Диалектика Материи Системный подход к основам философии Оглавление Предисловие Введение




НазваниеДиалектика Материи Системный подход к основам философии Оглавление Предисловие Введение
страница5/20
Дата публикации13.06.2013
Размер3.53 Mb.
ТипДокументы
exam-ans.ru > Биология > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20

^ III. Диалектический генезис материальных систем






"Этот мир придуман не нами,
Этот мир придуман не мной..."


слова из песни

Каскадность построения мира

Наука, будучи плодом человеческого познания, в настоящее время

находится в очередной важной фазе своего развития. Логически обобщая все большую массу

эмпирического материала, она выводит строго сформулированные закономерности. Получаемые

теоретические обобщения становятся все более абстрактными, все более разветвленными.


  

И действительно, схема онтогенеза наших познаний напоминает

растущее древо, при этом каждый год добавляет к нему все больше веточек и листочков,

предопределяя и расчленяя фронт еще непознанного на все более узкие участки на каждом

отдельном острие. Каждое новое наше знание-листочек закрывает собой очередное белое

пятно нашего незнания, которое, если промедлить, в определенный момент может перерасти

в невежество и за которое та или иная общность людей может заплатить своим благополучием,

прогрессом и даже существованием. Человеческий Разум, как инструмент познания, служит

естественным интересам Человеческого общества для предотвращения таких моментов.

  

Человеческая цивилизация, как макросистемное образование Материи

очень высокого уровня n, находящееся в стадии своего дальнейшего развития, свои первые

теоретические обобщения могла делать лишь через эмпирическое познание окружающего мира.

Эти поиски шли сначала посредством случайных наблюдений, а затем и с помощью специальных

поисков и исследований как в пространстве (макро- и микро-), так и во времени

(главным образом в историю, то есть в -t) и даже в качестве (путем исследования

функций системных образований нижних уровней Материи: n-1, n-2, n-3 и т.д.). Таким

образом, человеческая цивилизация лишь через абстракцию, логическое мышление и

эксперимент может проникнуть (хотя бы частично, хотя бы условно) в один из близлежащих

нижних уровней системного строения Материи, спускаясь по ступенькам каскадной

организации вниз, а не поднимаясь от некоего "нулевого" уровня.

  

Поэтому Наука до сих пор спорит о том, как был "сотворен

Мир", что явилось его "началом". Ввиду того, что потребность в знании

этого появилась уже сранительно давно, духовенство различных течений строит на этом

незнании свои теологические версии (достаточно наивные с научной точки зрения и часто

противоречащие друг другу) о божественном сотворении Мира. Недалеко от этого ушла и

популярная у астрофизиков теория "первоначального взрыва".

  

Итак, Науке пока неизвестен абсолютный нулевой

уровень качественного развития Материи, а также то, был и/или существует

ли он вообще. Однако за относительно начальный уровень системного развития можно условно

принять любой из ставших известными самых нижних подуровней системной организации Материи.

Это необходимо сделать прежде всего для упрощения хронологического изложения и понимания

хода диалектического Развития материальных систем в соответствии с движением по

координатам качества-времени-пространства от простого к сложному, от раннего

к позднему, от меньшего к большему и т. д.



Уровень а

Самым нижним уровнем системного строения Материи,

известным современной Науке, можно считать явление нулевых колебаний вакуума.

Частицы, наполняющие его, называются виртуальными. Каких-либо глубоких серьезных теорий

о функциональных свойствах данной системной организации Материи пока не существует ввиду

невозможности осуществлять наблюдение или поставить эксперимент в рамках этого подуровня,

но при изучении микромира наличие указанного явления приходится учитывать. Существует

предположение, что время функционирования виртуальных частиц весьма непродолжительно,

возникают они парами "частица-античастица", тут же исчезают, чтобы появиться

вновь.


  

С явлением нулевых колебаний вакуума перекликается гипотеза

о существовании частиц-тахионов, двигающихся с постоянной сверхсветовой скоростью с

очень малым периодом функционирования (существования).



Уровень А

Более фундаментальным нижним функциональным подуровнем,

пронизывающим все строение Материи, являются в настоящее время системные образования,

состоящие из кварков. В наши дни известно уже как минимум о шести типах кварков. Кроме

них в этом подуровне существуют глюоны, связывающие функционально дифференцированные

кварки в структурные образования, являющиеся фщ. единицами более высокого уровня

(протоны, нейтроны и др.).


  

Природа и функциональные свойства кварков интенсивно изучаются,

но уже их различают по таким характеристикам, как заряд, изотопический спин, странность,

барионный заряд, спин и т.п.

  

Вполне естественно утверждать, что кварки и глюоны не

являются самыми мельчайшими системными образованиями Материи, но познать структуру и

состав самих кварков современная Наука пока еще не в состоянии. Известно лишь, что в

свободном виде кварки практически не встречаются и поэтому для их выделения требуется

расщепление частиц с приложением энергии больших величин. Это свидетельствует о том,

что системная организация данного подуровня полностью стабилизировалась и Развитие

происходит в более высоких организационных уровнях Материи.

  

Что касается сферы распространения данного уровня, то

она простирается по меньшей мере в пространственном объеме всей нашей Вселенной.

Во всяком случае, все видимое нами с Земли космическое пространство является

областью его распространения.

  

Отсутствие достаточной информации о природе, времени

функционирования, функциональных свойствах и структуре единиц данного подуровня

не позволяет пока с полной достоверностью говорить о том, какую роль играли и играют

кварки и глюоны в процессе Развития Материи, однако есть все основания полагать, что

роль эта значительна. В любом случае, в философской классификации эти материальные

образования по праву занимают один из базовых подуровней в каскаде системной

организации материальных форм.



Уровень АА

В отдельный подуровень системного Развития Материи следует

выделить следующую группу известных частиц, входящих в состав материальных образований

более высоких уровней. Сюда относятся фотоны, электроны, гравитоны, нейтрино, а также

подобные им частицы и соответствующие античастицы. Ввиду больших трудностей, связанных

с наблюдением и изучением этих материальных образований, их функциональные свойства и

характер их взаимодействий полностью далеко еще не изучены. Однако, в отличие от единиц

уровня А они чаще встречаются в свободном состоянии, что говорит о фунциональных

особенностях и большей пространственной метрике включающих их системных образований.



Уровень АБ

В группу единиц данного подуровня следует отнести Пи-,

Мю- и К- мезоны, гипероны и им подобные частицы и античастицы. Их отличительной

чертой служит то, что они являются системными образованиями единиц подуровней А

и АА, недолговечными по времени своего существования, что характеризует их системную

нестабильность. Как правило, они в качестве фщ. единиц занимают фн. ячейки структур

более высокого порядка, но при отделении от них сразу же распадаются на свои составные

части. Данные единицы не встречаются в свободном состоянии в течении относительно

продолжительного времени. Их функциональные свойства в системных образованиях более

высшего порядка также пока мало изучены.



Уровень Б

Следующим известным функциональным подуровнем развивающейся

Материи являются стабильные системные образования так называемых "элементарных"

частиц. Как известно, приоритет элементарности они носили временно в силу затруднений

ранней науки расчленить их на составные части. Теперь, когда это уже сделано, их название

носит чисто символический смысл и, возможно, скоро будет предано забвению.


  

В эту группу следует отнести протоны и нейтроны, а также

другие частицы и античастицы данного уровня. Как теперь уже известно, их структурный

состав представляет собой системную комбинацию единиц подуровней А, АА

и ^ АБ, однако в отличие от материальных образований уровня АБ их

характеризует большая временная стабильность, то есть больший период функционирования

во времени. Так, например, если время функционирования Мю- мезона составляет всего

2·10-6 сек. (две миллионные доли секунды), то время существования нейтронов

и протонов намного больше.

  

В настоящее время известно более 200 наименований фщ. единиц,

входящих в подуровни А - Б.



Уровень В

Сто с лишним атомных элементов периодической системы

Менделеева представляют собой системные образования подуровня ^ В. Функциональные

свойства этих единиц изучены более глубоко, чем свойства единиц подуровней А -

Б. Их внутренняя структура к настоящему времени также хорошо известна.


  

Структурное различие между ними сводится к числу входящих в них

протонов, нейтронов, мезонов и электронов, однако каждое очередное прибавление к системе

пары протон-электрон резко меняет функциональные свойства всей совокупной единицы в целом

и это является наглядным подтверждением регламентированности числа фн. ячеек в каждой

данной системе.

  

Областью пространственного распространения единиц уровня

^ В является (как и для единиц подуровней А - Б) область обозримой

нами Вселенной.

