсеками и световыми годами межзвездных и межгалактических расстояний, а время существования космических объектов – миллионами и миллиардами лет. Основной тип взаимодействия в нем –гравитация
2) В современной науке в основе представлений о строении материального мира лежит системный подход, согласно которому любой объект материального мира, будь то атом, планета, организм или галактика, может быть рассмотрен как сложное образование, включающее в себя составные части, организованные в целостность. Для обозначения целостности объектов в науке выработано понятие системы.
Система представляет собой совокупность элементов и связей между ними.
Понятие «элемент» означает минимальный, далее уже неделимый компонент в рамках системы. Элемент является таковым лишь по отношению к данной системе, в других же отношениях он сам может представлять сложную систему.
Связи по «вертикали» – это связи субординации, Целостность системы означает, что все ее составные части, соединяясь вместе, образуют уникальное целое, обладающее интегративными свойствами.
Свойства системы – не просто сумма свойств ее элементов, а нечто новое, присущее только системе в целом,например, молекула воды Н2О. Сам по себе водород, два атома которого образуют данную систему, горит, а кислород (в нее входит один атом) поддерживает горение. Система же, образовавшаяся из этих элементов, вызвала к жизни совсем иное, именно интегративное свойство, а именно то, что вода гасит огонь. Наличие свойств, присущих системе в целом, но не частям, определяется взаимодействием элементов.
Аддитивность – понятие, отражающее соотношение между целым и составляющими его частями. Отношение аддитивности часто выражают в виде: «целое равно сумме частей». Принцип аддитивности предполагает возможность исчерпывающего объяснения свойств целого из свойств частей (или наоборот – свойств частей из свойств целого).
3) Согласно современным представлениям, все природные объекты являются упорядоченными, структурированными, иерархически организованными системами. Все системы делятся на закрытые, в которых отсутствуют связи с внешней средой, и открытые, связанные с внешней окружающей средой. Закрытой система может быть только теоретически, реальные природные объекты существуют во внешней среде, обмениваясь с ней веществом, энергией и информацией
В естественных науках выделяются два больших класса материальных систем: системы неживой и живой природы.
В неживой природе в качестве структурных уровней организации материи выделяют элементарные частицы, атомы, молекулы, полевую субстанцию, физический вакуум, макроскопические тела, планеты и планетные системы, звезды и галактики, а также метагалактику.
В живой природе к структурным уровням организации материи относят системы доклеточного уровня – нуклеиновые кислоты и белки; клетки как особый уровень биологической организации, представленные в форме одноклеточных организмов и элементарных единиц живого вещества; многоклеточные организмы растительного и животного мира; надорганизменные структуры, включающие в себя виды, популяции и биоценозы и, наконец,биосферу как всю массу живого вещества.
В природе все взаимосвязано, поэтому можно выделить такие системы, которые включают в себя элементы как живой, так и неживой природы – биогеоценозы.
4) Концепция атомизма впервые была предложена древнегреческим философом Левкиппом (V в. до н.э.), развита его учеником Демокритом (IV в. до н.э.) и затем древнегреческим философом – материалистом Эпикуром (341-270 гг. до н.э.). Она запечатлена в поэме «О природе вещей» римского поэта и философа Лукреция Кара (I в. до н.э.). Они высказали предположение, что в природе не существует ничего, кроме атомов и пустоты
Возрождение атомизма началось в XVII в. с появлением трудов И. Ньютона, считавшего, что все тела состоят из «имеющих массу, крепких, непроницаемых, движущихся частичек», т.е. атомов
Неоценимый вклад в дальнейшее развитие теории атомизма в XVIII в. внес М.В. Ломоносов (1711-1765). Он считал, что все тела состоят из мельчайших частиц – элементов. Наряду с элементами существуют более крупные частицы – корпускулы. Корпускулы есть собрание элементов, образующих одну малую массу
5) В 1911 г. Э. Резерфорд (1871-1937)установил, что каждый атом состоит из ядра и окружающих его электронов, и предложил модель атома по типу планетарной солнечной системы. Планетарная модель атома, по Э. Резерфорду, представляла собой ядро, которое обладает массой, положительным зарядом и размером 10-13см. Вокруг ядра вращаются отрицательно заряженные электроны, образующие электронную оболочку диаметром около 10-8см.
В 1913 г. Н. Бор (1882-1970) предложил свою модель атома, сформулировав следующие постулаты:
- в каждом атоме существует несколько круговых стационарных орбит, двигаясь по которым электрон не излучает
при переходе электрона из одного стационарного состояния в другое наблюдается излучение или поглощение энергии, равное разности энергий между этими состояниями
Немецкий физик и математик А. Зоммерфельд (1868-1954) высказал мысль, что орбиты не обязательно должны быть круговыми, могут быть эллиптическими
В 1919 г. в составе ядра были обнаружены протоны, а в 1932 г. –нейтроны, которые были названы нуклонами, из которых и состоит атомное ядро. 1932г. можно считать рождением ядерной физики.
6) Элементарными называют такие частицы, которые на современном уровне развития науки нельзя считать результатом соединения других, более простых частиц.
В настоящее время элементарные частицы делятся на 2 группы.
1. Адроны– частицы, участвующие в сильном взаимодействии. К ним относятся:
- барионы (греч. baros – тяжелый) – частицы с равным единице барионным числом. Все барионы являются адронами и имеют полуцелый спин –это нуклоны (протон и нейтрон), антипротон и антинейтрон, гипероны, очарованные барионы, а также барионные резонансы. Все барионы нестабильны и в свободном состоянии распадаются в конечном итоге на протоны.
- мезоны – нестабильные элементарные частицы с нулевым или целым спином, не имеющие барионного заряда. К мезонам относятся p-мезоны, К-мезоны и некоторые резонансы. Мезоны являются переносчиками ядерных сил;
- резонансы – резонансные частицы, которые могут распадаться за счет сильного взаимодействия и поэтому имеют крайне малое время жизни 10-24 с;
Лептоны(греч. leptos – легкий)– группа элементарных частиц,обладающих только слабым взаимодействием и (при наличии электрического заряда) электромагнитным взаимодействием. Все лептоны имеют спин ½.К ним относятся: