Происхождение, развитие и виды материи

Министерство образования  и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный университет»

 

Институт Экономики  отраслей, бизнеса

и администрирования

 

Кафедра экономики отраслей и рынков

 

 

 

Реферат

по предмету: Концепции  Современного Естествознания

на тему: «Происхождение, развитие и виды материи».

 

 

 

Выполнил: Проверил: преподаватель

 

 

 

 

 

 

 

 

Челябинск

2012

 

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...…3

1. Становление и развитие общих представлений о материи………………...…..4

2. Свойства и атрибуты материи……………………………………………...…….7

3. Философия о многообразии и единстве мира…………………………………10

4. Движение как способ существования материи. Основные формы движения материи, их взаимосвязь и качественная специфика……………………………13

Заключение…………………………………………………………………………17

Список литературы………………………………………………………………...19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Проблема определения  сущности материи весьма сложна. Сложность  заключается в высокой степени  абстрактности самого понятия материи, а также в многообразии различных материальных объектов, форм материи, ее свойств и взаимообусловленностей. Обращая свое внимание на окружающий нас мир, мы видим совокупность разнообразных предметов, вещей. Эти предметы обладают самыми различными свойствами. Одни из них имеют большие размеры, другие - меньшие, одни просты, другие - более сложны, для проникновения в сущность других необходима абстрагирующая деятельность нашего разума. Отличаются эти предметы и по силе своего воздействия на наши органы чувств. Однако при всей своей многочисленности и разнообразии самые различные предметы окружающего нас мира имеют один общий, если так можно выразиться, знаменатель, позволяющий объединить их понятием материи. Материя – это всё то, что прямо или косвенно воздействует на органы чувств человека. Это общее есть независимость всего многообразия предметов от сознания людей. В то же время это общее в бытии различных материальных образований является предпосылкой единства мира. Однако заметить общее в самых различных предметах, явлениях, процессах - задача далеко не простая. Для этого нужна определенная система сложившихся знаний и развитая способность к абстрагирующей деятельности человеческого разума. Поскольку знания есть продукт приобретенный, причем накапливаемый постепенно, в течение длительного времени, то многие суждения людей о природе и обществе первоначально носили, весьма неотчетливый, приближенный, а порой и просто неверный характер. В полной мере это относится и к определению категории материи.

 

 

 

 

 

1. Становление и развитие общих представлений о материи.

Самый беглый анализ представлений  древних ученых о материи показывает, что все они по духу своему были материалистическими, но общим их недостатком  было, во-первых, сведение понятия материи  к какому-то конкретному виду вещества или ряду веществ. Во-вторых, признание материи в качестве строительного материала, некоей первичной неизменной субстанции автоматически исключало выход за пределы имеющихся о ней представлений. Тем самым каким-либо конкретным видом вещества с присущими ему свойствами ограничивалось дальнейшее познание, проникновение в сущность материи. Все же большой заслугой древних материалистов было изгнание представлений о боге-творце и признание взаимосвязи материи и движения, а также вечности их существования.