  

Основная масса любой единицы данного уровня - атома - более,

чем на 99,9% сосредоточена в его ядре, размер которого составляет 10-13 см,

то есть в 105 раз меньше размеров самого атома (10-8 см). Так,

если размеры атома представить в виде футбольного поля (с диаметром 100 м), то атомное

ядро будет соответствовать дробинке с диаметром лишь 1 мм. Ядра имеют сложную структуру

фн. ячеек. Основными элементами, заполняющими их в качестве фщ. единиц, являются ядерные

частицы подуровня Б - нуклоны: протоны и нейтроны. Их массы покоя соответственно

равны 1,00812 и 1,00893 усл. единиц. Масса электронов, входящих в состав любого атома,

меньше массы нуклонов почти в 2000 раз (5,5·10-6 у.е.). Частицы, промежуточные

по массе между электронами и протонами и входящие в состав ядра - Мю- и Пи- мезоны -

массивнее электрона в 210 и 275 раз соответственно.

  

Образование прочных и компактных атомных ядер из нуклонов -

протонов и нейтронов - объясняется возникновением между ними ядерных сил, ядерных связей,

ответственными за которые являются мезоны. Нуклоны обмениваются между собой мезонами,

превращаясь поочередно то в протон, то в нейтрон, при этом протон может образовывать

связи с ограниченным числом нейтронов и, наоборот, нейтрон связывается с определенным

числом протонов. Поэтому устойчивость ядер зависит от числа протонов и нейтронов,

заполнивших фн. ячейки структуры ядра.

  

Число протонов определяет величину положительного заряда ядра,

что является важнейшей характеристикой атома, так как от него зависит число электронов

в электронейтральном атоме и, в конечном итоге, функциональные свойства каждого атома.

  

Масса ядра ("массовое число атома" - A), являющаяся

суммой масс всех входящих в состав ядра протонов и нейтронов, практически равна массе

всего атома.

  

Ядра, содержащие одинаковое число протонов, могут иметь

различное число нейтронов, то есть быть изотопами. Почти все химические элементы

насчитывают несколько изотопов. Наиболее многочисленны изотопы (по 6-10) у элементов,

имеющих заряд ядра от 40 до 56, то есть расположенных в середине периодической системы.

Число устойчивых (стабильных) изотопов значительно меньше числа неустойчивых, то есть

радиоактивных. Стабильность ядер зависит от числа протонов и нейтронов, входящих в их

состав в качестве фщ. единиц, и от их соотношения. В структурах фн. ячеек максимально

устойчивых ядер легких элементов на один протон приходится один нейтрон. По мере

увеличения заряда ядра рост числа нейтронных фн. ячеек опережает рост числа протонных.

В ядрах с A < 25 каждый нуклон притягивается ядерными силами ко всем

остальным нуклонам, в ядрах с А = 25 - 30 ядерные силы начинают насыщаться

(то есть каждый их нуклон притягивается не всеми остальными нуклонами, а лишь

теми, которые его непосредственно окружают). В ядрах с А > 50 сила

электрического отталкивания между протонами все заметнее противодействует силам ядерной

связи. Любые два протона, находящиеся на диаметрально противоположных сторонах большого

ядра, продолжают электрически взаимодейтвовать, в то время как для ядерного

взаимодействия они расположены уже слишком далеко друг от друга. В самых легких

ядрах, наоборот, все нуклоны находятся так близко друг от друга, что действие силы

электрического отталкивания полностью нейтрализуется ядерным притяжением. Естественно,

сила отталкивания в качестве функционального свойства данной структуры стремится

разрушить крупные атомные ядра вопреки сдерживающему влиянию функционального свойства

ядерного притяжения, и поэтому величина сил связи такого ядра будет зависеть от

соотношения между этими двумя силами. У некоторых очень тяжелых ядер это равновесие

весьма неустойчиво, такие ядра становятся нестабильными, стремятся к самопроизвольному

распаду, то есть являются радиоактивными. Это главным образом происходит, когда

в ядре образуется недостаток или избыток нейтронов. В зависимости от вида испускаемых

ядром частиц различают несколько типов радиоактивного распада: протонный, позитронный,

электронный и т.д.

