1. Ներածություն.

Մեզ շրջապատող ամբողջ աշխարհը նյութ է տեղափոխում իր անսահման բազմազան ձևերով և դրսևորումներով՝ իր բոլոր հատկություններով, կապերով և փոխհարաբերություններով: Եկեք մանրամասն նայենք, թե ինչ է նյութը, ինչպես նաև դրա կառուցվածքային մակարդակները:

1. Ինչ է նյութը. Նյութի տեսակետի առաջացման պատմությունը.

Նյութ (լատ. Materia - նյութ), «...փիլիսոփայական կատեգորիա օբյեկտիվ իրականություն նշանակելու համար, որը տրվում է մարդուն իր զգայարաններով, որը պատճենվում է, լուսանկարվում, ցուցադրվում մեր զգայարաններով, գոյություն ունենալով մեզանից անկախ»:

Նյութը աշխարհում գոյություն ունեցող բոլոր առարկաների և համակարգերի անսահման բազմությունն է, ցանկացած հատկության, կապի, փոխհարաբերությունների և շարժման ձևերի հիմքը: Նյութը ներառում է ոչ միայն ուղղակիորեն դիտվող բնության առարկաները և մարմինները, այլև բոլոր նրանք, որոնք, սկզբունքորեն, ապագայում կարող են հայտնի լինել դիտարկման և փորձի միջոցների կատարելագործման հիման վրա։ Նյութի մարքսիստ-լենինյան ըմբռնման տեսանկյունից այն օրգանապես կապված է փիլիսոփայության հիմնական հարցի դիալեկտիկական-մատերիալիստական ​​լուծման հետ. այն բխում է աշխարհի նյութական միասնության սկզբունքից, նյութի գերակայությունից մարդու գիտակցության հետ կապված և աշխարհի ճանաչելիության սկզբունքից՝ նյութի հատուկ հատկությունների, կապերի և շարժման ձևերի հետևողական ուսումնասիրության հիման վրա։

Նյութական աշխարհի կառուցվածքի մասին պատկերացումների հիմքը համակարգային մոտեցումն է, ըստ որի նյութական աշխարհի ցանկացած առարկա՝ լինի դա ատոմ, մոլորակ, օրգանիզմ կամ գալակտիկա, կարելի է համարել բարդ գոյացություն՝ ներառյալ բաղկացուցիչ մասերը, որոնք կազմակերպվում են. ամբողջականություն։ Գիտության մեջ առարկաների ամբողջականությունը նշելու համար մշակվել է համակարգ հասկացությունը։

Նյութը որպես օբյեկտիվ իրականություն ներառում է ոչ միայն նյութը իր ագրեգացման չորս վիճակներում (պինդ, հեղուկ, գազային, պլազմա), այլև ֆիզիկական դաշտերը (էլեկտրամագնիսական, գրավիտացիոն, միջուկային և այլն), ինչպես նաև դրանց հատկությունները, հարաբերությունները, արտադրանքի փոխազդեցությունը։ . Այն ներառում է նաև հակամատեր (հակմասնիկների մի շարք՝ պոզիտրոն, կամ հակաէլեկտրոն, հակապրոտոն, հականեյտրոն), վերջերս հայտնաբերված գիտության կողմից. Հականյութը ոչ մի դեպքում հականյութ չէ: Հակամատիան ընդհանրապես չի կարող գոյություն ունենալ: Այստեղ ժխտումն ավելի հեռուն չի գնում, քան «ոչ»-ը (ոչ նյութ):

