Современная наука о строении и свойствах материи

Материя, понимаемая как философская категория для обозначения объективной реальности, обладает свойством существовать до, вне и независимо от сознания. Философская трактовка материи обладает признаком всеобщности и обозначает всю объективную реальность.

Материя, как объективная реальность характеризуется бесконечным количеством свойств. Материальные вещи и процессы конечны и бесконечны, поскольку их локализованность относительна, а их взаимная связь – абсолютна, непрерывна (внутри самих себя однородна) и прерывна (характеризуются внутренней структурой): всем материальным объектам присуща масса (будь то масса покоя для любого вещества или масса движения для полей) и энергия (потенциальная или актуализированная). Но важнейшими ее свойствами, ее атрибутами, являются пространство, время и движение.

Пространство характеризуется протяженностью и структурностью материальных объектов (образований) в их соотношении с другими образованиями. Время характеризуется длительностью и последовательностью существования материальных образований в их соотношении с другими материальными образованиями.

Принципиально важным является ответ на вопрос о том, в каком отношении пространство и время находятся к материи. По этому вопросу в философии существуют 2 точки зрения:

1. субстанциональная концепция пространства и времени. В соответствии с этой концепцией пространство и время – самостоятельные сущности, существующие наряду с материей и независимо от нее. Такое понимание пространства и времени вело к выводу о независимости их свойств от характера протекающих в них материальных процессов. Субстанциональная концепция ведет начало от Демокрита, наиболее яркое воплощение она нашла в.классической физике И. Ньютона. Идея абсолютного пространства и времени И. Ньютона соответствовала определенной физической картине мира, а именно его взглядам на материю как на совокупность отграниченных друг от друга атомов, обладающих неизменным объемом, инертностью (массой) и действующих друг на друга мгновенно, либо на расстоянии, либо при соприкосновении. Пространство, по Ньютону, неизменно, неподвижно, его свойства не зависят ни от чего, в том числе и от времени, они не зависят ни от материальных тел, ни от их движения. Можно убрать из пространства все тела, но пространство останется и свойства сохранятся. Получается, что пространство – это как бы грандиозное вместилище, напоминающее перевернутый вверх дном огромный ящик, в который помещена материя. Такие же взгляды у Ньютона и на время. Он считал, что время течет одинаково во Вселенной и это течение не зависит ни от чего, – а поэтому время абсолютно, ибо оно определяет порядок следования и длительность существования материальных систем. Как видим, в данном случае и пространство, и время выступают как реальности, которые в определенном смысле являются высшими сущностями по отношению к материальному миру.
2. релятивистская концепция пространства и времени. Согласно этой концепции пространство и время - не самостоятельные сущности, а системы отношений, образуемые взаимодействующими материальными объектами. Соответственно свойства пространства и времени зависят от характера взаимодействия материальных систем. Релятивистская концепция ведет свое начало от Аристотеля. Наиболее последовательно она проведена в неэвклидовой геометрии Лобачевского и Римана и в теории относительности А. Эйнштейна. Именно их теоретические положения исключили из науки понятия абсолютного пространства и абсолютного времени, обнаружив тем самым несостоятельность субстанциональной трактовки пространства и времени, как самостоятельных, независимых от материи форм бытия. Именно эти учения, особенно общая и специальная теория относительности обосновали зависимость пространства и времени, их свойство от характера движения материальных систем.

Пространство и время как неразрывно связанные с материей всеобщие формы ее бытия обладают целым рядом как общих, так и специфических для каждой из этих форм свойств.

Общие свойства пространства – времени: их объективность, и всеобщность. Признание данных свойств практически сразу же противопоставляет материалистическую трактовку пространства и времени их идеалистическим трактовкам. Ведь согласно идеалистическим учениям пространство и время – это порождение сознания человека, а потому они объективно не существуют.

Основными свойствами пространства являются: протяженность, однородность, изотропность (равноправность всех возможных направлений), трехмерность, и специфические свойства времени: длительность, однородность.(равноправие всех моментов),, одномерность, необратимость.

Свойства пространства и времени проявляются всякий раз особым образом в микромире, макромире и мегамире, в живой природе и в социальной действительности.

Объективная непрерывность пространства и времени и их прерывность обусловливают движение материи, которое является основным способом ее существования. Движение материи - абсолютно, ее покой - относителен. В философии движение понимается как всякое изменение вещей и процессов.

Движение в самом широком его понимании представляет собой единство моментов перемещения вещей и процессов и их изменения. Именно такой смысл вкладывают в термин "движение", когда говорят, что матерая не может существовать без движения.

