 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
64
Иерархия структур
Структурность и системная организация материи относятся к числу ее важнейших атрибутов.
Они выражают упорядоченность существования материи и те конкретные формы, в которых она
проявляется. Под структурой материи обычно понимается ее строение в микромире,
существование в виде молекул, атомов, элементарных частиц и т. д. Однако, если рассматривать
материю в целом, во всех доступных и потенциально возможных формах ее существования, то
понятие структуры материи будет охватывать также различные макроскопические тела, все
космические системы мегамира, причем в любых, сколь угодно больших пространственно-
временных масштабах. С этой точки зрения структура материи проявляется в ее существовании в
виде бесконечного многообразия целостных систем, тесно связанных между собой в
закономерном движении и взаимодействии, в упорядоченном строении каждой из них. Эта
структура неисчерпаема и бесконечна в количественном и качественном отношениях.
В доступных пространственно-временных масштабах структурность материи проявляется в ее
системной организации, существовании в виде множества иерархически взаимосвязанных систем,
начиная от элементарных частиц и кончая Метагалактикой. Последнюю иногда отождествляют со
всей Вселенной, но для этого нет никаких основании, ибо Вселенная в целом, понимаемая в
предельно широком смысле этого слова тождественна всему материальному миру и движущейся
материи которая может включать в себя бесконечное множество Метагалактик или других
космических систем. Понятие «Вселенная», используемое в различных космологических моделях,
обозначает наблюдаемую Вселенную (Метагалактику) либо же различные аспекты последней, как
они представляются через содержание принятых моделей.
В неживой природе множество объектов будет представлять целостную систему лишь в том
случае, если энергия связи между ними больше суммарной кинетической энергии и энергии
внешних воздействий, направленных на разрушение системы. В противном случае система не
возникает или распадается. Энергия внутренних связей – это общая энергия, которую нужно было
бы приложить последовательно к каждому элементу, чтобы удалить его из системы на большое
расстояние, т. е. «растащить» систему. Поскольку эта энергия не может возникнуть из ничего, и
каждый из элементов существует в некоторой «потенциальной яме», то стабильность и
целостность систем оказываются косвенно обусловленными действием закона сохранения
энергии.
Энергия внутренних связей может иметь различное значение в зависимости от характера сил,
объединяющих тела в системы. С переходом от космических систем к макроскопическим телам,
молекулам и атомам к гравитационным силам добавляются электромагнитные силы, во много раз
превышающие гравитационные. Чем меньше размеры материальных систем, тем более прочно
связаны их элементы.
В случае элементарных частиц энергия внутренних связей сопоставима с их собственной
энергией, что можно использовать для определения элементарных частиц: они представляют
собой такие микрообъекты, у которых энергия внутренних связей сопоставима с их собственной
энергией и которые взаимодействуют как единое целое во всех доступных измерениям
микропроцессах.
Принцип тождественности
Особенности и специфика взаимодействий между компонентами сложных микро- и
макросистем, а также внешних взаимодействий между ними приводят к громадному их
многообразию. Для микро- и макросистем характерна индивидуальность: каждая система
описывается присущей только ей совокупностью всевозможных свойств. Можно назвать
существенные различия между ядрами водорода и урана, хотя оба они относятся к
микросистемам. Не меньше различий между Землей и Марсом, хотя эти планеты принадлежат
одной и той же Солнечной системе.
Однако можно говорить о тождественности элементарных частиц. Тождественные частицы
обладают одинаковыми физическими свойствами: массой, электрическим зарядом, спином и
другими внутренними характеристиками (квантовыми числами). Например, все электроны
Вселенной считаются тождественными. Понятие о тождественных частицах как о принципиально