Современная наука о строении материи и уровнях ее организации

В основе современных научных представлений о строении материи лежит идея ее сложной системной организации. По современным научным данным в структуре материи можно выделить два крупных основных уровня (блока): неорганическая материя (неживая природа) и органическая материя (живая природа).

Неорганическая природавключает следующие структурные уровни:

1. Элементарные частицы - мельчайшие частицы физической материи (фотоны, протоны, нейтрино и др.), каждая из которых имеет свою античастицу. В настоящее время известно более 300 элементарных частиц (включая античастицы), в том числе и так называемые «виртуальные частицы», существующие в промежуточных состояниях очень короткое время. Характерная особенность элементарных частиц - способность к взаимным превращениям.

2. Атом - мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства. Он состоит из ядра и электронной оболочки. Ядро атома состоит из протонов и нейтронов.

3. Химический элемент - совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Известно 107 химических элементов (19 получены искусственно), из которых состоят все вещества неживой и живой природы.

4. Молекула - наименьшая частица вещества, обладающая всеми его химическими свойствами. Состоит из атомов, соединенных химическими связями.

5. Планеты - наиболее массивные тела Солнечной системы, движущиеся по эллиптическим орбитам вокруг Солнца.

6. Планетные системы.

7. Звезды - светящиеся газовые (плазменные) шары, подобные Солнцу; в них заключена большая часть вещества Вселенной. Образуются из газопылевой среды (главным образом из водорода и гелия).

8. Галактики - гигантские (до сотен млрд. звезд) звездные системы, в частности, наша Галактика (Млечный путь), которая содержит более 100 млрд. звезд.

9. Системы галактик.

Органическая природа(биосфера, жизнь) имеет следующие уровни (виды самоорганизации):

1. Доклеточный уровень - дезонуклеиновые кислоты, рибонуклеиновые кислоты, белки. Последние - высокомолекулярные органические вещества, построенные из 20 аминокислот, составляют (наряду с нуклеиновыми кислотами) основу жизнедеятельности всех организмов.

2. Клетка - элементарная живая система, основа строения и жизнедеятельности всех растений и животных.

3. Многоклеточные организмы растительного и животного мира - отдельные особи или их совокупность.

4. Популяция - совокупность особей одного вида, длительно занимающая определенное пространство и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений.

5. Биоценоз - совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих данный участок суши или водоема.

6. Биогеоценоз (экосистема) - однородный участок земной поверхности, единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания.

Современная наука не только выделяет типы материальных систем, но и раскрывает их связь и взаимодействие. Поэтому критерию выделяют три уровня строения материи:

1. Макромир - совокупность объектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах, километрах, а время - в секундах, минутах, часах, годах.

2. Микромир - мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная размерность которых исчисляется до 10-8 - до 16-16 см, а время жизни от бесконечности до 10-24 сек.

3. Мегамир - мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется световыми годами (а скорость света 300 000 км/с), а время существования космических объектов - миллионами и миллиардами лет.