Заметный след в развитии учения о материи оставили мыслители Древней Греции Левкипп и особенно Демокрит - родоначальники атомистического учения об окружающем мире. Они впервые высказали мысль о том, что все предметы состоят из мельчайших неделимых частиц - атомов. Первичная субстанция - атомы движутся в пустоте, и их различные сочетания несут те или иные материальные образования. Уничтожение вещей, по Демокриту, означает лишь их разложение на атомы. В самом понятии атома содержится нечто общее, присущее различным телам. Вместе с тем, хотя атомистическое учение и устанавливало общую природу бытия микропредметов, однако оно не раскрывало в полной мере понятия материи; в силу своей субстанциональности и ограниченности оно не могло служить критерием общности всего многообразия видов материи. В настоящее время мы знаем, что атомы различны по своей природе и структуре и представляют лишь частицы вещества. Таким образом, у Демокрита мы видим отождествление понятия материи с одним из конкретных ее проявлений, с веществом. Весьма важную попытку дать определение материи сделал французский материалист XVIII века Гольбах, который в работе "Система природы" писал, что "по отношению к нам материя вообще есть все то, что воздействует каким-нибудь образом на наши чувства". Здесь мы видим стремление выделить то общее в различных формах материи, а именно: что они вызывают у нас ощущения. В этом определении 
Гольбах уже отвлекается от конкретных свойств, предметов и дает представление о материи как абстракции. Вместе с тем определение Гольбаха было ограниченным. Оно не раскрывало до конца сущности всего того, что воздействует на наши органы чувств, оно не раскрывало специфики того, что не может воздействовать на наши чувства. Эта незавершенность предложенного Гольбахом определения материи создавала возможности как для материалистической, так и идеалистической ее трактовки. К концу прошлого века естествознание, и в частности физика, достигло достаточно высокого уровня своего развития. Были открыты общие и, казалось, незыблемые принципы строения мира. Была открыта клетка, сформулирован закон сохранения и превращения энергии, установлен Дарвиным эволюционный путь развития живой природы, Менделеевым создана периодическая система элементов. Основой бытия всех людей, предметов признавались атомы - мельчайшие, с точки зрения того времени, неделимые частицы вещества. Понятие материи отождествлялось, таким образом, с понятием вещества, масса характеризовалась как мера количества вещества или мера количества материи. Материя рассматривалась вне связи с пространством и временем. Благодаря работам Фарадея, а затем Максвелла, были установлены законы движения электромагнитного поля и электромагнитной природы света. При этом распространение электромагнитных волн связывалось с механическими колебаниями гипотетической среды - эфира. Физики с удовлетворением отмечали: наконец-то, картина мира создана, окружающие нас явления укладываются в предначертанные им рамки. Оценивая в целом представления классической физики XIX в. о строении и свойствах материи, отметим, что они страдали теми же недостатками, что и учения древних. Точка зрения на материю как на первичную, неизменную субстанцию и отождествление ее при этом с веществом содержали в себе предпосылки возможности критических ситуаций в физике. И это не замедлило сказаться. На благополучном, казалось, фоне "стройной теории" вдруг последовала целая серия необъяснимых в рамках классической физики научных открытий. В 1896 г. были открыты рентгеновские лучи. В 1896 г. Беккерель случайно обнаружил радиоактивность урана, в этом же году супруги Кюри открывают радий. Томсоном в 1897 г. открыт электрон, а в 19О1 г. Кауфманом показана изменчивость массы электрона при его движении в электромагнитном поле. Наш соотечественник Лебедев обнаруживает световое давление, тем самым окончательно утверждая материальность электромагнитного поля. В начале ХХ в. Планком, Лоренц, Пуанкаре и др. закладывают основы квантовой механики, и, наконец, в 19О5 г. Эйнштейном создается специальная теория относительности. Многие физики того периода, мыслящие метафизически, не смогли понять сути этих открытий. Вера в незыблемость основных принципов классической физики привела их к скатыванию с материалистических позиций в сторону идеализма. Логика их рассуждений была такова. Атом - мельчайшая частица вещества. Атом обладает свойствами неделимости, непроницаемости, постоянства массы, нейтральности в отношении заряда. И вдруг оказывается, что атом распадается на какие-то частицы, которые по своим свойствам противоположны свойствам атома. Так, например, электрон имеет изменчивую массу, заряд и т.д. Это коренное отличие свойств электрона и атома привело к мысли, что электрон нематериален. А поскольку с понятием атома, вещества отождествлялось понятие материи, а атом исчезал, то отсюда следовал вывод: "материя исчезла". С другой стороны, изменчивость массы электрона, под которой понималось количество вещества, стала трактоваться как превращение материи в "ничто". Таким образом, рушился один из главнейших принципов материализма - принцип не уничтожимости и не сотворимости материи.