  

Массивные положительно заряженные ядра атомов создают

вокруг себя мощное электромагнитное поле, в котором в фн. ячейках атомных орбиталей

определенным образом располагаются электроны. Число электронов в атоме (равное

заряду ядра), а также их расположение в пространстве определяют все химические,

а, следовательно, и функциональные свойства каждого элемента. Поэтому любое изменение

фн. свойств любого вещества, а также превращение одних веществ в другие связано

с изменением внутренней структуры фн. ячеек их атомов, с количеством и составом

заполняющих их фщ. единиц нижних подуровней.

  

Планетарная модель строения атома, существовавшая до

недавнего времени, не могла объяснить не только все многообразие функциональных

(химических) свойств различных атомов, но даже тонкой структуры спектров излучения.

Поэтому в настоящее время все более утверждается модель атома, состоящая из ядра,

охваченного замкнутыми стоячими волнами электронов, образующими "электронное

облако", в котором невозможно представить движение электронов по определенным

траекториям, как, например, движение планет вокруг звезды. Поэтому в положении

электронов, в определении их местонахождения всегда имеется неопределенность.

  

Двойственная природа (дуализм) электрона, обладающего

свойствами и частицы, и волны, приводит к тому, что его движение не может быть

описано определенной траекторией. Траектория "размывается", возникает

полоса неопределенности, в пределах которой и находится электрон. В любой момент

времени невозможно определить и положение в пространстве, и скорость (или импульс)

электрона. Движение электрона описывается с помощью волновой функции, являющейся

функцией пространственных координат. Волновая функция должна быть однозначной,

конечной и непрерывной в пространстве. Она равна нулю там, где электрон не может

находиться. Получающиеся при расчете волновой функции объемные фигуры -

"электронные облака", называемые атомными орбиталями, описываются тремя

постоянными целочисленными величинами - квантовыми числами. Их значения указывают

вероятностное нахождение электрона в атоме.

  

"Главное квантовое число" определяет наиболее

вероятное расстояние электрона от ядра атома, то есть средний радиус электронного

слоя (орбиты). "Азимутальное квантовое число" определяет момент количества

движения электрона и характеризует электронные подслои (подуровни энергии), составляющие

каждый слой. "Магнитное квантовое число" определяет ориентацию каждого подслоя

в пространстве, которая не может быть произвольной.

  

Итак, электроны в каждом атоме располагаются слоями, слои

дробятся на подслои, каждый подслой состоит из ориентированных в пространстве областей -

атомных орбиталей, в фн. ячейках которых вероятность пребывания электрона наиболее

высока. Состояние электрона в атоме зависит также от его собственного момента количества

движения, возникающего как бы из-за "вращения" электрона вокруг своей оси. При

этом электрон, обладая электрическим зарядом, проявляет и собственный магнитный момент,

характеризуемый спиновым квантовым числом. В связи с тем, что вращение электрона может

происходить в двух взаимно противоположных напровлениях, пару фн. ячеек каждой атомной

орбитали максимально может заполнить две фщ. единицы-электрона, причем оба они должны

иметь противоположные (антипараллельные) спины.

  

Поскольку полная энергия электрона является его основной

характеристикой, учитываемой волновым уравнением, ее величина и определяет вероятность

нахождения электрона в фн. ячейке той или иной атомной орбитали. Уровни энергии электрона

не могут быть произвольными, так как они должны быть кратными константе Планка. Известно,

что при переходе с высшего дозволенного уровня на низший (ближе к ядру) электрон

освобождается от избытка энергии, испуская ее в виде электромагнитных волн. В случае

поглощения электроном энергии происходит обратный процесс - атом возбуждается. В

невозбужденном атоме электроны обладают минимальной энергией и, следовательно, находятся

в фн. ячейках атомных орбиталей, расположенных "ближе" к ядру. Точнее говоря,

электрон занимает фн. ячейку той атомной орбитали, пребывание в которой позволяет ему

боњльшую часть времени находиться у ядра атома.

  

Естественно предположить, что электроны, участвующие в

построении электронной оболочки атома, располагаются прежде всего в фн. ячейках

атомных орбиталей, характеризуемых наименьшими энергиями, а по мере их заполнения,

на все более высоких уровнях, то есть порядок построения электронной оболочки атома,

порядок ее развития с ростом заряда ядра и соответствующим увеличением числа электронов

совпадает с последовательностью раположения атомных орбиталей по их энергиям.

