Макромир, основные представления

Суммарная энергия урагана обычно равна энергии нескольких десятков и даже сотен атомных бомб. В целом энергетика атмосферных процессов на несколько порядков превышает энерговооруженность человечества.

Земля, согласно гипотезе геолога С. И. Кислицына, представляет собой гигантское кристаллоподобное тело. Ребра и узлы геокристалла указывают не только на крупные месторождения полезных ископаемых и зоны климатических флуктуаций (включая пресловутые Бермудский треугольник, Море Дьявола), но и на центры мировых цивилизаций, на скопления стоянок эпохи палеолита. Вероятно, это связано с необычной энергетикой таких районов. Трудно сказать, какой природный механизм инициировал возникновение геокристалла (возможно, кристаллическое строение земного ядра?), какие именно излучения имеют место в его узлах, но существование таких узлов можно считать делом доказанным: гипотеза выдерживает поверку практикой. Только на территории бывшего СССР согласно этой гипотезе выявлено 12 алмазоносных центров.

Сложное взаимодействие трех геосфер — атмосферы, литосферы и гидросферы (возможно и при неких дополнительных внешних воздействиях), привело в глубокой древности к формированию новой геосферы — биосферы, сферы жизни. Ее составляющей является и та часть материи, которая пытается познать строение Земли и Вселенной и определить свое место в ней — люди. 3. Современная картина мира: системный подход

В современной науке в основе представлений о строении материального мира лежит системный подход, согласно которому любой объект материального мира, будь то атом, планета и т. д. может быть рассмотрен как система — сложное образование, включающее составные части, элементы и связи между ними. Элемент в данном случае означает минимальную, далее неделимую часть данной системы.

Совокупность связей между элементами образует структуру системы, устойчивые связи определяют упорядоченность системы. Связи по горизонтали — координирующие, обеспечивают корреляцию системы, ни одна часть системы не может измениться без изменения других. Связи по вертикали — связи субординации, одни элементы системы являются более значимыми чем другие, и подчиняются им. Система обладает признаком целостности — это означает что все ее составные части, соединяясь в целое образуют нечто обладающее качествами не сводимыми к качествам отдельных элементов. Согласно современным научным взглядам все природные объекты представляют собой упорядоченные, структурированные, иерархически организованные системы. В естественных системах выделяют два больших класса систем: системы неживой и живой природы. Принято так же выделять три уровни строения материи.

Макромир — мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины от долей миллиметра до километров и временные измерения от долей секунды до лет.

Микромир — мир предельно малых непосредственно ненаблюдаемых объектов, пространственная размерность от 10−8 см. до 10−16 см, а время жизни — от бесконечности до 10−24 с.

Мегамир — мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние измеряется световыми годами, а время миллионами и миллиардами лет[2].

4.Макромир: концепция классического естествознания. Релятивистская физика: теория относительности

Мегамир включает галактики и звезды; макромир — планетные системы звезд, планеты, окружающие нас тела; микромир — молекулы, атомы, ядра атомов, элементарные частицы. Электромагнитное и гравитационное поля входят в состав мегаи макромира. Если сравнить состав объектов всех трех областей (мегамир, макромир, микромир), то можно сделать важный вывод: все состоит из элементарных частиц, причем в состав вещества в стабильном состоянии входит всего три вида основных частиц. Это протоны, нейтроны и электроны, а электромагнитное поле состоит из фотонов.

Таблица 1.

Структура основных материальных объектов Область пространства

Протяженность области, м

Объекты — структурные единицы деления материи

Размеры объекта, м

Состав объекта

Движение внутри объекта состав- ляющих его структурных частей Мегамир 1025 — 1020

Галактики

1020

Звезды

Звезд

Макромир 1020 — 10−8 Планетные системы звезд Планеты и окружающие нас на Земле тела.

Электромагнитное поле Гравитационное поле 1013

106 — 10−2

—

Планеты Молекулы и атомы Фотоны

Планет Молекул и атомов

Микромир

10−8 —10−18

Молекулы и атомы Ядра атомов Элементарные частицы 10−8 —10−10

10−15

0 — 10−15 Ядра и электроны Нуклоны

—- Электронов и ядер Нуклонов Взаимное превра-щение частиц Представление о макромире составляют наиболее старый компонент естествознания. Еще в донаучный период сложились определенные представления об этом уровне организации материи, они носили характер натурфилософии, т. е. наблюдаемые природные явления объяснялись на основе умозрительных философских принципов, при отсутствии методов экспериментального исследования. Самый большой вклад в исследование макромира сделали представители классического естествознания. Начало формирования научных взглядов на природу относится к XVI веку когда Г. Галилей, обосновал гелеоцентрическую систему Н.

