Elemen mendasar dari studi sejumlah besar ilmu alam adalah materi. Pada artikel ini kita akan membahas konsep, jenis materi, bentuk gerakan dan sifat-sifatnya.
Ada apa?
Selama berabad-abad konsep materi telah berubah dan berkembang. Dengan demikian, filsuf Yunani kuno Plato melihatnya sebagai substratum hal, yang menentang ide mereka. Aristoteles mengatakan bahwa itu adalah sesuatu yang abadi yang tidak dapat diciptakan atau dihancurkan. Kemudian, para filsuf Democritus dan Leucippus mendefinisikan materi sebagai sejenis zat dasar yang membentuk semua benda di dunia kita dan di Semesta.
Konsep materi modern diberikan oleh V. I. Lenin, yang menurutnya merupakan kategori objektif independen dan independen yang diungkapkan oleh persepsi manusia, sensasi, juga dapat disalin dan difoto.
Atribut Materi
Karakteristik utama materi adalah tiga fitur:
- Ruang.
- Waktu.
- Gerakan.
Dua yang pertama berbeda dalam sifat metrologi, yaitu, keduanya dapat diukur secara kuantitatif dengan instrumen khusus. Ruang diukurdalam meter dan turunannya, dan waktu dalam jam, menit, detik, serta dalam hari, bulan, tahun, dll. Waktu juga memiliki properti lain yang tidak kalah pentingnya - ireversibilitas. Tidak mungkin untuk kembali ke titik waktu awal, vektor waktu selalu memiliki arah satu arah dan bergerak dari masa lalu ke masa depan. Berbeda dengan waktu, ruang merupakan konsep yang lebih kompleks dan memiliki dimensi tiga dimensi (tinggi, panjang, lebar). Jadi, semua jenis materi dapat bergerak di ruang angkasa untuk jangka waktu tertentu.
Bentuk Gerak Materi
Segala sesuatu yang mengelilingi kita bergerak dalam ruang dan berinteraksi satu sama lain. Pergerakan terjadi terus menerus dan merupakan sifat utama yang dimiliki semua jenis materi. Sementara itu, proses ini dapat berlangsung tidak hanya selama interaksi beberapa objek, tetapi juga di dalam zat itu sendiri, yang menyebabkan modifikasinya. Bentuk-bentuk gerak materi berikut dibedakan:
Mekanis adalah pergerakan benda di luar angkasa (sebuah apel jatuh dari dahan, kelinci berlari)
- Fisik - terjadi ketika tubuh mengubah karakteristiknya (misalnya, keadaan agregasi). Contoh: salju mencair, air menguap, dll.
- Kimia - modifikasi komposisi kimia suatu zat (korosi logam, oksidasi glukosa)
- Biologis - terjadi pada organisme hidup dan mencirikan pertumbuhan vegetatif, metabolisme, reproduksi, dll.
- Bentuk sosial - prosesinteraksi sosial: komunikasi, rapat, pemilu, dll.
- Geologi - mencirikan pergerakan materi di kerak bumi dan perut planet: inti, mantel.
Semua bentuk materi di atas saling berhubungan, saling melengkapi, dan dapat dipertukarkan. Mereka tidak bisa hidup sendiri dan tidak mandiri.
Sifat materi
Ilmu pengetahuan kuno dan modern menghubungkan banyak sifat dengan materi. Yang paling umum dan jelas adalah gerakan, tetapi ada sifat universal lainnya:
- Dia tidak bisa diciptakan dan tidak bisa dihancurkan. Properti ini berarti bahwa setiap benda atau zat ada untuk beberapa waktu, berkembang, tidak ada lagi sebagai objek asli, namun, materi tidak berhenti ada, tetapi hanya berubah menjadi bentuk lain.
- Dia abadi dan tak terbatas di luar angkasa.
- Gerakan konstan, transformasi, modifikasi.
- Predestinasi, ketergantungan pada faktor dan penyebab pembangkit. Sifat ini adalah semacam penjelasan tentang asal usul materi sebagai konsekuensi dari fenomena tertentu.