Շարժումն ու նյութը օրգանապես և անքակտելիորեն կապված են միմյանց հետ. չկա շարժում առանց նյութի, ինչպես որ չկա նյութ առանց շարժման: Այսինքն՝ աշխարհում չկան անփոփոխ իրեր, հատկություններ և հարաբերություններ։ «Ամեն ինչ հոսում է», ամեն ինչ փոխվում է։ Որոշ ձևեր կամ տեսակներ փոխարինվում են ուրիշներով, փոխակերպվում ուրիշների. շարժումը մշտական ​​է: Խաղաղությունը դիալեկտիկորեն անհետացող պահ է փոփոխության և դառնալու շարունակական գործընթացում: Բացարձակ խաղաղությունը հավասարազոր է մահվան, ավելի ճիշտ՝ չգոյության։ Այս առումով կարելի է հասկանալ Ա. Բերգսոնին, ով ողջ իրականությունը համարում էր անբաժանելի շարժվող շարունակություն։ Կամ A.N. Whitehead-ը, ում համար «իրականությունը գործընթաց է»: Ե՛վ շարժումը, և՛ հանգիստը միանշանակ ամրագրված են միայն ինչ-որ հղման շրջանակի հետ կապված: Այսպիսով, աղյուսակը, որի վրա գրված են այս տողերը, գտնվում է տվյալ սենյակի նկատմամբ հանգստի վիճակում, որն, իր հերթին, գտնվում է տվյալ տան համեմատ հանգստի վիճակում, իսկ ինքը՝ տունը գտնվում է Երկրի նկատմամբ հանգստի վիճակում։ Բայց Երկրի հետ միասին սեղանը, սենյակը և տունը շարժվում են երկրի առանցքի և Արեգակի շուրջը:

Շարժվող նյութը գոյություն ունի երկու հիմնական ձևով՝ տարածության մեջ և ժամանակի մեջ: Տիեզերք հասկացությունը ծառայում է արտահայտելու նյութական համակարգերի և դրանց վիճակների ընդլայնման և համակեցության կարգի հատկությունները։ Այն օբյեկտիվ է, ունիվերսալ (համընդհանուր ձև) և անհրաժեշտ։ Ժամանակ հասկացությունը ամրագրում է նյութական համակարգերի վիճակների փոփոխությունների տևողությունը և հաջորդականությունը։ Ժամանակը օբյեկտիվ է, անխուսափելի և անշրջելի։ Պետք է տարբերակել տարածության և ժամանակի մասին փիլիսոփայական և բնական գիտական ​​պատկերացումները։ Փիլիսոփայական մոտեցումն ինքնին այստեղ ներկայացված է տարածության և ժամանակի չորս հասկացություններով՝ էական և հարաբերական, ստատիկ և դինամիկ:

Նյութի՝ որպես դիսկրետ մասնիկներից կազմված տեսակետի հիմնադիրը Դեմոկրիտն էր։

Դեմոկրիտը հերքում էր նյութի անսահման բաժանելիությունը։ Ատոմները միմյանցից տարբերվում են միայն ձևով, փոխադարձ հաջորդականության կարգով և դատարկ տարածության մեջ դիրքով, ինչպես նաև չափերով և ձգողականությամբ, ինչը կախված է չափից։ Նրանք ունեն անսահման բազմազան ձևեր՝ իջվածքներով կամ ուռուցիկներով: Դեմոկրիտոսը ատոմներին անվանում է նաև «ֆիգուրներ» կամ «արձանիկներ», որից հետևում է, որ Դեմոկրիտոսի ատոմները ամենափոքր, հետագա անբաժանելի պատկերներն են կամ արձանիկները։ IN ժամանակակից գիտՇատ բանավեճեր եղան այն մասին, թե արդյոք Դեմոկրիտոսի ատոմները ֆիզիկական կամ երկրաչափական մարմիններ են, բայց ինքը՝ Դեմոկրիտը, դեռ չէր հասել ֆիզիկայի և երկրաչափության տարբերությանը։ Այս ատոմներից, որոնք շարժվում են տարբեր ուղղություններով, իրենց «պտույտից», բնական անհրաժեշտությամբ, փոխադարձ նման ատոմների միավորման միջոցով ձևավորվում են ինչպես առանձին ամբողջ մարմիններ, այնպես էլ ամբողջ աշխարհը. ատոմների շարժումը հավերժ է, իսկ առաջացող աշխարհների թիվը՝ անսահման։

Մարդկանց հասանելի օբյեկտիվ իրականության աշխարհն անընդհատ ընդլայնվում է։ Նյութի կառուցվածքային մակարդակների գաղափարի արտահայտման հայեցակարգային ձևերը բազմազան են։

Ժամանակակից գիտությունը բացահայտում է աշխարհի երեք կառուցվածքային մակարդակ.

2. Միկրո, մակրո, մեգա աշխարհներ:

Միկրոաշխարհ– սրանք մոլեկուլներ, ատոմներ, տարրական մասնիկներ են՝ չափազանց փոքր, ոչ ուղղակիորեն դիտվող միկրոօբյեկտների աշխարհ, որոնց տարածական բազմազանությունը հաշվարկվում է 10-8-ից մինչև 10-16 սմ, իսկ կյանքի տևողությունը՝ անսահմանությունից մինչև 10-24: ս.

