3. Наименование темы: «Структурные уровни организации материи. Физическая концепция строения мира и его развития», лекция,

отведено 3 часа.

3.1. Структурные уровни организации материи.

3.2. Макромир: вещество и поле.

3.3. Микромир: корпускулярно-волновой дуализм.

3.4. Мегамир. Модели Вселенной.

3.1. Структурные уровни организации материи.

Материальный мир, частью которого мы являемся, неисчерпаем в своём многообразии. Любой материальный объект единичен, неповторим, но при этом определённый класс объектов обладает некоторыми общими признаками (атомы, молекулы, клетки и т.д.). Они образуют иерархически связанные между собой структурные уровни организации материи. При этом каждая материальная система данного уровня заключает в себе системы меньшего масштаба. Например, макротело можно рассматривать как определённую организацию молекул. А любая молекула, в свою очередь, представляет собой систему, состоящую из атомов, связанных между собой. Атом также имеет сложную организацию…

И чем дальше наука продвигается вглубь материи, тем более парадоксальной становится открывающаяся перед ней картина. Оказывается, например, что нет ни объектов, образующих последний уровень материи, ни объектов неизменных, то есть не превращающихся в объекты другого уровня. Современная наука выделяет три больших типа материальных систем и соответствующие им структурные уровни.

1. Неживая природа: элементарные частицы и поля → атомы → молекулы → макротела → планеты → звёзды → звёздные системы → галактики → системы галактик → Метагалактика.

2. Живая природа: системы субклеточного уровня (ДНК, РНК, белки) → клетки → организмы → популяции → виды → биоценозы → биогеоценозы → биосфера.

3. Социально-организованная материя (общество) – её образуют люди, их общности и объединения, связанные между собой множеством отношений – экономических, политических, духовных и т.д.

Эти три типа систем находятся в постоянном взаимодействии и, согласно научным представлениям, каждая последующая развивается из предыдущей.

Изучая неживую природу, наука продвигается в глубинные структуры материального мира и в то же время изучает его в земных и космических масштабах. В зависимости от пространственно-временных характеристик строение материального мира оказывается представленным тремя структурными уровнями.

Макромир – мир объектов и устойчивых форм, соразмерных масштабам жизни на Земле. Пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах, километрах, а время – в секундах, минутах, часах, годах.

Микромир – мир предельно малых, недоступных чувственному восприятию объектов, пространственная размерность которых – от 10 ^{– 8}до 10^{– 16}см, а время жизни – от бесконечности до 10^{– 24}сек.

Мегамир – мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояния в котором измеряются световыми годами (1 световой год = 9,46 ∙ 10¹⁵км), парсеками – пк (3,26 св. года), килопарсеками – кпк (1 тыс. пк), мегапарсеками – Мпк (1000000 пк), а время существования космических объектов – миллионами и миллиардами лет.

И хотя каждый из этих уровней подчиняется своим особым закономерностям, микро-, макро- и мегамиры теснейшим образом взаимосвязаны. Выдвигаются предположения, что помимо названных выше, существуют ещё два уровня организации материи – гипомир (микромир в микромире) и гипермир (сверхмегамир). Но эти два уровня считают пока гипотетичными, предсказываемыми теорией. Доступной же для современного экспериментального изучения является область материального мира, заключённая в пределах от 10^{– 16}см (в тысячу раз меньше размеров атомных ядер) до 10²⁸см – размеры Метагалактики (такое расстояние свет проходит со скоростью 300000 км / с за 20 миллиардов лет).