Тема 11. Системность материи: микро-, макро-, мегамиры

Системный подход – метод понимания природы, при котором природные предметы и явления рассматриваются как части или элементы определенного целостного образования.

Системность материи – атрибут материи; представление о материальном мире как иерархически организованной совокупности систем, где любой объект одновременно является самостоятельной сложной системой и элементом другой, более сложной системы.

Система – внутреннее (или внешнее) упорядоченное множество взаимосвязанных элементов, определенная целостность, проявляющая себя как нечто единое по отношению к другим объектам или внешним условиям.

Структура системы – это совокупность связей между элементами системы. Основные типы связей: а) горизонтальные связи (связи координации между элементами системы и системами одного уровня, которые носят коррелирующий характер); б) вертикаль­ные связи (связи субординации, иерархии, показывающие взаимоотношения между уровнями организации системы).

Структурная иерархия материи – свя­зи между огромным множеством систем ок­ружающего нас мира, находящихся в отношении иерархической соподчиненности, а также упорядоченность строения каждой системы; при этом на каждом структурном уровне материи существуют особые (эмерджентные) свойства, отсутствующие на других уровнях. Квалификационным признаком СИМ является размер объекта и его масса, а также их соотношение с человеком: соизмеримость с человеком (макромир) и несоизмеримость с ним (микро- и мегамир).

Микромир – область предельно малых, непосредственно ненаблюдаемых материальных микрообъектов, размеры которых исчисляются в нанометрах (1 нм = 10^-9м) диапазоне от 10^-8 до 10^-16 см., а время жизни — от бесконечности до 10^-24 с. Сюда относятся: поля, элементарные частицы, ядра, атомы и молекулы. Фундаментальным взаимодействием в микромире является сильное ядерное взаимодействие, самая незначительная роль принадлежит гравитационному взаимодействию.

Макромир – мир материальных объектов, соизмеримых по своим масштабам с человеком и его физическими параметрами. На этом уровне пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах, метрах и километрах, а время — в секундах, минутах, часах, днях и годах. В практической действительности макромир представлен макромолекулами, веществами в различных агрегатных состояниях, живыми организмами, человеком и продуктами его деятельности, т.е. макротелами. В макромире доминируют электромагнитное и гравитационное взаимодействие.

Мегамир – сфера огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в которой измеряется астрономическими единицами (1а.е=1,5^.10¹¹м), световыми годами (1 св.г. = 9,58^.10¹⁵м) и парсеками (1 пк = 3,08^.10¹⁶м), а время существования космических объектов — миллионами и миллиардами лет. К этому уровню материи относятся наиболее крупные материальные объекты: планеты, звезды, галактики и их скопления (Метагалактики), Вселенная, Космос в целом. Фундаментальным взаимодействием в мегамире является гравитационное взаимодействие.