Экзамен КСЕ

Дискретность и непрерывность материи.

Строение материи интересует естествоиспытателей с античных времен. Так, в Древней Греции обсуждались две гипотезы строения материальных тел. Одна из них – ее предложил Аристотель – заключается в том, что вещество делиться на более мелкие частицы и нет предела его делимости. По существу, эта гипотеза означает непрерывность вещества. Другая гипотеза выдвинута Левклиппом и развита его учеником Демокритом, а затем его последователем Эпикуром. В ней предполагается, что вещество состоит из мельчайщих цастиц – атомов (концепция атомизма).

Атомы – это неделимые, вечные, неразрушимые элементы материи. В то время объяснение многих химических реакций не нуждались в понятии атома. Для них, как и для количественного описания движения частиц, вводилось другое понятие – молекула. Молекула – это наименьшая частица вещества, обладающая его основными химическими свойствами и состоящая из атомов, соединенных между собой химическими связями.

Неделимость атома как составной части молекулы долгое время не вызывала сомнений. Однако к началу XX в. физические опыты показали, что атомы состоят из более мелких частиц. Так, в 1897 г. Томсон открыл электрон – составную часть атома.

Атомы химических элементов очень малы, они имеют сложную структуру и состоят из ядер и электронов. В результате дальнейших исследований выяснилось, что и ядра атомов состоят из протонов и нейтронов, т.е. имеют дискретное строение. Это означает, что концепция атомизма для ядер характеризует структуру материи на ее нуклонном уровне.

В настоящее время принято считать, что не только вещество, но и другие виды материи – физическое поле и вакуум – имеют дискретную структуру.

Основной вид материи – вещество, находящееся в твердом и жидком состояниях - воспринимается обычно как непрерывная, сплошная среда. Для анализа и описания свойств такого вещества в большинстве случаев учитывается только его непрерывность. Однако то же вещество при объяснении тепловых явлений, химических связей рассматривается как дискретная среда, состоящая из взаимодействующих между собой атомов и молекул.

Для одних и тех же видов материи характерны и непрерывность, и дискретность. Для классического описания природных явлений и свойств материальных объектов достаточно учитывать непрерывные свойства материи, а для характеристики различных микропроцессов – ее дискретные свойства. Непрерывность и дискретность – неотъемлемые свойства материи.

Содержание