Существенным дополнением к этому принципу является утверждение о том, что, в свою очередь, движение не может существовать без материального носителя (вещества или поля). Утверждение, будто движение существует без материи с точки зрения философов-материалистов столь же абсурдно, как и умозаключение о существовании материи без движения.

В неразрывном единстве материи и движения материя исходна, а движение – производно. Оно как бы подчинено материи.

Противоположную материализму позицию занимает энергетизм, выдвинутой немецким ученым В. Оставальдом. В своей теории В. Оставальд пытался свести материю и движение к энергии (отсюда и произошло название теории энергетизма). Как известно, энергия - это физическая мера движения. В. Оставальд же объявляет энергией все, что существует в мире. Следовательно, и материя, и сознание, и познание - все это энергия, а следовательно материя и сознание являются производными от энергии и движения.

Современная форма энергетизма (неоэнергетизм) связана с попытками доказательства - процесса превращения материи в энергию на основе известного закона соотношения массы и энергии А. Эйнштейна Е =mс² (здесь Е - энергия, m - масса, с - скорость света в вакууме). Однако эти попытки оказались несостоятельными, как в физическом, так и в философском отношении.

С физической точки зрения эта формула отражает пропорциональность взаимосвязи массы вещества и энергии ее межатомных связей и коэффициентом этой пропорциональности является квадрат скорости света в вакууме).

С философской же точки зрения она лишь подтверждает, что вещи, имеющие массу покоя, объективно существуют. Более того, они находятся в связи со столь же объективно существующими полями, не имеющими массы покоя (электрическими, магнитными, лептонными, микролептонными и т. п.). И, наконец, эта формула, подтверждает принципиальное положение материалистической философии о возможности превращения всего во всё, а том числе и вещества в поле.

Движение обладает целым рядом важнейших свойств.

1. движению свойственна объективность, т. е. независимость его существования от сознания человека. Иными словами, материя сама по себе имеет причину своих изменений. Отсюда следует положение и о бесконечности взаимопревращений материи.

2. движению свойственна всеобщность. Это означает, что любые явления в мире подвержены движению как способу существования материи (нет объектов лишенных движения). Это означает также и то, что само содержание материальных объектов во всех своих моментах в отношениях определяется движением, выражает его конкретные формы (и проявления).

3. движению свойственны несотворимость и неуничтожимость.

Последовательный философский материализм отвергает какое-либо рассуждение о начале или конце движения. Известно, например, что И. Ньютон допускал возможность божественного толчка. а немецкий философ Е. Дюринг считал, что движение возникает из покоя через так называемый мост постепенности. В явной или не явной форме в данном случае проводится мысль о некоем начале (исходе) движения. Такая позиция критикуется материалистами. Последовательно это защищает диалектический материализм. Утверждая принцип самодвижения материи,.диалектики-материалисты одновременно, раскрывают и его механизм. По их мнению (а оно подтверждается опытом человечества и данными естественных наук) движение есть результат борьбы объективно существующих противоположностей. Это, например, действие и противодействие в механическом движении, более высокая и более низкая температура (энергия) - в тепловом движении, положительный и отрицательный заряд - в электричестве, полярные интересы людей и их различных объединений - в общественном развитии и т.. п.

4. движению свойственна абсолютность. Признавая всеобщий характер движения, философский материализм не отвергает существования в мире устойчивости, покоя. Однако последовательный философский материализм подчеркивает относительный характер таких состояний материальных объектов. Это означает, что абсолютная природа движения реализуется всегда только в определенных, локально и исторически ограниченных, зависимых от конкретных условий, переходящих и, в этом смысле, относительных его видах. Именно поэтому можно сказать, что всякий покой (или устойчивость) – это момент движения, поскольку он преходящ, временен, относителен. Покой – это как бы.движение в равновесии, поскольку покой включен в совокупное движение, и он снимается этим абсолютным движением. Следовательно, о покое как некотором равновесии, моменте движения можно говорить лишь по отношению к определенной точке отсчета. Так, например, можно видеть, что любой возраст человека, (допустим 18 лет) - это фиксированный момент в его постоянном изменении, движении, связан с определенной устойчивостью, покоем временного состояния некоторых свойств его натуры по сравнению, скажем, с 17-летием и 19-летием.

Многообразные конкретные проявления движения могут быть соотнесены с определенными материальными носителями. Это дает возможность построения разных классификаций форм движения материи. Форма движения материи связана с определенным материальным носителем, имеет определенную область распространения и свои определенное законы.

Ф. Энгельс отмечал наличие 5-ти основных форм движения материи.