Коперника, открыл закон инерции, разработал методику нвого описания мира — научно-теоретического (выделение некоторых физических и геометрических характеристик исследуемых объектов). Таким образом, он заложил основы механистической картины мира. Ньютон, опираясь на труды Галилея, разработал теорию механики, описывающую одинаковыми закономерностями и движение небесных тел и земных объектов. В рамках механистической картины мира сложилась дискретная (корпускулярная) модель реальности. Материя рассматривалась как вещественная субстанция, состоящая из отдельных частиц — корпускул или атомов. Абсолютно прочных неделимых обладающих массой.

Время рассматривалось как величина независящая от пространства и материи. Движение рассматривалось как перемещение в пространстве по непрерывным траекториям в соответствии с законами механики.

К корпускулярной модели были сведены все процессы во вселенной, в том числе и распространение света. Ньютон считал, что святящиеся тела испускают мельчайшие частицы, движущиеся в соответствии с законами механики. Но наряду с корпускулярной теорией света в это же время начинает распространиться и волновая концепция автором, которой был Х. Гюйгенс.

Волновая теория устанавливала аналогию между распространением свет и распространение волн в различных средах (в воде в воздухе). Средой распространения свет считался в то время эфир. Главным аргументом в пользу своей концепции Гюйгенс считал тот факт, что два луча света проходят сквозь друг друга, не рассеиваясь. Некоторые противоречия волновой концепции света были устранены опытами Гримальди, луч света способен, как и любая волна, огибать препятствия, если обычно этого не заметно, то это потому что у света очень маленькая длинна волны, но если рассмотреть границу очень резкой тени при некотором увеличении, можно увидеть слабые участки освещенности в форме перемежающихся светлых и темных участков и ореолов. Это явление получило название дифракции. Подтверждением волновой концепции является так же интерференция (световые волны находящиеся в противофазе как бы гасят друг друга).

В области электромагнитных явленией корпускулярная модель так же оказалась несостоятельной. Эксперименты М. Фарадея и теоретические работы Дж. Максвелла показали неадекватность механистической модели и в области электромагнитных явлений. М. Фарадей ввел понятие силовых линий, как направление действия электрических сил в магнитном поле. Дж.

Максвелл создал уравнения, описывающие выводы М. Фарадея о магнетизме и электричестве. Благодаря этому силовое поле, первоначально являвшееся вспомогательным понятием, обрело собственную физическую реальность. Обобщив установленные ранее экспериментальным путем законы электромагнитных явлений и открытое М. Фарадеем явление магнитной индукции, Дж. Максвелл математическим путем нашел систему дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитное поле.

Из уравнений Максвелла следовала возможность самостоятельного существования поля, которое, не будучи привязанным к заряду, распространяется в пространстве. Вычисленная им скорость распространения электромагнитного поля оказалась равна скорости света. Исходя из этого, Максвелл сделал вывод, что световые волны представляют собой электромагнитные волны. Это положение было экспериментально подтверждено немецким физиком Г. Герцем в 1888 г.

После экспериментов Герца в физике утвердилось понятие поля как объективно существующей физической реальности. Таким образом, к концу XIX в. физика пришла к выводу, что материя существует в двух видах: дискретного вещества и непрерывного поля. Вещество и поле различаются по физическим характеристикам: частицы вещества обладают массой покоя, а частицы поля — нет. Вещество и поле различаются по степени проницаемости: вещество малопроницаемо, а поле проницаемо полностью. Скорость распространения поля равна скорости света, а скорость движения частиц на несколько порядков меньше.

Позднее в ходе исследования микромира положение о веществе и поле как самостоятельных независимых друг от друга видах материи было поставлено под сомнение.

