Современное понимание материи

Современное понимание материи формируется под влиянием ньютоновской механики и эволюционирует вместе с последующим развитием физики. Первая волна собственно материалистических учений относится к эпохе Просвещения (Дидро, Гольбах, Ламетри) отождествляет материю с веществом, а определение вещества берет из механики и механистически истолкованной биологии. Не случайно все учения этой эпохи объединены под названием механистического материализма. Ко второй волне материализма следует причислить Фейербаха, Маркса и Энгельса. Маркс и Энгельс создали диалектический и исторический материализм, наделив материю свойствами саморазвития и самосовершенствования. Совершив переход от механицизма к органицизму, они преодолели явный отрыв материалистической философии от современного естествознания.

Новейшие течения материализма подразделяются на эмерджентный материализм (Н. Армстронг) и научный реализм (Д. Марголис). К материализму близки реалистические и натуралистические философские доктрины.

Согласно новейшим данным науки, материя включает в себя две основные формы: поле и системность. Структурность материи – это ее строение как на микроуровне (молекулы, атомы, элементарные и субэлементарные частицы), так и на макроуровне (человеческое восприятие) и на мегауровне (звезды, галактики, Вселенная). Мы можем наблюдать мир в границах от 10^-15 до 10 ²⁸ см (около 20 млрд. световых лет) в пространстве до 10¹⁰ лет во времени.

Современная наука рассматривает материю как сложную систему. Система – это внутренне или внешне упорядоченное множество элементов, связанных в единое и проявляющих себя как целое по отношению к другим объектам. В системе внутренняя связь между элементами более устойчивая по отношению к связи каждого элемента с окружающей средой. Простейшими элементами материи являются элементарные частицы (и их составляющие), а также атомы и молекулы. Они соединяются друг с другом на различных уровнях (физическом, химическом) образуя сложные системы, связанные благодаря физическим и химическим свойствам вещества (или поля). Эти системы структурируются в соответствии с указанными свойствами, а также законами. Все это позволяет нам считать материальный мир системным и структурным.

Открытие молекулы, а затем и атома подтвердило древнюю умозрительную концепцию атомистов. Атом (или корпускула) считался неделимым, пока в эксперименте Резерфорда не выявились эффекты, позволившие заключить, что атом имеет сложную структуру, напоминающую солнечную систему. Серия исследований в этой области позволила сформировать так называемую планетарную модель атома. Атом имеет твердое и тяжелое ядро, а также вращающиеся вокруг ядра мельчайшие частицы – электроны. Именно орбиты электронов имеют отрицательный заряд, а ядро положительный. Эти заряды равны, а в целом атом является электрически нейтральным. Позднее выяснится, что нейтральность атома обеспечивается равенством числа отрицательных электронов и положительных протонов.

Долгое время вещественным считалось все сущее, вся реальность. Затем к веществу добавилось поле. Одним из главных эффектов поля являются волны, подобные волнами, посредством которых распространяются возмущения в жидких и газообразных средах. Противопоставление волн и частиц как противопоставление поля и вещества известно, физикам со времен спора Ньютона и Гюйгенса о природе света. Но тогда вопрос ставился в рамках классического рационализма, одним из главных принципов которого является запрет на противоречите. Поэтому ответ на него мог быть лишь однозначным: либо частицы, либо волны. Экспериментальные данные исследования микрообъектов показали, что некоторые такие объекты, например электроны, демонстрируют и свойства волны (интерференцию, дифракцию) и свойства частиц (непроницаемость, массу, заряд). Луи де Бройль, Нильс Бор, Гейзенберг, Планк, Шреденгер, Паули и другие создали теорию нового типа – квантовую механику.