Elemen asas kajian tentang bilangan besar sains semula jadi ialah jirim. Dalam artikel ini kita akan mempertimbangkan konsep, jenis jirim, bentuk pergerakan dan sifatnya.
Apa yang penting?
Selama berabad-abad konsep jirim telah berubah dan bertambah baik. Oleh itu, ahli falsafah Yunani kuno Plato melihatnya sebagai substratum perkara, yang menentang idea mereka. Aristotle berkata bahawa ia adalah sesuatu yang kekal yang tidak boleh dicipta atau dimusnahkan. Kemudian, ahli falsafah Democritus dan Leucippus mendefinisikan jirim sebagai sejenis bahan asas yang membentuk semua badan di dunia kita dan di Alam Semesta.
Konsep moden jirim diberikan oleh V. I. Lenin, yang menurutnya ia adalah kategori objektif bebas dan bebas yang dinyatakan oleh persepsi manusia, sensasi, ia juga boleh disalin dan difoto.
Atribut Jirim
Ciri utama jirim ialah tiga ciri:
- Ruang.
- Masa.
- Pergerakan.
Dua yang pertama berbeza dalam sifat metrologi, iaitu, ia boleh diukur secara kuantitatif dengan instrumen khas. Ruang diukurdalam meter dan derivatifnya, dan masa dalam jam, minit, saat, serta dalam hari, bulan, tahun, dan lain-lain Masa juga mempunyai satu lagi harta yang tidak kurang penting - ketakterbalikan. Adalah mustahil untuk kembali ke mana-mana titik masa awal, vektor masa sentiasa mempunyai arah sehala dan bergerak dari masa lalu ke masa hadapan. Tidak seperti masa, ruang adalah konsep yang lebih kompleks dan mempunyai dimensi tiga dimensi (tinggi, panjang, lebar). Oleh itu, semua jenis jirim boleh bergerak di angkasa untuk tempoh masa tertentu.
Bentuk gerakan jirim
Segala sesuatu yang mengelilingi kita bergerak di angkasa dan berinteraksi antara satu sama lain. Pergerakan berlaku secara berterusan dan merupakan harta utama yang dimiliki oleh semua jenis jirim. Sementara itu, proses ini boleh diteruskan bukan sahaja semasa interaksi beberapa objek, tetapi juga dalam bahan itu sendiri, menyebabkan pengubahsuaiannya. Bentuk pergerakan jirim berikut dibezakan:
Mekanikal ialah pergerakan objek di angkasa (epal jatuh dari dahan, arnab berlari)
- Fizikal - berlaku apabila badan mengubah ciri-cirinya (contohnya, keadaan pengagregatan). Contoh: salji cair, air menyejat, dsb.
- Kimia - pengubahsuaian komposisi kimia sesuatu bahan (kakisan logam, pengoksidaan glukosa)
- Biologi - berlaku dalam organisma hidup dan mencirikan pertumbuhan vegetatif, metabolisme, pembiakan, dll.
- Bentuk sosial - prosesinteraksi sosial: komunikasi, mengadakan mesyuarat, pilihan raya, dsb.
- Geologi - mencirikan pergerakan jirim dalam kerak bumi dan perut planet: teras, mantel.
Semua bentuk jirim di atas adalah saling berkaitan, saling melengkapi dan boleh ditukar ganti. Mereka tidak boleh wujud sendiri dan tidak berdikari.
Sifat jirim
Sains kuno dan moden mengaitkan banyak sifat kepada jirim. Yang paling biasa dan jelas ialah pergerakan, tetapi terdapat sifat universal yang lain:
- Dia tidak boleh dicipta dan tidak boleh dihancurkan. Sifat ini bermakna mana-mana badan atau bahan wujud untuk beberapa lama, berkembang, tidak lagi wujud sebagai objek asal, namun, jirim tidak berhenti wujud, tetapi hanya bertukar menjadi bentuk lain.
- Dia kekal dan tidak terhingga di angkasa.
- Pergerakan berterusan, transformasi, pengubahsuaian.
- Predestinasi, pergantungan kepada faktor penjanaan dan punca. Sifat ini ialah sejenis penjelasan tentang asal usul jirim akibat daripada fenomena tertentu.
