Презентация, доклад на тему Уровни организации материи

в античной натурфилософии: атомистическая концепция Демокрита и континуальная доктрина Аристотеля. По первому представлению – материя делима до определенного предела – до атомов, которые могут соединяться различными способами и порождают все многообразие объектов и явлений реального мира. По второму представлению – признавалась бесконечная делимость материи, материя непрерывна, а пространство – вместилище, непрерывно заполненное материей, без пустот, материя изначально является бесструктурной. Данные представления о структуре материи просуществовали вплоть до начала XX в.

Представление о структуре и уровнях строения материи

малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов от 10-8 до 10-15 см, а время жизни – от бесконечности до 10-24 с.
Макромир – мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в мм, см, м, км, а время в с, мин, час, год.
Мегамир – мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется в парсеках или световых годах, время существования объектов миллиарды лет.

Уровни строения материи

или натурфилософский охватывает период от античности до становления экспериментального естествознания в XVI-XVII вв. В этот период учения о природе основывались на умозрительных философских принципах. Формирование научных взглядов на строение материи относится к XVI в., когда Г. Галилеем была заложена основа первой в истории науки физической картины мира – механической. Философское обоснование механическому пониманию природы дал Рене Декарт, который считал, что мир можно описать совершенно объективно, без учета человека-наблюдателя. Образ Вселенной в связи с этим представлялся гигантским механизмом, где события и процессы являют собой цепь взаимосвязанных причин и следствий. Механический подход к описанию природы оказался необычно плодотворным. На основе ньютоновской механики были созданы гидродинамика, теория упругости, механическая теория тепла, молекулярно-кинетическая теория и ряд других теорий. Физика как наука достигала огромных успехов в своем развитии и заняла лидирующее положение среди других наук.

Макромир. Механическая картина мира

явлений – оптические и электромагнитные, которые не могли быть полностью объяснены в рамках механической картины мира. Так, например, оптические явления описывались одновременно как механической корпускулярной теорией, так и волновой теорий. А такие оптические явления как дифракция и интерференция объяснялись только волновой теорией. К концу XIX в. физика пришла к выводу, что материя существует в двух видах: дискретного вещества и непрерывного поля.

Электродинамическая картина мира. Концепция о двух видах материи

в двух видах: дискретного вещества и непрерывного поля.
Вещество и поле различаются по своей сущности:
• вещество дискретно и состоит из атомов, а поле непрерывно;
• вещество обладает массой, а поле – нет;
• вещество мало проницаемо, а поле полностью проницаемо;
• скорость движения вещества << с (с = 300000 км/с – скорость света), скорость распространения поля равна с.
Но в результате последующих революционных открытий в физике (конец XIX в. – начало
XX в.) оказались разрушенными представления классической физики о веществе и поле как
двух качественно своеобразных видах материи.

Электродинамическая картина мира. Концепция о двух видах материи

не понимаем
до конца, но умеем применять.
Гелл-Манн
Атомная физика

Гениальную догадку, что вещество состоит из мельчайших частиц – атомов выдвинули в античное время древнегреческие мыслители Левкипп и ДемокритВ конце XIX в. начале XX в. физика выходит на уровень исследования микромира. Научные открытия этого периода опровергают представления об атомах как последних и неделимых структурных элементах материи. Первыми на сложную структуру атома указали немецкие ученые Г.Р. Кирхгоф (1824-1887) и Р.В. Бунзен (1811-1899), изучая спектры испусканий и поглощения различных веществ. В 1895 г. Дж. Дж. Томсон (1856-1940) открывает электрон – отрицательно заряженную частицу,
входящую в состав всех атомов (определяется масса и величина заряда электрона). Французский
физик А.А. Беккерель (1852-1908) открывает явление радиоактивности (1896 г.): случайно
обнаруживает при изучении люминесценции, что соли урана излучают без предварительного
освещения.

Микромир. Квантово-полевая картина мира

как волновыми, так и корпускулярными свойствами. В конце XIX века в физике возникла ситуация, получившая название «ультрафиолетовая катастрофа». Для квантово-механических явлений характерны: туннельный эффект, принцип суперпозиции, статистические закономерности и вероятностная предсказуемость. Современная теория строения атома также основана на квантово-механических представлениях; в частности, используя новые представления о свойствах электрона. Взаимодействие двух частиц посредством одного виртуального кванта:

материя существует в двух видах: дискретного вещества и непрерывного поля. В классической науке утверждается понятие поля, как объективно существующей физической реальности, как качественно новый, своеобразный вид материи, определяются сущности вещества и поля:
вещество дискретно и состоит из атомов, а поле непрерывно;
вещество обладает массой, а поле – нет;
вещество мало проницаемо, а поле полностью проницаемо;
скорость движения вещества много раз меньше скорости света ( v « с);
с = 300000 км/с - скорость электромагнитных волн.
Но открытия в физике в конце XIX - начале XX века в итоге привели к созданию квантовой механики, которая фактически разрушила представления классической физики о веществе и поле как двух качественно своеобразных видах материи.