Глава 2 Теории о строении материи

Развитие теории о строении материи (механистическая, электромагнитная, электронная (атомно-молекулярная), физическая (квантово-полевая). Структурная организация микромира. Частицы и античастицы. Законы сохранения и взаимопревращения различных видов энергии друг в друга. Основные законы и принципы квантовой физики. Законы сохранения энергии в макроскопических процессах. Корпускулярная и континуальная концепции описания строения материи. Принципы возрастания энтропии. Термодинамические законы. Химические процессы. Реакционная способность веществ.

Под естественнонаучной картиной мира понимают систему важнейших принципов и законов, лежащих в основе существования материи. В формировании такой картины наиболее важное значение приобретают концепции и теории естествознания, возникшие на различных этапах ее развития. Левкипп и Демокрит в V – IV веке до н.э. разработали атомическую теорию строения материи, согласно которой весь мир состоит их реальных и неделимых частиц (атомов), а Гераклит заложил основы диалектики (эволюционного развития материи).

С VI до н.в. по XIV век н. в. господствовала натурфилософская картина мира. Характеризуя натурфилософию, Ф.Энгельс писал, что она «…заменяла неизвестные связи между явлениями идеальными, фантастическими вымыслами, при этом ею были высказаны многочисленные мысли и предугаданы многие позднейшие открытия, но немало было наговорено нелепостей и вздора». Наиболее ярко натурфилософия была представлена в трудах античных ученых Фалеса, Эмпедокла, Аристотеля, Птоломея. Их учения в основном строились на догадках и произвольных логических построениях. Развитие научного познания (XIV – XVII веках н. в.) сделало натурфилософию излишней. В настоящее время натурфилософия сохранилась как составная часть некоторых реакционных идеалистических систем. Идеализм завел натурфилософию в тупик агностицизма и полностью подчинил ее религии.

В XVII – XIX веках вместо натурфилософской картины мира утвердилась механистическая. Все явления в мире трактовались законами механики Галилея – Ньютона. Законы механики были в основе установления других закономерностей в природных процессах. Согласно механистической теории господствующее положение в науке занял односторонний анализ, разделивший мир на группы обособленных и неизменных явлений. В XIX веке в рамках механистической картины мира сложилась термодинамическая картина мира, основанная на молекулярно-кинетической концепции и вероятностно-статистических законах. Окончательное крушение механистической картины мира вызвала теория электромагнитного поля, созданная М. Фарадеем и Дж. К. Максвеллом во 2-й половине XIX века. До Максвелла физическая реальность мыслилась в виде материальных точек, после него физическая реальность предстала в виде непрерывных электромагнитных полей, не поддающихся механистическому объяснению.

Наступила эра принципиально новой физической картины мира, которая в XX веке трансформировалась в релятивистскую или квантово-полевую.

Механистическая теория

Электромагнитная теория

Физическая (квантово-полевая)

Рис. 2.1 Общий вид развития теории строения материи

Одновременно научная картина мира развивалась по отдельным отраслям естественных наук: физики, химии, астрономии, географии, геологии и биологии. Каждое направление при этом использовало информационную базу данных, накопленных предшественниками, и системный анализ обработки информации. В результате формировались теории, раскрывающие картину мира в разных аспектах (рис. 2.1).