Микро-, макро- и мегамиры

Структурные уровни организации материи.

Критериями для выделения различных структурных уровней организации материи служат следующие признаки:

Ø Пространственно-временные масштабы;

Ø Совокупность важнейших свойств;

Ø Специфические законы движения;

Ø Степень относительной сложности, возникающей в процессе исторического развития материи в данной области мира;

Структурные уровни организации материи образованы из определенного множества объектов какого-либо вида и характеризуются особым способом взаимодействия между составляющими их элементами.

Реальный, окружающий нас, мир обладает структурностью — внутренней расчлененностью, и делится на три сферы, или три типа материальных систем (табл. 1): неживая природа, живая природа, социум.

В неживой природе в качестве структурных уровней организации материи выделяют элементарные частицы, атомы, молекулы, поля, физический вакуум, макроскопические тела, планеты и планетные системы – галактики, системы галактик – 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.

Социум представлен уровнями: индивид, семья, коллективы, социальные группы, этносы и нации, государство, союзы государств, человечество.

Применяя системный подход, естествознание не просто выде­ляет типы материальных систем, а раскрывает их связь и соотношение, различая три структурных уровня организации материи: микромир, макромир и мегамир.

• Микромир — часть материального мира, в которой для человека невозможно познание путем непосредственного наблюдения; мир предельно малых, непосредственно не на­блюдаемых микрообъектов, пространственная размерность ко­торых исчисляется от 10^-8 до 10^{-16 см, а время жизни — от бес­конечности до 10-24} сек. (на микроуровне — этот стол уже рассматривается как сложная система частиц (молекул, затем — атомов, затем — элементарных частиц)).

• Макромир — часть материального мира, в которой живет и действует человек и возможно познание путем непосредственного восприятия с помощью органов чувств человека, мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километ­рах, а время — в секундах, минутах, часах, годах.

• Мегамир — часть материального мира, в которой познание доступно астрономическому (наблюдательному и теоретическому исследованию); мир огромных космических масштабов и скоро­стей, расстояние в котором измеряется световыми годами, а время существования космических объектов — миллионами и мил­лиардами лет.

Таблица 1.

С Т Р У К Т У Р Н Ы Е У Р О В Н И М А Т Е Р И И	ТИПЫ МАТЕРИАЛЬНЫХ СИСТЕМ
№ п/п	Неорганическая природа	Живая природа	Общество
1.	М И К Р О У Р О В Е Н Ь	Субмикроэлементарный	Биологический макромолекулярный	Индивид
Микроэлементарный	Клеточный	Семья
Ядерный	Микроорганический	Коллективы
Атомарный	Органы и ткани	Большие Социальные группы (классы, нации)
Молекулярный	Организм в целом	Государство (гражданское общество)
Макромолекулярный	Популяции	Системы государств
2.	Мегауровень (планеты, звездно-планетные системы, галактики)	Биоценоз	Человечество в целом
3.	Метауровень (метагалактика)	Биосфера	Ноосфера

Хотя на этих уровнях действуют свои специфические зако­номерности, микро-, макро- и мегамиры теснейшим образом взаимосвязаны.

Таким образом, весь материальный мир можно рассматривать как мегамир — мир галактик, звезд, комет и др. небесных тел, макромир — мир окружающих нас вещей, и микромир — невидимый мир молекул, атомов и элементарных частиц. При этом мегамир включает в себя микромир (галактики состоят из более мелких тел), макромир включает в себя микромир (любое тело состоит из элементарных частиц).

Какова структура материи на уровне меньше чем макроуровень (с размерами меньше 10^{-16 см) пока не ясно. В масштабах, превышающих тысячи мегапарсек, Вселенная бесструктурная. В таких масштабах материя однородна и изотропная, т.е. свойства везде одинаковы. С развитием науки познания о материи расширяются и горизонты ее изучения раздвигаются.}

Для описания макро- и мегамира используются уравнения и законы классической физики, которые позволяют определить их положение, скорость, траекторию и т.д. Но эти уравнения бессильны описать микромир, для этого необходима квантовая физика и статистическая физика, описывающая параметры элементарных частиц вероятностными характеристиками с учетом их волновых свойств.

Распределение и структуру материи на мегауровне изучает астрофизика, на микроуровне — атомная физика, ядерная, физика элементарных частиц. На макроуровне материю изучает физика твердого тела, физика жидкостей и газов.

Таким образом, естественные науки, начав изучение материального мира с наиболее простых непосредственно воспринимаемых человеком материальных объектов, переходят далее к изучению сложнейших объектов глубинных структур материи, выходящих за пределы человеческого восприятия и несоизмеримых с объектами повседневного опыта.

Дата добавления: 2014-01-07