Jenis asas jirim
Saintis moden membezakan tiga jenis jirim asas:
- Bahan yang mempunyai jisim tertentu semasa diam ialah jenis yang paling biasa. Ia boleh terdiri daripada zarah, molekul, atom, serta sebatian mereka yang membentuk badan fizikal.
- Bidang fizikal ialah bahan bahan khas, yang direka bentuk untuk memastikan interaksi objek (bahan).
- Vakum fizikal - ialah persekitaran material dengan tahap tenaga paling rendah.
Seterusnya, mari kita lihat dengan lebih dekat setiap jenisnya.
Bahan
Zat ialah sejenis jirim, yang sifat utamanya ialah diskret, iaitu ketidaksinambungan, had. Strukturnya termasuk zarah terkecil dalam bentuk proton, elektron dan neutron yang membentuk atom. Atom bergabung membentuk molekul, membentuk jirim, yang seterusnya membentuk badan fizikal atau bahan bendalir.
Mana-mana bahan mempunyai beberapa ciri individu yang membezakannya daripada yang lain: jisim, ketumpatan, takat didih dan lebur, struktur kekisi kristal. Di bawah keadaan tertentu, bahan yang berbeza boleh digabungkan dan dicampur. Secara semula jadi, ia berlaku dalam tiga keadaan pengagregatan: pepejal, cecair dan gas. Dalam kes ini, keadaan pengagregatan tertentu hanya sepadan dengan keadaan kandungan bahan dan keamatan interaksi molekul, tetapi bukan ciri individunya. Jadi, air pada suhu yang berbeza boleh mengambil bentuk cecair, pepejal dan gas.
Medan fizikal
Jenis jirim fizikal juga termasuk komponen seperti medan fizikal. Ia adalah sejenis sistem di mana badan material berinteraksi. Medan bukan objek bebas, sebaliknya pembawa sifat khusus zarah yang membentuknya. Oleh itu, momentum yang dilepaskan daripada satu zarah, tetapi tidak diserap oleh yang lain, adalah sifatmedan.
Medan fizikal ialah bentuk jirim tidak ketara sebenar yang mempunyai sifat kesinambungan. Ia boleh dikelaskan mengikut pelbagai kriteria:
- Bergantung pada cas pembentuk medan, terdapat: medan elektrik, magnet dan graviti.
- Mengikut sifat pergerakan cas: medan dinamik, statistik (mengandungi zarah bercas yang pegun relatif antara satu sama lain).
- Mengikut sifat fizikal: medan makro dan mikro (dicipta oleh pergerakan zarah bercas individu).
- Bergantung pada persekitaran kewujudan: luaran (yang mengelilingi zarah bercas), dalaman (medan dalam jirim), benar (jumlah nilai medan luaran dan dalaman).
Vakum fizikal
Pada abad ke-20, istilah "vakum fizikal" muncul dalam fizik sebagai kompromi antara materialis dan idealis untuk menjelaskan beberapa fenomena. Yang pertama mengaitkan sifat material kepadanya, manakala yang kedua berpendapat bahawa vakum hanyalah kekosongan. Fizik moden telah menyangkal penilaian golongan idealis dan membuktikan bahawa vakum adalah medium material, juga dipanggil medan kuantum. Bilangan zarah di dalamnya adalah sama dengan sifar, yang, bagaimanapun, tidak menghalang penampilan jangka pendek zarah dalam fasa pertengahan. Dalam teori kuantum, tahap tenaga vakum fizikal diambil secara bersyarat sebagai minimum, iaitu sama dengan sifar. Walau bagaimanapun, ia telah terbukti secara eksperimen bahawa medan tenaga boleh mengambil kedua-dua cas negatif dan positif. Terdapat hipotesis bahawaAlam Semesta timbul tepat dalam keadaan vakum fizikal yang teruja.
Struktur vakum fizikal masih belum dikaji sepenuhnya, walaupun banyak sifatnya diketahui. Menurut teori lubang Dirac, medan kuantum terdiri daripada quanta yang bergerak dengan cas yang sama, komposisi quanta itu sendiri masih tidak jelas, gugusan yang bergerak dalam bentuk aliran gelombang.
