Основными уровнями организации материи являются микро-, макро- и мегамир, границы которых чётко не определены. Следует отметить, что эти уровни не являются изолированными, а находятся в постоянном взаимодействии друг с другом.
Отличительной чертой макромира является то, что его важнейшие компоненты соотнесены с представлениями человека о них.
Поскольку компоненты макромира видимы и ощутимы, представления о нём являются наиболее ранними и разносторонними.
Временные характеристики макромира выражаются в долях секунды, секундах, минутах, часах, днях, неделях, месяцах, годах. Пространственные представления показаны в миллиметрах, сантиметрах, метрах и километрах. В реальности микромир представлен макротелами: веществами в разных агрегатных состояниях, организмами, а также человеком и продуктами его жизнедеятельности.
Важнейшим понятием макромира является понятие о веществе, которое с точки зрения классической физики противопоставляется полю.
Веществом является форма материи, которая обладает массой покоя.
В объективной действительности вещество представлено физическими телами, обладающими определённой массой, температурой, плотностью, упругостью, механической прочностью, теплоёмкостью, электро- и теплопроводностью, магнитными свойствами и др. Данные характеристики не являются неизменными; они варьируются в значительных пределах как между разными веществами, так и для одного и того же вещества при смене внешних условий.
В истории развития представлений о макромире выделяют два основных этапа: донаучный и научный.
Донаучный, или натурфилософский, этап продолжался от античности до периода важнейших открытий экспериментального естествознания в XVI—XVII вв. Все процессы и явления, наблюдаемые в окружающей среде, находили объяснения на основе философских принципов.
Научный этап исследования макромира начинается со становления классической механики. Начало этого этапа связано с именем Галилео Галилея. Именно он стал основоположником механической картины мира – первой попытки обосновать функционирование и эволюцию макромира с позиции естествознания. Механическая картина мира господствовала в период с XVI по XVIII вв. Исследовательскую деятельность тогда осуществляли Лаплас, Ньютон, Декарт, Гоббс и др.
Основу механического мировоззрения составили представления исследователей о мире как о масштабном едином механизме, который функционирует благодаря действию законов механики. Принципы и идеи механики стали основой формирования наиболее важных знаний о закономерностях и свойствах предметов и явлений микромира.
Важнейшими понятиями механической картины мира стали:
Данные виды материальных тел можно охарактеризовать посредством понятий «масса» (количественная мера вещества) и «вес» (сила, с которой тело воздействует на опору). Масса и вес тела можно выразить через такие параметры, как энергия, сила, координаты, импульсы.
В основе механистических представлений о микромире лежал атомизм – концепция, согласно которой всё существующее на планете являлось совокупностью громадного количества неделимых материальных частиц, называемых атомами. Атомы перемещаются в пространстве в полном соответствии с законами механики. Совокупность всех атомов составляет материю. Данная теория явилась корпускулярным представлением о материи.
На рубеже XIX-XX столетий произошли радикальные изменения в представлении исследователей макромире. Это в первую очередь было связано с новейшими открытиями, связанными с именами таких учёных, как М. Фарадей, который ввёл понятие электрического поля, Дж. Максвелл, активно развивавший теорию электромагнитного поля, Г. Герц, экспериментальным путём открывший электромагнитные волны, А. Попов, привнёсший в мир радиосвязь. К этому периоду исследователи пришли к выводу, что материя существует в двух основных видах:
Вещество является дискретным и состоит из атомов, а поле представляет собой непрерывное образование. Помимо этого, вещество и поле различаются между собой по другим основаниям:
В дальнейшем в связи с новыми открытиями в области физики, химии и других разделов естествознания (микробиологии, а впоследствии - генетической инженерии и биотехнологии) исследователи пришли к выводу о том, что исследование макромира не представляется возможным без учёта воздействия других уровней организации материи (т. е. микро- и мегамира).