 

 

2. Свойства и атрибуты материи.

Выше уже говорилось, что материя обладает множеством свойств. Кратко перечислим наиболее общие  из них. К их числу относятся, в  первую очередь, движение, пространство и время, являющиеся атрибутами материи, т.е. тем, что обеспечивает их бытие. Далее. Материя вечна и бесконечна. Это означает, что она никогда не имела начала во времени и пространстве и не будет иметь конца. Принцип неуничтожимости и несотворимости материи и движения является следующим свойством материи. Этот принцип конкретно реализуется в многочисленных законах сохранения. Важным свойством материи является способность к взаимопревращению различных видов материи друг в друга. 
Отсюда следует, что отдельные виды материи могут исчезнуть, но при этом в определенном количественном соотношении появляются другие ее виды. И этот процесс бесконечен. О свойстве неисчерпаемости материи мы уже говорили. Наконец, материя характеризуется противоречивостью, единством прерывного и непрерывного, единством конечного и бесконечного, абсолютностью и относительностью и т.д. Изучая свойства материи, можно заметить их неразрывную диалектическую взаимосвязь. Одни свойства взаимообуславливают другие ее свойства. Материя имеет и сложное структурное строение. На основе достижений современной науки мы можем указать некоторые ее виды и структурные уровни. Известно, что до конца XIX в. естествознание не шло дальше молекул и атомов. С открытием радиоактивности электронов начался прорыв физики в более глубокие области материи. Причем, подчеркнем еще раз, принципиально новым при этом является отказ от абсолютизации каких-то первокирпичиков, неизменной сущности вещей. В настоящее время физикой открыто множество различных элементарных частиц. Оказалось, что каждая частица имеет свой антипод - античастицу, имеющую с ней одинаковую массу, но противоположный заряд, спин и т.д. Нейтральные частицы также имеют свои античастицы, отличающиеся противоположностью спина и других характеристик. Частицы и античастицы, взаимодействуя, "аннигилируют", т.е. исчезают, превращаясь в другие частицы. Например, электрон и позитрон, аннигилируя, превращаются в два фотона. Общее количество частиц, включая и так называемые "резонансы", временный промежуток жизни, которой чрезвычайно мал, достигает сейчас приблизительно цифры 300. Предсказывается существование гипотетических частиц - кварков, имеющих дробный заряд. Кварки пока не открыты, но без них невозможно удовлетворительно объяснить некоторые квантово-механические явления. Не исключено, что в недалеком будущем это теоретическое предсказание найдет экспериментальное подтверждение. Систематизируя известные сведения о строении материи, можно указать следующую ее структурную картину. Во-первых, следует выделить три основных вида материи, к которым относятся: вещество, антивещество и поле. Известны электромагнитные, гравитационные, электронные, мезонные и др. поля. Вообще говоря, с каждой элементарной частицей связано соответствующее ей поле. К веществу относятся элементарные частицы (исключая фотоны), атомы, молекулы, макро- и мегатела, т.е. все то, что имеет массу покоя. Все указанные виды материи диалектически взаимосвязаны между собой. Во-вторых, в самом общем виде можно выделить следующие структурные уровни материи: 
1. Элементарные частицы и поля. 
2. Атомно - молекулярный уровень. 
3. Все макротела, жидкости и газы. 
4. Космические объекты: галактики, звездные ассоциации, туманности и т.д. 
5. Биологический уровень, живую природу. 
6. Социальный уровень - общество.

