O elemento fundamental do estudo do grande número de ciências naturais é a matéria. Neste artigo vamos considerar o conceito, tipos de matéria, formas de seu movimento e propriedades.
O que é matéria?
Por muitos séculos o conceito de matéria mudou e melhorou. Assim, o antigo filósofo grego Platão a via como o substrato das coisas, que se opõe à sua ideia. Aristóteles disse que é algo eterno que não pode ser criado nem destruído. Mais tarde, os filósofos Demócrito e Leucipo definiram a matéria como uma espécie de substância fundamental que compõe todos os corpos do nosso mundo e do Universo.
O conceito moderno de matéria foi dado por V. I. Lenin, segundo o qual é uma categoria objetiva independente e independente expressa pela percepção humana, sensações, também pode ser copiada e fotografada.
Atributos da Matéria
As principais características da matéria são três características:
- Espaço.
- Hora.
- Movimento.
Os dois primeiros diferem nas propriedades metrológicas, ou seja, podem ser medidos quantitativamente com instrumentos especiais. O espaço é medidoem metros e seus derivados, e o tempo em horas, minutos, segundos, assim como em dias, meses, anos, etc. O tempo também tem outra propriedade não menos importante - a irreversibilidade. É impossível retornar a qualquer ponto de tempo inicial, o vetor de tempo sempre tem uma direção de mão única e se move do passado para o futuro. Ao contrário do tempo, o espaço é um conceito mais complexo e possui uma dimensão tridimensional (altura, comprimento, largura). Assim, todos os tipos de matéria podem se mover no espaço por um certo período de tempo.
Formas de movimento da matéria
Tudo o que nos cerca se move no espaço e interage uns com os outros. O movimento ocorre continuamente e é a principal propriedade que todos os tipos de matéria possuem. Entretanto, esse processo pode ocorrer não apenas durante a interação de vários objetos, mas também dentro da própria substância, causando suas modificações. As seguintes formas de movimento da matéria são distinguidas:
Mecânica é o movimento de objetos no espaço (uma maçã caindo de um galho, um coelho correndo)
- Físico - ocorre quando o corpo muda suas características (por exemplo, o estado de agregação). Exemplos: neve derrete, água evapora, etc.
- Química - modificação da composição química de uma substância (corrosão do metal, oxidação da glicose)
- Biológica - ocorre em organismos vivos e caracteriza o crescimento vegetativo, metabolismo, reprodução, etc.
- Forma social - processosinteração social: comunicação, realização de reuniões, eleições, etc.
- Geológico - caracteriza o movimento da matéria na crosta terrestre e nas entranhas do planeta: núcleo, manto.
Todas as formas de matéria acima são interconectadas, complementares e intercambiáveis. Eles não podem existir por conta própria e não são auto-suficientes.
Propriedades da matéria
A ciência antiga e moderna atribuía muitas propriedades à matéria. O mais comum e óbvio é o movimento, mas existem outras propriedades universais:
- Ela é incriável e indestrutível. Essa propriedade significa que qualquer corpo ou substância existe por algum tempo, se desenvolve, deixa de existir como objeto original, porém, a matéria não deixa de existir, mas simplesmente se transforma em outras formas.
- Ela é eterna e infinita no espaço.
- Movimento constante, transformação, modificação.
- Predestinação, dependência de fatores geradores e causas. Esta propriedade é uma espécie de explicação da origem da matéria como consequência de certos fenômenos.
Tipos básicos de matéria
Os cientistas modernos distinguem três tipos fundamentais de matéria:
- Uma substância que tem uma certa massa em repouso é o tipo mais comum. Pode consistir em partículas, moléculas, átomos, bem como seus compostos que formam um corpo físico.
- Campo físico é uma substância material especial, que é projetada para garantir a interação de objetos (substâncias).
- Vácuo físico - é o ambiente material com o menor nível de energia.
A seguir, vamos dar uma olhada em cada um dos tipos.
Substância
Substância é um tipo de matéria, cuja principal propriedade é a discrição, ou seja, descontinuidade, limitação. Sua estrutura inclui as menores partículas na forma de prótons, elétrons e nêutrons que compõem o átomo. Os átomos se combinam para formar moléculas, formando a matéria, que por sua vez forma um corpo físico ou substância fluida.
Qualquer substância tem uma série de características individuais que a distinguem das outras: massa, densidade, ponto de ebulição e fusão, estrutura de rede cristalina. Sob certas condições, diferentes substâncias podem ser combinadas e misturadas. Na natureza, ocorrem em três estados de agregação: sólido, líquido e gasoso. Nesse caso, um estado específico de agregação corresponde apenas às condições do conteúdo da substância e à intensidade da interação molecular, mas não é sua característica individual. Assim, a água em diferentes temperaturas pode assumir as formas líquida, sólida e gasosa.
Campo físico
Tipos de matéria física também incluem um componente como um campo físico. É um tipo de sistema no qual os corpos materiais interagem. O campo não é um objeto independente, mas sim um portador das propriedades específicas das partículas que o formaram. Assim, o momento liberado de uma partícula, mas não absorvido por outra, é um atributocampos.
Os campos físicos são formas reais e intangíveis de matéria que têm a propriedade de continuidade. Eles podem ser classificados de acordo com vários critérios:
- Dependendo da carga formadora de campo, existem: campos elétricos, magnéticos e gravitacionais.
- Pela natureza do movimento das cargas: campo dinâmico, estatístico (contém partículas carregadas que são estacionárias umas em relação às outras).
- Por natureza física: macro e microcampos (criados pelo movimento de partículas individuais carregadas).
- Dependendo do ambiente de existência: externo (que envolve partículas carregadas), interno (campo dentro da matéria), verdadeiro (valor total dos campos externo e interno).
Vácuo físico
No século 20, o termo "vácuo físico" apareceu na física como um compromisso entre materialistas e idealistas para explicar alguns fenômenos. O primeiro atribuiu-lhe propriedades materiais, enquanto o segundo argumentou que o vácuo nada mais é do que o vazio. A física moderna refutou os julgamentos dos idealistas e provou que o vácuo é um meio material, também chamado de campo quântico. O número de partículas nele é igual a zero, o que, no entanto, não impede o aparecimento a curto prazo de partículas em fases intermediárias. Na teoria quântica, o nível de energia do vácuo físico é condicionalmente tomado como mínimo, ou seja, igual a zero. No entanto, foi comprovado experimentalmente que o campo de energia pode assumir cargas negativas e positivas. Existe uma hipótese de queO Universo surgiu precisamente nas condições de um vácuo físico excitado.
A estrutura do vácuo físico ainda não foi totalmente estudada, embora muitas de suas propriedades sejam conhecidas. De acordo com a teoria do buraco de Dirac, o campo quântico consiste em quanta em movimento com cargas idênticas, a composição dos próprios quanta permanece obscura, aglomerados dos quais se movem na forma de fluxos de ondas.
