Современная наука о системной организации материи. Структурные уровни неживой и живой природы. Микро-, макро-, мегамиры.

Любой материальный объект обладает сложной структурой, некоторыми свойствами, которые являются предметом исследования частных наук.

Материя, как объективная реальность характеризуется определенной организацией, существует в виде упорядоченных материальных систем с взаимодействующими элементами. Изменение одного из элементов системы нередко влечет за собой изменение других ее элементов, а иногда перестройку системы как целостного образования. Системы существуют объективно как внутренне организованные целостные объединения.

Уже в XIXв. ученые выделяют различные структурные уровни материи и осуществляют классификацию материальных объектов. Этот подход в своей принципиальной основе не утратил значения до сих пор. Ныне мы различаем такие уровни организации материи как:

1) неживая природа

2) живая природа

3) социальная жизнь

Эти уровни в свою очередь сами обладают сложной структурой.

Неживая природа включает в себя поля, вакуум, элементарные частицы, атомы молекулы, макротела, планеты, звезды, галактики, системы галактик, метагалактику.

Каждый объект природы обладает активностью и, в силу этого, способностью к движению, изменению, взаимодействию. До открытия элементарных частиц и их взаимодействий выделяли такие формы материи как вещество и поле. Вещество отличается дискретной структурой и массой покоя. Оно занимает ничтожно малую часть пространства Вселенной. Поле как особая форма материи передает действия от одних частиц вещества к другим, связывает друг с другом соответствующие частицы вещества в комплексы. Кванты (дискретные частицы) поля не существуют в покоящемся состоянии, они всегда находятся в состоянии движения. Известны электронно-позитронное и ядерное поля. Сравнительно недавно открыты вакуумные и гравитационные поля.

Ранее полагали, что поле – это непрерывная материальная среда, а вещество состоит только из дискретных частиц. Однако оказалось, что эти свойства сохраняют свое различие не всегда.

Взаимодействие – способ существования материальных объектов неживой природы. Различают 4 вида взаимодействия элементарных частиц: слабые, ядерные, электромагнитные и гравитационные.

Одним из важных достижений явилось открытие так называемой «симметрии природы». Оказалось, что у каждой частицы вещества есть как бы двойник-античастица. Замечательность открытия в том, что все явления в мире выступают как единство взаимодействующих сил, имеющих полярные заряды.

Как и неживая природа, биологическая форма организации материи имеет ряд уровней. Выделяют клеточный уровень (нуклеиновые кислоты и белки). Далее, клетка, многоклеточные организмы. За ними – надорганизменные структуры, популяции, виды и биоценозы. Взаимодействие биоценозов образует биосферу.

Учеными уделяется много внимания изучению самоорганизации материальных объектов. Возникла специальная область знания – синергетика(от греч. Sinergeia – согласованно действующий, сотрудничество), занимающаяся объяснением закономерностей самоорганизации открытых нелинейных систем. Основная задача синергетики – разрешить одну из философских загадок: каким образом неживая природа, которая стремится к хаосу, может породить живую природу, отличительной чертой которой является порядок.

В природе нет строго фиксированных, абсолютных граней между формами или видами материи. Они не возникают из ничего и не переходят в ничто, а лишь превращаются друг в друга, являются качественно различными проявлениями единой неуничтожимой материи.

 

Макротело можно рассмотреть как определенную организацию молекул. Любая молекула тоже является системой, которая состоит из атомов и определенной связи между ними. Атом также представляет собой системное целое - состоит из ядра и электронных оболочек, расположенных на определенных расстояниях от ядра. Ядро каждого атома, в свою очередь, имеет внутреннюю структуру. Материальные системы всегда взаимодействуют с внешним окружением. Некоторые свойства, отношения и связи элементов в этом взаимодействии меняются, но основные связи могут сохраняться, и это является условием существования системы как целого. Сохраняющиеся связи выступают как устойчивые связи, не изменяющиеся при вариациях системы. Эти устойчивые связи и отношения между элементами системы и образуют ее структуру. Система - это элементы и их структура. Любой объект материального мира уникален и нетождественен другому. Наличие общих признаков организации позволяет объединить различные объекты в классы материальных систем. Эти классы часто называют уровнями организации материи или видами материи. Все виды материи связаны между собой генетически, то есть каждый из них развивается из другого.