Каждый структурный  уровень материи в своем движении, развитии подчиняется своим специфическим законам. Так, например, на первом структурном уровне свойства элементарных частиц и полей описываются законами квантовой физики, которые носят вероятностный, статистический характер. Свои законы действуют в живой природе. По особым законам функционирует человеческое общество. Имеется целый ряд законов, действующих на всех структурных уровнях материи (законы диалектики, закон всемирного тяготения и др.), что является одним из свидетельств неразрывной взаимосвязи всех этих уровней. Всякий более высокий уровень материи включает в себя более низкие ее уровни. Например, атомы и молекулы включают в себя элементарные частицы, макротела состоят из элементарных частиц, атомов и молекул. Однако материальные образования на более высоком уровне не являются просто механической суммой элементов низшего уровня. Это качественно новые материальные образования, со свойствами, коренным образом отличающимися от простой суммы свойств составных элементов, что и находит свое выражение в специфике законов, описывающих их. Известно, что атом, состоящий из разнородно заряженных частиц, нейтрален. Или классический пример. Кислород поддерживает горение, водород горит, а вода, молекулы которой состоят из кислорода и водорода, гасит огонь. Далее. Общество есть совокупность отдельных людей - биосоциальных существ. Вместе с тем общество несводимо ни к отдельному человеку, ни к некоторой сумме людей. В-третьих, исходя из приведенной выше классификации, можно выделить три различных сферы материи: неживую, живую и социально - организованную - общество. Выше мы рассматривали эти сферы в иной плоскости. Дело в том, что всякая классификация относительна, а поэтому в зависимости от потребностей познания можно давать самую различную классификацию уровней, сфер и т.д., отражающих сложную, многогранную структуру материи. Подчеркнем, что избранное то или иное основание классификации есть лишь отражение многообразия самой объективной реальности. Можно выделить микро-, макро- и мегамир. Этим классификация структуры материи не исчерпывается, возможны и другие подходы к ней.

 

 

3. Философия о многообразии и единстве мира.

Диалектический материализм  при рассмотрении вопроса о единстве мира исходит из того, что в мире нет ничего, кроме движущейся материи, и что движущаяся материя не может двигаться иначе, как в пространстве и времени. Материальное единство мира как диалектическое единство многообразия проявляется двояко. Во-первых, как своеобразная дискретность строения объективной действительности, т.е. наличие в ней качественно различных, ограниченных друг от друга вещей, явлений, процессов, систем; во-вторых, как иерархические отношения между системами разной степени сложности, организованности, выражающиеся во "включении" менее сложных систем в более сложные и вместе с тем в несводимости специфических закономерностей последних к первым. Диалектико-материалистическое положение о материальном единстве мира доказывается развитием естествознания. Открытие электромагнитных волн и светового давления свидетельствует о материальности электромагнитного поля и о наличии массы света, который представляет собой, как оказалось, электромагнитные волны определенной длины. Открытие клетки показало единство в строении всего живого при всем многообразии его видов. Важными открытиями в этом отношении являются открытие закона сохранения и превращения энергии и создание эволюционной теории происхождения видов Дарвина. Овладение методом спектрального анализа позволило установить, что Солнце и другие звезды, звездные ассоциации и планеты имеют в своем составе те же химические элементы, что и Земля. Многообразие химических элементов раскрывается периодической системой элементов Д.И. Менделеева. Особенно знаменательными были открытия в физике на рубеже XIX-XX вв., показавшие сложную структуру атома. Обогатились представления об основных формах движения. Все эти открытия отвергают субстратно-вещественную модель мира, авторы которой метафизически пытались свести всю материю в бесконечной Вселенной в некоей "праматерии". Такой первоматерией, первокирпичиком всех вещей английский физик Праут считал, например, атом водорода. Кроме субстратно-вещественной модели единства мира, существует функциональная модель, согласно которой каждая малая частица во Вселенной связана с другой, сколь угодно удаленной от нее, а Вселенная функционирует как единый механизм, в котором каждое явление строго необходимо и занимает вполне определенное место в общей цепи событий. Взятая изолированно от других, эта модель упрощает действительность. В наибольшей степени действительности соответствует атрибутивная теория единства мира. В этой теории предполагается единство всех видов материи и форм движения. Здесь имеется в виду единство атрибутов материи, ее законов. Это единство проявляется и в единстве законов сохранения. Единство мира находит свое отражение, например, в математике, которая раскрывает некоторые общие связи в окружающем мире. Действительно, единство мира проявляется по Ленину, в поразительной аналогичности дифференциальных уравнений, описывающих различные области человеческого знания. Это, конечно, не исключает возможности описания одних и тех же явлений, процессов, объектов с помощью различных математических моделей. Так, например, решения уравнений общей теории относительности, основанные на различных допущениях, дают модели, математически описывающие Вселенную. Какая из этих моделей наиболее точно описывает мир, выяснится в ходе дальнейшего развития физики и астрофизики. Вносит свой вклад в раскрытие сущности материального единства мира и кибернетика, устанавливающая общее в различных явлениях и процессах. И вообще, интеграция наук - свидетельство материального единства мира. В социальной сфере работами И.М. Сеченова, И.П. Павлова и др. была раскрыта материальная основа психики человека и тем самым навсегда развеяна дуалистическая идея о человеке как о соединении двух противоположных начал - души и тела. Не менее важное значение имело обоснование единства природы и общества. Завершая анализ, отметим, что в глобальных масштабах материальное единство мира проявляется в различных аспектах: в абсолютности и вечности материи, ее несотворимости и неуничтожимости; во взаимной связи и обусловленности всех материальных систем и структурных уровней материи; в многообразных взаимных превращениях форм движущейся материи; в историческом развитии материи, возникновении живых и социально организованных систем на основе менее сложных форм; в наличии у всех форм материи всеобщих свойств и подчинении их универсальным диалектическим закономерностям. Среди всех всеобщих свойств, атрибутов материи важнейшим является движение как способ существования материи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Движение как способ существования материи. Основные формы движения материи, их взаимосвязь и качественная специфика.