Jenis materi dasar
Ilmuwan modern membedakan tiga jenis materi dasar:
- Suatu zat yang memiliki massa tertentu dalam keadaan diam adalah jenis yang paling umum. Itu dapat terdiri dari partikel, molekul, atom, serta senyawanya yang membentuk tubuh fisik.
- Medan fisik adalah zat material khusus, yang dirancang untuk memastikan interaksi objek (zat).
- Kevakuman fisik - adalah lingkungan material dengan tingkat energi terendah.
Selanjutnya, mari kita lihat lebih dekat masing-masing jenisnya.
Substansi
Zat adalah sejenis materi, sifat utamanya adalah diskrit, yaitu diskontinuitas, keterbatasan. Strukturnya meliputi partikel terkecil berupa proton, elektron, dan neutron yang menyusun atom. Atom bergabung untuk membentuk molekul, membentuk materi, yang pada gilirannya membentuk benda fisik atau zat cair.
Setiap zat memiliki sejumlah karakteristik individu yang membedakannya dari yang lain: massa, kerapatan, titik didih dan titik leleh, struktur kisi kristal. Dalam kondisi tertentu, zat yang berbeda dapat digabungkan dan dicampur. Di alam, mereka terjadi dalam tiga keadaan agregasi: padat, cair dan gas. Dalam hal ini, keadaan agregasi tertentu hanya sesuai dengan kondisi kandungan zat dan intensitas interaksi molekuler, tetapi bukan karakteristik individualnya. Jadi, air pada suhu yang berbeda dapat berwujud cair, padat, dan gas.
Lapangan fisik
Jenis materi fisik juga mencakup komponen seperti medan fisik. Ini adalah semacam sistem di mana benda-benda material berinteraksi. Medan bukanlah objek independen, melainkan pembawa sifat-sifat khusus partikel yang membentuknya. Jadi, momentum yang dilepaskan dari satu partikel, tetapi tidak diserap oleh partikel lain, adalah sebuah atributbidang.
Medan fisik adalah bentuk materi nyata yang tidak berwujud yang memiliki sifat kontinuitas. Mereka dapat diklasifikasikan menurut berbagai kriteria:
- Bergantung pada muatan pembentuk medan, ada: medan listrik, magnet, dan gravitasi.
- Berdasarkan sifat pergerakan muatan: medan dinamis, statistik (mengandung partikel bermuatan yang relatif stasioner satu sama lain).
- Berdasarkan sifat fisik: medan makro dan mikro (diciptakan oleh pergerakan partikel bermuatan individu).
- Tergantung pada lingkungan keberadaan: eksternal (yang mengelilingi partikel bermuatan), internal (medan di dalam materi), true (nilai total medan eksternal dan internal).
Kevakuman fisik
Pada abad ke-20, istilah "kekosongan fisik" muncul dalam fisika sebagai kompromi antara materialis dan idealis untuk menjelaskan beberapa fenomena. Yang pertama mengaitkan sifat material dengannya, sedangkan yang kedua berpendapat bahwa vakum tidak lain adalah kekosongan. Fisika modern telah menyangkal penilaian para idealis dan membuktikan bahwa ruang hampa adalah media material, juga disebut medan kuantum. Jumlah partikel di dalamnya sama dengan nol, yang, bagaimanapun, tidak mencegah munculnya partikel jangka pendek dalam fase perantara. Dalam teori kuantum, tingkat energi vakum fisik secara kondisional diambil sebagai minimum, yaitu sama dengan nol. Namun, telah dibuktikan secara eksperimental bahwa medan energi dapat mengambil muatan negatif dan positif. Ada hipotesis bahwaSemesta muncul tepat dalam kondisi vakum fisik yang tereksitasi.
Struktur vakum fisik belum sepenuhnya dipelajari, meskipun banyak dari sifat-sifatnya yang diketahui. Menurut teori lubang Dirac, medan kuantum terdiri dari kuanta yang bergerak dengan muatan identik, komposisi kuanta itu sendiri masih belum jelas, gugus-gugus yang bergerak dalam bentuk aliran gelombang.
