Виды , свойства , материи

На международном съезде химиков в г. Карлсруэ (Германия) в 1860 г. были приняты определения понятий молекулы и атома. Атом — наименьшая частица химического элемента, входящая в состав простых и сложных веществ.

Модели атомов

        Кусочки материи. Демокрит полагал, что свойства того или иного вещества определяются формой, массой, и пр. характеристиками образующих его атомов. Так, скажем, у огня атомы остры, поэтому огонь способен обжигать, у твёрдых тел они шероховаты, поэтому накрепко сцепляются друг с другом, у воды — гладки, поэтому она способна течь. Даже душа человека, согласно Демокриту, состоит из атомов.

        Модель атома Томсона (модель «Пудинг с изюмом», англ. Plum pudding model). Дж. Дж. Томсон предложил рассматривать атом как некоторое положительно заряженное тело с заключёнными внутри него электронами. Была окончательно опровергнута Резерфордом после проведённого им знаменитого опыта по рассеиванию альфа-частиц.

        Ранняя планетарная модель атома Нагаоки. В 1904 году японский физик Хантаро Нагаока предложил модель атома, построенную по аналогии с планетой Сатурн. В этой модели вокруг маленького положительного ядра по орбитам вращались электроны, объединённые в кольца. Модель оказалась ошибочной.

        Планетарная модель атома Бора-Резерфорда. В 1911 году[3] Эрнест Резерфорд, проделав ряд экспериментов, пришёл к выводу, что атом представляет собой подобие планетной системы, в которой электроны движутся по орбитам вокруг расположенного в центре атома тяжёлого положительно заряженного ядра («модель атома Резерфорда»). Однако такое описание атома вошло в противоречие с классической электродинамикой. Дело в том, что, согласно классической электродинамике, электрон при движении с центростремительным ускорением должен излучать электромагнитные волны, а, следовательно, терять энергию. Расчёты показывали, что время, за которое электрон в таком атоме упадёт на ядро, совершенно ничтожно. Для объяснения стабильности атомов Нильсу Бору пришлось ввести постулаты, которые сводились к тому, что электрон в атоме, находясь в некоторых специальных энергетических состояниях, не излучает энергию («модель атома Бора-Резерфорда»). Постулаты Бора показали, что для описания атома классическая механика неприменима. Дальнейшее изучение излучения атома привело к созданию квантовой механики, которая позволила объяснить подавляющее большинство наблюдаемых фактов.

Химический элемент — совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра и числом протонов, совпадающим с порядковым (атомным) номером в таблице Менделеева. Каждый химический элемент имеет свои название и символ, которые приводятся в Периодической системе элементов Дмитрия Ивановича Менделеева.

              Слово «элемент» (лат. elementum) использовалось еще в античности (Цицероном, Овидием, Горацием) как часть чего-то (элемент речи, элемент образования и т. п.). В древности было распространено изречение «Как слова состоят из букв, так и тела — из элементов». Отсюда — вероятное происхождение этого слова: по названию ряда согласных букв в латинском алфавите: l, m, n, t («el» — «em» — «en» — «tum»).[4]

Близкое к современному пониманию понятие химического элемента отражала новая система химической философии, изложенная Робертом Бойлем в книге «Химик-скептик» (1661). Бойль указал, что ни четыре стихии Аристотеля, ни три принципа алхимиков не могут быть признаны в качестве элементов. Элементы, согласно Бойлю — практически неразложимые тела (вещества), состоящие из сходных однородных (состоящих из первоматерии) корпускул, из которых составлены все сложные тела и на которые они могут быть разложены. Корпускулы могут различаться формой, размером, массой. Корпускулы, из которых образованы тела, остаются неизменными при превращениях последних.

Элемента́рная части́ца — собирательный термин, относящийся к микрообъектам в субъядерном масштабе, которые невозможно расщепить на составные части.

Следует иметь в виду, что некоторые элементарные частицы (электрон, фотон, кварки и т. д) на данный момент считаются бесструктурными и рассматриваются как первичные фундаментальные частицы. Другие элементарные частицы (так называемые составные частицы — протон, нейтрон и т. д.) имеют сложную внутреннюю структуру, но, тем не менее, по современным представлениям, разделить их на части невозможно.

              5) Отличие вещества от поля.

Вещество состоит из атомов и молекул. Хаpактеpной особенностью вещества является его делимость на независимые, самостоятельно существующие части.

Поле есть особый вид матеpии, отличный от вещества, обладающий единством и не поддающийся вследствие этого pазбиению на самостоятельно существующие части. Поле заполняет все пpостpанство.

Поле, в отличие от вещества, не имеет внутренних пустот, обладает абсолютной плотностью.

        Поле (в классическом смысле)

o         Электромагнитное поле

o         Гравитационное поле

        Квантовые поля различной природы. Согласно современным представлениям квантовое поле является универсальной формой материи, к которой могут быть сведены как вещества, так и классические поля

Материальные объекты неясной физической природы

        Тёмная материя

        Тёмная энергия

6. Гравитационная и интерная массы. Их эквивалентность и отличии друг от друга.