Из чего состоит окружающий нас мир? Собственно говоря, из того, что ощущает каждый. Мы видим на столе экран монитора, на нем текст или картинку, слышим музыку из динамиков, обоняем запах кофе, ощущаем его теплоту и т. д. Примерно так выглядит мир в определенный конкретный момент времени. Завтра Вы отправляетесь на работу, где вооружившись приборами и знаниями «осязаете» молекулу кофеина или полимера, из которого надлежит изготовить корпус компьютера. Другой в это время побитно разбирает изображение, отыскивая наиболее компактный способ его передачи. Наконец, кто-то вникает в астрономические проблемы преобразования материи и энергии. При этом он способен измерить длину волны гамма-излучения, разбить лучистую энергию на фотоны, а материю на элементарные частицы[5].

Почему-то так получилось, что, исследуя материальный мир, мы всегда углубляемся в его детали. Мир материализма — микромир. Удивительно точно сформулировал состояние современной науки один из популярных телеведущих А. Гордон. По его словам, не ручаясь за дословность, ученые и естествоиспытатели «прорыли» глубочайшие «норы» в монолите вселенских знаний. При этом, — посетовал он, многие из них не знают, что творится в соседней «норе». Однако настоящая статья не преследует цели освещения проблемы стыковки различных отраслей знаний, которая, безусловно, в настоящее время актуальна. Дело в том, что злободневность этого год от года будет падать.

Причина в невозможности «объять необъятное» ограниченными возможностями одной, отдельно взятой головы. Есть утверждение о том, что уже в нынешнем столетии человеку понадобится больше половины жизни, чтобы в процессе обучения получить объективную возможность только для понимания достигнутого до него. А еще надо научиться грамотно этим пользоваться. Так что для возможного продвижения вперед, ему остается все меньше и меньше времени. Когда-то его просто не будет хватать.

Заключение

Попробуем сформулировать понятие макромира, опираясь на изученный материал.

Одни считают, что мир состоит из материи. Ее отсутствие — вакуум, также разновидность материи, как и число «ноль», неотделимое от математики. Другие добавляют к этому энергию, не соглашаясь с первыми, что это также одна из форм существования материи. Наконец, третьи добавляют пространство и время. Есть и другие взгляды. Даже перечисленные аспекты дают необъятное поле для дискуссии. И они ведутся, самым серьезным образом. Тем более что теоретически обсчитанные представления, дают для этого основания. Например, даже такая фундаментальная и проверенная экспериментально формула, как

E = mc²

дает пищу для фантазий на тему, что любой камень на дороге содержит энергию, соизмеримую с космическими масштабами. Достаточно найти или создать антиматерию. Все легко, просто и научно. Примерно то же можно сказать и об энергии «нулевой точки». Так, «мелочей» не хватает, чтобы научиться управлять Вселенной.

Однако оставим и то, и другое. Будем попроще, руководствуясь элементарной логикой и собственными ощущениями. И так. Что есть материальный объект в чистом виде, как элемент познания материи. Думается, что это нечто, занимающее определенный объем пространства и имеющее определенную массу.

Без энергетических процессов любой материальный объект объективно неощутим, не только нами, но и кем бы то или чем бы то ни было. Его статические поля на значительном удалении ничтожны и компенсируются полями других объектов. Он неподвижен и не может приблизиться к точке наблюдения. Без энергии точка также не может перемещаться в пространстве. Без лучистой энергии мы не сможем увидеть даже его отраженный силуэт. О запахе, вкусе и звуке вообще говорить не стоит. Иными словами, материя без энергии мертва. Не важно, что из них первично, что вторично.

Важно то, что ни один материальный объект никогда не «узнает» о существовании другого, так как даже «лоб в лоб» никогда не ударится.

Таким образом, определяющей величиной современного Мира является не масса и не энергия, а приращение энергии за единицу времени, в конкретной точке Вселенной или динамическая мощность процессов. Именно она оживляет материю и дает возможность ВСЕМУ ощущать себя и окружающее. Список использованной литературы

Э.Галимов. «Что такое жизнь? Концепция упорядочения». Знание-Сила, № 9, 2008 г., с.

80.

Еремеева А. И. Астрономическая картина мира и ее творцы. — М., 1984. — С.82−89.

Концепции современного естествознания / Под ред. проф. С. И. Самыгина. — Ростов-на Дону, 1997. — С.87−91, 104−107.

Лейзер Д. Создавая картину Вселенной.

М., 1988. С.82−109.

Садохин, А. П. Концепции современного естествознания: учебник для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и специальностям экономики и управления / А. П. Садохин. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006.