  

Мы несколько подробнее остановились на описании структур

системных образований уровня В по ряду причин. Во-первых, в последние годы на основании

дополнительных знаний, полученных учеными в результате экспериментов на мощных

ускорителях частиц, наши представления о строении атома претерпевают все большие

изменения, модель его структуры все более усложняется. Во-вторых, знание строения

атомов необходимо для того, чтобы понять подлинную картину построения материального

Мира, ибо этот организационный подуровень в настоящее время является узловым, поскольку

в его строении раскрываются особенности развития нижних для нас подуровней Материи, его

вариации определяют функциональные взаимодействия материальных структур высших уровней.

В-третьих, тонкая структура построения атома и его частей должна показать, что

материальные единицы являются не спонтанно сложившимися образованиями. Все они, даже

на таком относительно низком организационном уровне, представляют скомпонованные

в соответствии со строго определенными законами из функционирующих единиц нижних

подуровней системные образования Материи, несущие на себе соответствующую функциональную

нагрузку, характер которой станет более понятен при рассмотрении строения систем

следующих уровней в общей цепи организационного развития материальной субстанции.

  

Итак, комплексные элементы подуровня В - атомы - по

строению можно расположить в порядке возрастания зарядов их ядер. Это и было практически

осуществлено Д.И. Менделеевым в 1869 году, в результате чего появилась довольно

стройная периодическая система элементов его имени. Так как заряд ядра определяет

число электронов, то атомы каждого последующего элемента имеют на один электрон больше,

чем атомы предыдущего.

  

Самым распространенным элементом Вселенной является водород.

На его долю приходится около половины массы Солнца и большинства других звезд. Он

содержится в газовых туманностях, в межзвездном газе, входит в состав звезд. В недрах

звезд происходит превращение ядер атомов водорода в ядра атомов гелия, при этом

выделяются элементы подуровней А и АА, заполняющие затем фн. ячейки

в различных системных образованиях Вселенной.

  

Нет основания отказываться от предположения, что движение

Материи в качестве () в определенный исторический период (-t) протекало во Вселенной

именно по пути построения структурных образований атомов (то есть по подуровню
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20

Похожие:

Диалектика Материи Системный подход к основам философии Оглавление Предисловие Введение iconКонтрольная работа по философии на тему: диалектика и метафизика работа
Освоение действительности в философии осуществляется посредством философских методов, то есть системы наиболее общих приемов и способов....

Диалектика Материи Системный подход к основам философии Оглавление Предисловие Введение iconЭкзаменационные вопросы по философии для студентов на 2005 год. Мировоззрение...
Понятие «бытие» в философии. Научно-философский смысл понятия материи. Современная наука о системной организации материи

Диалектика Материи Системный подход к основам философии Оглавление Предисловие Введение iconОглавление предисловие введение
Кто может заниматься биолокационной диагностикой и лечением биологической энергией

Диалектика Материи Системный подход к основам философии Оглавление Предисловие Введение iconОглавление введение 5 предисловие 8
...

Диалектика Материи Системный подход к основам философии Оглавление Предисловие Введение iconМосква парвинэ 2003 оглавление
Предисловие А. Г. Пузановского к русскому изданию 14 Предисловие М. В. Хансена 16

Диалектика Материи Системный подход к основам философии Оглавление Предисловие Введение iconЭрих Фромм Иметь или Быть? Оглавление Предисловие Введение Крах больших...
Принципы обладания и бытия в Ветхом и Новом заветах и в сочинениях Мейстера Экхарта

Диалектика Материи Системный подход к основам философии Оглавление Предисловие Введение iconОглавление оглавление 2 введение 3
Диплом Правовое регулирование детского спорта в России (Детские спортивные школы как участники правоотношений)

Диалектика Материи Системный подход к основам философии Оглавление Предисловие Введение iconИстория западной философии предисловие введение
Чтобы эта книга могла избежать более суровой критики, чем та, которую она, несомненно, заслуживает, необходимо сказать несколько...

Диалектика Материи Системный подход к основам философии Оглавление Предисловие Введение icon1. Особенности древнегреческой мифологии и возникновение философии....
Особенности древнегреческой мифологии и возникновение философии. Милетская школа. Проблема первоначала. Философия Гераклита. Стихийная...

Диалектика Материи Системный подход к основам философии Оглавление Предисловие Введение iconОглавление предисловие

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
exam-ans.ru
<..на главную