Инертная  масса  m  выступает как коэффициент пропорциональности между импульсом  и скоростью  или между силой и ускорением

В основе определения этой массы лежат инертные свойства тел.

      Однако тела обладают не только свойствами инерции, но и способностью возбуждать в окружающем  пространстве гравитационные поля (по аналогии с зарядами в электричестве), при этом сила взаимодействия 

между двумя точечными телами записывается:

Здесь   mg    –  гравитационная  масса,  коэффициент G  введен  для  согласования  системы  единиц,  чтобы  инертная и гравитационная массы измерялись в одних единицах. Важно подчеркнуть, что инерция тел и их способность  возбуждать  гравитационные  поля  не  должны  рассматриваться  как  взаимосвязанные  или,  тем  более, тождественные свойства. В принципе, задавая расстояние r и силу F известными единицами, можно 

при любом                                                        g

              G выбрать единицы гравитационных масс m  .

 Итак,    физический      закон,    установленный       Ньютоном:       сила    гравитационного взаимодействия  пропорциональна  их инертным массам, то есть инертная масса тела пропорциональна его гравитационной   g                                                               массе. Единицы гравитационной массы m  можно выбрать такими же, как и для инертной массы m .

      Это  фундаментальный  физический  закон  - закон  эквивалентности  инертной  и  гравитационной  масс.

Таким  образом,  можно  сформулировать  обобщенный  закон  Галилея:  все  тела  при  свободном  падении  в  одном  и  том  же  гравитационном  поле  приобретают  одинаковое  ускорение  (мы  уже  им  пользовались  в 

предыдущем параграфе). Обобщенный закон Галилея соответствует принципу эквивалентности инертной и  гравитационной масс. 

Принцип эквивалентности сил инерции и сил гравитации.    Эквивалентность  инертной  и  гравитационной  масс  имеет  фундаментальное  значение  для  понимания природы тяготения. А. Эйнштейн обратил на это внимание и задавался вопросом: почему законы природы  записываются  в  одинаковой  форме   только  в  специальных  системах  отсчета  (СО),  которые   движутся  равномерно  и  прямолинейно  относительно  друг  друга  –             т.е.  в  инерциальных  СО  (ИСО).  Это  понять  и  объяснить достаточно трудно, поскольку реально выделить такую систему отсчета в реальном физическом  пространстве невозможно. Но классическая механика и СТО базируются как раз на существовании, хотя бы  в  принципе,  инерциальных  систем  отсчета.  По  мнению  Эйнштейна,  это  противоестественно,  физические  законы должны иметь одинаковую форму в любых системах отсчета.                                                                                                                               В чем состоит недостаток неинерциальных СО? В них появляются не ньютоновы силы – силы инерции. 

Эти силы пропорциональны инертной массе тела.

      С   другой   стороны   в   ИСО   могут   действовать   гравитационные   силы,   которые   пропорциональны  гравитационной массе.                                                         Но  экспериментально  показано,  что  инертная  и  гравитационная  массы  эквивалентны,  следовательно, можно  сделать  вывод,  что  силы инерции эквивалентны  силам гравитации. Эти рассуждения пригодны как  для механики малых скоростей, так и для релятивистской механики.

Заключение.

Вашему вниманию были предложены некоторые из возможных подходов к анализу процессов происходящих в окружающем нас Мире – это, прежде всего рассмотрение основных свойств материи, применение которых позволило несколько иначе интерпретировать некоторые физические явления, хотя и со значительным упрощением. Необходимо отметить, что более детальное развитие анализа происходящих явлений требует значительных затрат во времени, да и значительного запаса знаний, это требует подключения коллектива для работы в предлагаемом направлении. Вполне естественно, что изложенная точка зрения на физическую природу затрагиваемых явлений является субъективной, а поэтому не может претендовать на абсолютную истину, но я надеюсь, что некоторые из положений могут объяснить правильно часть физических явлений. Что касается практической проверки, то помимо известных мне явлений, которые вписывались в рассматриваемые модели, можно предложить проведение некоторых экспериментов. Одним из них является изучение активности радиоактивных элементов на поверхности Земли и в космосе, а также в реакторах при облучении зоны реакции электромагнитными полями.

Помимо предлагавшейся Вашему вниманию устойчивой модели коллапса, можно рассматривать и другие модели, так в некоторой степени я представляю, как может устойчиво существовать модель антиколлапса, хотя недостаточно ясно, для того чтобы производить из нее построение связанных систем.

Список литературы :

1. Алексеев П.В. Философия /Алексеев П.В., Панин А.В. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: ТК Велби, Проспект, 2005. – 608 с.

2. Я.С. Яскевич Философия / Под общ. ред. Я.С. Яскевич – Минск, 2006 – 308 с.

3. Калмыков В.Н. Философия: Учебное пособие / В.Н. Калмыков – Мн.: Выш. шк., 2008. – 431 с.

4. Спиркин А.Г. Философия / Спиркин А.Г. 2-е изд. - М.: Гардарики, 2006. - 736 с.

5. А.А.Горелов Концепции современного естествознания: издательство 2003г.

17