При всей ограниченности взглядов на сущность материи философов  материалистов древнего мира, они  были правы в том, что признавали неразрывность материи и движения. У Фалеса изменения первичной субстанции воды вели к образованию различных вещей; у Гераклита диалектична идея о вечных изменениях огня; Демокрит и другие атомисты исходили из того, что атомы непрерывно движутся в пустоте. Позднее, в условиях господства метафизических и механических воззрений в философии, хотя и поверхностно, но признавалась неразрывность материи и движения. Именно английский философ Д. Толанд в XIII в. высказал убеждение, что "движение есть способ существования материи". Эта мысль была подхвачена и развита французскими материалистами. Само понятие "движение", как и понятие "материя", есть абстракция. Нет движения как такового, а есть движение конкретных материальных предметов. На основе развития частных наук, анализа философских идей своих предшественников создатели диалектико материалистической философии углубили понимание сущности движения, его непрерывной связи с материей, пространством и временем. Диалектический материализм утверждает, что материя без движения так же немыслима, как и движение без материи. Философы, мыслящие метафизически, если они понимали движение как только механическое, видели причину движения во внешних обстоятельствах. На этой основе возникла идея первотолчка (Ньютон), которая вполне могла совмещаться с признанием какой-то загадочной силы и даже с существованием бога. С точки зрения диалектического материализма причины движения материи существуют внутри нее, определяются ее внутренней противоречивостью, наличием таких противоположностей, как изменчивость и устойчивость, притяжение и отталкивание, противоречием между старым и новым, простым и сложным и т.д. Таким образом, движение есть результат внутренней активности материи, единство противоречий, есть ее самодвижение. Раздвоение единого на противоположности и борьба между ними раскрывают источник самодвижения материи. Концепция самодвижения материи есть логический вывод из самой сущности диалектики, основными принципами которой являются принципы всеобщей связи и развития. Диалектико-материалистическая концепция движения преодолевает механистическое и метафизическое понимание движения, как только простого перемещения предметов друг относительно друга, как движение по замкнутому кругу с возвратом в исходное положение, как только чисто количественные, или только качественные изменения. С диалектико- материалистической точки зрения любой предмет, находящийся в состоянии покоя относительно одних тел, находится в движении по отношению к другим телам. Более того, внутри каждого предмета происходят непрерывные изменения и процессы, взаимодействия их внутренних частей (элементарных частиц, полей), переход частиц в поля и наоборот, что и является внутренней причиной их изменений, причиной того, что любая вещь в каждый момент времени является той же и в то же время уже другой. Из сказанного следует, что "движением называются всякие изменения и процессы во Вселенной, начиная от простого перемещения и кончая мышлением". И это бесконечный процесс, в этом суть, в этом основа и причина существования бесконечного многообразия вещей, объединяемых общим понятием "материя". Как видим, если предположить невозможным отсутствие движения, то материя представляла бы собой лишенную всякой определенности, мертвую, безжизненную, полностью лишенную активности массу. Именно благодаря движению материя дифференцируется, происходит непрерывное возникновение и уничтожение всего многообразия предметов и явлений. Движение способ существования материи, и, следовательно, быть, существовать значит быть вовлеченным в процесс изменения, в движение. А это значит, что движение абсолютно, как и материя. Но это не исключает признания относительности движения в различных конкретных случаях. 
