El elemento fundamental del estudio de la abrumadora cantidad de ciencias naturales es la materia. En este artículo consideraremos el concepto, tipos de materia, formas de su movimiento y propiedades.
¿Qué es la materia?
Durante muchos siglos, el concepto de materia ha cambiado y mejorado. Así, el antiguo filósofo griego Platón lo vio como el sustrato de las cosas, que se opone a su idea. Aristóteles dijo que es algo eterno que no se puede crear ni destruir. Más tarde, los filósofos Demócrito y Leucipo definieron la materia como un tipo de sustancia fundamental que forma todos los cuerpos en nuestro mundo y en el Universo.
El concepto moderno de materia fue dado por V. I. Lenin, según el cual es una categoría objetiva independiente e independiente expresada por la percepción humana, las sensaciones, también puede ser copiada y fotografiada.
Atributos de la materia
Las principales características de la materia son tres rasgos:
- Espacio.
- Tiempo.
- Movimiento.
Los dos primeros difieren en propiedades metrológicas, es decir, se pueden medir cuantitativamente con instrumentos especiales. El espacio se mideen metros y sus derivados, y el tiempo en horas, minutos, segundos, así como en días, meses, años, etc. El tiempo también tiene otra propiedad no menos importante: la irreversibilidad. Es imposible volver a cualquier punto de tiempo inicial, el vector de tiempo siempre tiene una dirección unidireccional y se mueve del pasado al futuro. A diferencia del tiempo, el espacio es un concepto más complejo y tiene una dimensión tridimensional (alto, largo, ancho). Por lo tanto, todo tipo de materia puede moverse en el espacio durante un cierto período de tiempo.
Formas de movimiento de la materia
Todo lo que nos rodea se mueve en el espacio e interactúa entre sí. El movimiento se produce de forma continua y es la principal propiedad que tienen todos los tipos de materia. Mientras tanto, este proceso puede proceder no solo durante la interacción de varios objetos, sino también dentro de la sustancia misma, provocando sus modificaciones. Se distinguen las siguientes formas de movimiento de la materia:
Mecánica es el movimiento de objetos en el espacio (una manzana que cae de una rama, un conejo corriendo)
- Físico: ocurre cuando el cuerpo cambia sus características (por ejemplo, el estado de agregación). Ejemplos: la nieve se derrite, el agua se evapora, etc.
- Químico - modificación de la composición química de una sustancia (corrosión de metales, oxidación de glucosa)
- Biológico: tiene lugar en los organismos vivos y caracteriza el crecimiento vegetativo, el metabolismo, la reproducción, etc.
- Forma social - procesosinteracción social: comunicación, celebración de reuniones, elecciones, etc.
- Geológico: caracteriza el movimiento de la materia en la corteza terrestre y las entrañas del planeta: núcleo, manto.
Todas las formas anteriores de materia están interconectadas, son complementarias e intercambiables. No pueden existir por sí mismos y no son autosuficientes.
Propiedades de la materia
La ciencia antigua y moderna atribuía muchas propiedades a la materia. El más común y obvio es el movimiento, pero existen otras propiedades universales:
- Ella es imposible de crear e indestructible. Esta propiedad significa que cualquier cuerpo o sustancia existe por algún tiempo, se desarrolla, deja de existir como objeto original, sin embargo, la materia no deja de existir, sino que simplemente toma otras formas.
- Ella es eterna e infinita en el espacio.
- Constante movimiento, transformación, modificación.
- Predestinación, dependencia de factores y causas generadoras. Esta propiedad es una especie de explicación del origen de la materia como consecuencia de ciertos fenómenos.
Tipos básicos de materia
Los científicos modernos distinguen tres tipos fundamentales de materia:
- Una sustancia que tiene cierta masa en reposo es el tipo más común. Puede consistir en partículas, moléculas, átomos, así como sus compuestos que forman un cuerpo físico.
- El campo físico es una sustancia material especial, que está diseñada para garantizar la interacción de los objetos (sustancias).
- Vacío físico: es el entorno material con el nivel más bajo de energía.
A continuación, echemos un vistazo más de cerca a cada uno de los tipos.
Sustancia
La sustancia es un tipo de materia, cuya propiedad principal es la discreción, es decir, la discontinuidad, la limitación. Su estructura incluye las partículas más pequeñas en forma de protones, electrones y neutrones que forman el átomo. Los átomos se combinan para formar moléculas, formando materia, que a su vez forma un cuerpo físico o sustancia fluida.
Cualquier sustancia tiene una serie de características individuales que la distinguen de otras: masa, densidad, punto de ebullición y fusión, estructura de red cristalina. Bajo ciertas condiciones, diferentes sustancias pueden combinarse y mezclarse. En la naturaleza se presentan en tres estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso. En este caso, un estado específico de agregación solo corresponde a las condiciones del contenido de la sustancia y la intensidad de la interacción molecular, pero no es su característica individual. Entonces, el agua a diferentes temperaturas puede tomar formas líquidas, sólidas y gaseosas.
Campo físico
Los tipos de materia física también incluyen un componente como un campo físico. Es una especie de sistema en el que interactúan los cuerpos materiales. El campo no es un objeto independiente, sino un portador de las propiedades específicas de las partículas que lo formaron. Así, la cantidad de movimiento liberada por una partícula, pero no absorbida por otra, es un atributocampos.
Los campos físicos son formas intangibles reales de materia que tienen la propiedad de continuidad. Se pueden clasificar según varios criterios:
- Dependiendo de la carga que forma el campo, existen: campos eléctricos, magnéticos y gravitacionales.
- Por la naturaleza del movimiento de las cargas: campo dinámico, estadístico (contiene partículas cargadas que son estacionarias entre sí).
- Por naturaleza física: macro y microcampos (creados por el movimiento de partículas cargadas individuales).
- Dependiendo del entorno de existencia: externo (que rodea a las partículas cargadas), interno (campo dentro de la materia), verdadero (valor total de los campos externo e interno).
Vacío físico
En el siglo XX, el término "vacío físico" apareció en la física como un compromiso entre materialistas e idealistas para explicar algunos fenómenos. El primero le atribuía propiedades materiales, mientras que el segundo argumentaba que el vacío no es más que vacío. La física moderna ha refutado los juicios de los idealistas y ha demostrado que el vacío es un medio material, también llamado campo cuántico. El número de partículas que contiene es igual a cero, lo que, sin embargo, no impide la aparición a corto plazo de partículas en fases intermedias. En la teoría cuántica, el nivel de energía del vacío físico se toma condicionalmente como el mínimo, es decir, igual a cero. Sin embargo, se ha demostrado experimentalmente que el campo de energía puede adquirir cargas negativas y positivas. Hay una hipótesis de queEl Universo surgió precisamente en las condiciones de un vacío físico excitado.
La estructura del vacío físico aún no ha sido completamente estudiada, aunque se conocen muchas de sus propiedades. De acuerdo con la teoría de los agujeros de Dirac, el campo cuántico consiste en cuantos en movimiento con cargas idénticas, la composición de los mismos sigue sin estar clara, cuyos grupos se mueven en forma de flujos ondulatorios.