1. Механическое движение, связанное с перемещением тел в пространстве.

2. Физическое (по существу тепловое) движение, как движение молекул.

3. Химическое движение – движение атомов внутри молекул.

4. Органическое или биологическое движение, связанное с развитием белковой формы жизни.

5. Социальное движение (все изменения в обществе).

Эта классификация к настоящему времени устарела. В частности, сейчас неправомерно физическое движение сводить только к тепловому. Поэтому современная классификация форм движения материи включает:

пространственное перемещение;

электромагнитное движение, определяемое как взаимодействие заряженных частиц;

гравитационную форму движения;

сильное (ядерное) взаимодействие;

слабое взаимодействие (поглощение и излучение нейтрона);

химическую форму движения (процесс и результат взаимодействия молекул и атомов);

геологическую форму движения материи (связанную с изменением в геосистемах - материках, слоях земной коры и т. д.):

биологическую форму движения (обмен веществ, процессы, происходящие на клеточном уровне, наследственность и т. д.;

социальную форму движения (процессы, происходящие в обществе).

Очевидно, что развитие науки и дальше будет постоянно вносить свои коррективы и в эту классификацию форм движения материи.

Важнейшим свойством материи и материальных образований является их системная организация. Система (от греческого - целое, составленное из частей) - это комплекс взаимодействующих элементов, или, что одно и тоже: отграниченное множество взаимодействующих элементов. Практически любой, материальный и идеальный объект можно представить как систему, для этого необходимо выделить в нём его элементы (элемент есть далее неразложимый компонент системы при данном способе ее рассмотрения, выявить структуру объема (совокупность устойчивых отношений и связей между элементами) и зафиксировать его характеристику единого в своей основе образования. При таком подходе обнаруживается, что все системы делятся на целостные и суммарные (суммативные).

Целостная система - это такая, в которой все ее элементы не могут существовать изолированно друг от друга. Утрата или изъятие хотя бы одного ее элемента приводит к разрушению системы в целом. Целостными системами являются, например, солнечная система, молекулы воды (Н2О)., поваренной соли (NaCl), симбиозы в органической природе, производственная кооперация в экономической сфере общественной жизни и т. п. Отличительной особенностью целостной системы является несводимость ее качества к простой сумме качеств составляющих ее элементов.

Суммативные системы - это системы, качество которых равно сумме свойств, составляющих ее элементов, взятых изолированно друг от друга. Во всех суммативных системах, составляющие ее части могут существовать сами по себе автономно. Примером таких систем могут быть куча камней, скопление машин на улице, толпа людей. Понятно, что об этих совокупностях нельзя сказать, что они бессистемны, хотя их системность выражена слабо и близка к нулю, поскольку ее элементы обладают значительной независимостью по отношению друг к другу и к самой системе, да и связь этих элементов зачастую носит случайный характер.

Системный подход или, системное исследование материальных объектов предполагает не только установление способов описания отношений и связей (структуры) этого множества, элементов, но - что. особенна важно - выделение тех из них которые являются системообразующими, т. е. обеспечивают обособленное функционирование и развитие системы. Системный подход к материальным образованиям предполагает возможность понимания рассматриваемой системы более. высокого уровня. Для системы обычно характерна иерархичность строения - последовательное включение системы более низкого уровня в систему более высокого уровня. Значит, отношения и связи в системе при определенном ее представлении сами могут рассматриваться как ее элементы, подчиняющиеся соответствующей иерархии. Это позволяет строить различные, не совпадающие между собой, последовательности включения систем друг в друга, описывающие исследуемый материальный объект с разных сторон.

В современной науке широко используется метод структурного анализа, при котором учитывается системность исследуемых объектов. Ведь структурность - это внутренняя расчлененность материального бытия, способ существования материи. Структурные уровни материи образованы из определенного множества объектов какого-либо вида и характеризуются особым способом взаимодействия между составляющими их элементами. Применительно к трем основным сферам объективной действительности эти уровни выглядят следующим образом:

В свете изложенного достаточно очевидно, что очень важна роль определения понятия материи, понимания последней как неисчерпаемой для построения научной картины мира, решения проблемы реальности и познаваемости объектов и явлений микро- и мегамира.

Понятие материя можно определить так: "...Материя есть объективная реальность, данная нам в ощущении"; "Материя есть философская категория для обозначения объективной реальности, которая дана человеку в ощущениях его, которая копируется, фотографируется, отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них". (В первом случае речь идет о материи как категории бытия, онтологической категории, во втором - о фиксирующем ее понятии, категории гносеологической).