Например, механическое движение одного предмета относительно другого или взаимопревращение конкретных элементарных частиц данного состояния по отношению к другому их состоянию. Так, аннигиляция электрона и позитрона ведет к появлению двух протонов. Здесь мы видим различие конечного результата по отношению к начальному состоянию элементарных частиц. Признавая абсолютность движения, диалектический материализм не отрицает его противоположности покоя. Под покоем понимается неизменность вещей, их стабильность, временное единство противоположностей, равновесие, сохранение вещей и их состояний. Если движение является причиной возникновения конкретных, качественно различных вещей, то покой является причиной сохранения относительной устойчивости этих конкретных вещей, условием их существования. Если представить себе, что состояние покоя не существует, то всю материю придется представить как нечто хаотичное, лишенное всякой определенности, качественно неразличимое. Таким образом, благодаря движению образуются конкретные качественно различные предметы, а благодаря состоянию покоя они существуют какое-то время в определенном состоянии и в известном месте. Вместе с тем важно отметить, что сама возможность покоя, относительной устойчивости вещей определяется движением материи. Не было бы движения, не было бы и качественно различных предметов, не было бы и равновесия, стабильности и т.д., т.е. не было бы и покоя. Это еще раз приводит к мысли, что "движение абсолютно, а покой относителен". В отличие от механистического материализма, абсолютизирующего механистическую форму движения, распространяющего ее на любые материальные образования, диалектический материализм, исходя из достижений всей совокупности наук, рассматривает движение во всем многообразии его форм и во взаимопереходах последних. При этом важным является утверждение, что каждая форма движения имеет определенного материального носителя. Критерием выделения этих форм движения является связь каждой из них с определенными материальными носителями. Вместе с тем каждая основная форма характеризуется соответствующими законами, действующими на том или ином структурном уровне материи. Все эти формы движения взаимосвязаны между собой и более простые входят в более сложные, образуя качественно иную форму движения. Каждая из этих форм включает в себя бесконечное множество видов движения. Даже простейшая механическая включает в себя такие виды движения, как равномерно прямолинейное, равномерно ускоренное (замедленное), криволинейное, хаотическое и др. Следует подчеркнуть, что различные формы движения способны переходить друг в друга в соответствии с законами сохранения материи и движения. Это есть проявление свойства неуничтожимости и несотворимости материи и движения. Мерой движения материи является энергия, мерой покоя инертности масса. Развитие квантовой механики поставило вопрос об анализе новой основной формы движения квантово-механической, которая, видимо, на сегодняшний день является простейшей. В развитие представлений об основных формах движения речь в настоящее время идет о геологической, космической формах движения, имеющих специфических материальных носителей, изучаемых современными науками физикой, астрофизикой, геологией. Таким образом, развитие современной науки ведет к обогащению наших знаний об основных формах движения.