Материя как система, её структурные уровни

Материя: характеристика, атрибуты, универсальные свойства, законы существования и развития

Основные атрибуты материи – это движение, время и пространство. Они не могут существовать вне материи, как и не может быть материальных объектов, не обладающих пространственно-временными характеристиками. Фридрихом Энгельсом было выделено пять форм движения материи:

1. Физическая.
2. Химическая.
3. Биологическая.
4. Механическая.
5. Социальная.

Движущаяся материя существует во времени и в пространстве. Время представляет собой форму существования материи и характеризуется последовательностью и длительностью существования одних материальных объектов и явлений относительно других. Пространство есть форма существования материи, характеризующаяся структурностью и протяжённостью материальных объектов и явлений.

Материя обладает следующими универсальными свойствами:

1. Неуничтожаемость и несотворимость.
2. Вечное существование во времени.
3. Бесконечность в пространстве.
4. Изменение и движение.
5. Переход одних состояний в другие.
6. Саморазвитие.
7. Детерминированность явлений и процессов.

Существование и развитие материи определяются действием универсальных законов:

1. Законом единства и борьбы противоположностей.
2. Законом перехода количественных изменений в качественные.
3. Законом отрицания отрицания.

В настоящее время различают три основных вида материи:

1. Вещество.
2. Поле.
3. Физический вакуум.

Вещество включает в себя материальные объекты, имеющие массу. В природе оно может существовать в виде разнообразных структур, определяющих состояние и свойства материи.

Поле представляет собой особое состояние материи, приводящее к взаимодействию объектов. В макромире поле противопоставляется веществу, поскольку оно непрерывно и не имеет массы. В микромире вещество не может существовать без поля, что было доказано теорией корпускулярно-волнового дуализма.

Физическим вакуумом является среда без вещества и без поля; это низшее энергетическое состояние материи. Количество частиц в вакууме стремится к нулю и может его достичь. Однако в вакууме присутствуют виртуальные частицы, обладающие низкой энергетикой.

Структурные уровни материи

В различных областях естествознания выделяют три основных категории материальных систем: уровень неживой природы, биологический уровень и социальный уровень (рис.1).

Рисунок 1. Уровни организации материи

Структурными уровнями организации неживой материи являются: вакуум, элементарные частицы и поля, атомы, молекулы, макротела, планеты, системы планет, звёзды, системы звёзд, галактика, метагалактика, Вселенная. Данное разделение является условным и может быть дополнено следующим рядом: кристалл – минерал – порода – пыль (совокупность различных кристаллов, минералов, пород) – формации (сообщества геологических объектов) и др. Также сюда можно отнести релятивистские объекты чёрных дыр.

В живой природе основными структурными уровнями организации материи являются биологический и социальный. В пределах биологического уровня различают молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный.

Молекулярный уровень представлен химическими соединениями (нуклеиновыми кислотами, белками, полисахаридами, липидами). Он характеризуется ростом и развитием организмов, хранением и передачей наследственной информации, обменом веществ и энергии.

На клеточном уровне рассматривается учение о клетке (цитология, которая включает в себя цитоморфологию, цитофизиологию, цитохимию, гитогенетику), установление физиологических, биохимических и структурно-функциональн6ых связей между клетками.

Тканевый и органный уровни предполагают исследование строения, механизмов действия, происхождения и эволюции и индивидуального развития тканей и органов растений и животных.

На организменном уровне исследуются явления и процессы, которые происходят в организме особи, а также определяются механизмы согласованного функционирования органов и их систем, преобразования, связанные с приспособлением организмов к определённой среде обитания, поведение организмов в различных экологических условиях.

От организменного уровня значительно отличается популяционно-видовой. Так, продолжительность жизни любого организма ограничена, при этом популяция способна развиваться длительное время при наличии необходимых условий среды. На данном уровне речь идёт о составе и динамике популяций.

Биогеоценотический, или экосистемный, уровень характеризует взаимоотношения организмов со средой их обитания, определяет закономерности биоэнергетических круговоротов, миграцию живого вещества и другие процессы, которые происходят с экосистемах.

Биосферный уровень представляет собой совокупность всех живых существ на нашей планете, рассматривает их изменение и развитие.

С возникновением на нашей планете разума появился социальный структурный уровень организации материи. В пределах данного уровня выделяют следующие структурные категории: индивид, семья, группа, коллектив, класс, нация, государство, цивилизация, человечество. Многие учёные допускают наличие гигантских космических цивилизаций, которые созданы разумными существами (метасоциальный уровень).

В целом естествознание, начав исследование материи с наиболее простых объектов, которые могут непосредственно восприниматься людьми, в условиях научно-технического прогресса перешло к исследованию сложных глубинных структур материального мира, которые неподвластны повседневному опыту.