Macroworld- մարդուն համարժեք կայուն ձևերի և չափերի աշխարհ, ինչպես նաև մոլեկուլների, օրգանիզմների, օրգանիզմների համայնքների բյուրեղային համալիրներ. մակրոօբյեկտների աշխարհը, որի չափերը համեմատելի են մարդկային փորձի մասշտաբի հետ. տարածական մեծություններն արտահայտվում են միլիմետրերով, սանտիմետրերով և կիլոմետրերով, իսկ ժամանակը` վայրկյաններով, րոպեներով, ժամերով, տարիներով:

Մեգաաշխարհ- սրանք մոլորակներ, աստղային համալիրներ, գալակտիկաներ, մետագալակտիկաներ - հսկայական տիեզերական մասշտաբների և արագությունների աշխարհ, որի հեռավորությունը չափվում է լուսային տարիներով, իսկ տիեզերական օբյեկտների կյանքի տևողությունը միլիոնավոր և միլիարդավոր տարիներով:

Եվ չնայած այս մակարդակներն ունեն իրենց հատուկ օրենքները, միկրո, մակրո և մեգա աշխարհները սերտորեն փոխկապակցված են:

Մանրադիտակային մակարդակում ֆիզիկան այսօր ուսումնասիրում է գործընթացներ, որոնք տեղի են ունենում 10-ից մինչև մինուս տասնութերորդ աստիճանի երկարությամբ, 10-ից մինչև s-ի մինուս քսաներկրորդ աստիճանի ժամանակի ընթացքում: Մեգաաշխարհում գիտնականները գործիքների միջոցով գրանցում են մեզնից հեռու գտնվող օբյեկտները մոտ 9-12 միլիարդ լուսատարի հեռավորության վրա:

Միկրոաշխարհ. Դեմոկրիտը հնում առաջ է քաշել նյութի կառուցվածքի ատոմիստական ​​վարկածը , ավելի ուշ՝ 18-րդ դարում։ վերակենդանացրել է քիմիկոս Ջ.Դալթոնը, ով ջրածնի ատոմային զանգվածը վերցրել է մեկ և համեմատել այլ գազերի ատոմային կշիռները դրա հետ։ Ջ.Դալթոնի աշխատությունների շնորհիվ սկսեցին ուսումնասիրել ատոմի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները։ 19-րդ դարում Դ.Ի. Մենդելեևը կառուցել է քիմիական տարրերի համակարգ՝ հիմնվելով դրանց ատոմային քաշի վրա:

Ֆիզիկայի մեջ ատոմների գաղափարը որպես վերջին անբաժանելի կառուցվածքային տարրերնյութը առաջացել է քիմիայից: Փաստորեն, ատոմի ֆիզիկական ուսումնասիրությունները սկսվում են 19-րդ դարի վերջին, երբ ֆրանսիացի ֆիզիկոս Ա.

Ատոմի կառուցվածքի ուսումնասիրության պատմությունը սկսվել է 1895 թվականին Ջ. Թոմսոնի կողմից էլեկտրոնի հայտնաբերման շնորհիվ, որը բացասաբար լիցքավորված մասնիկ է, որը բոլոր ատոմների մի մասն է: Քանի որ էլեկտրոններն ունեն բացասական լիցք, իսկ ատոմը որպես ամբողջություն էլեկտրականորեն չեզոք է, ենթադրվում էր, որ էլեկտրոնից բացի կա դրական լիցքավորված մասնիկ։ Էլեկտրոնի զանգվածը հաշվարկվել է դրական լիցքավորված մասնիկի զանգվածի 1/1836-ը։

Կային ատոմի կառուցվածքի մի քանի մոդելներ։

1902 թվականին անգլիացի ֆիզիկոս Վ. Թոմսոնը (Լորդ Քելվին) առաջարկեց ատոմի առաջին մոդելը. դրական լիցքը բաշխվում է բավականին մեծ տարածքի վրա, և էլեկտրոնները ցրված են դրա հետ, ինչպես «չամիչը պուդինգում»:

1911 թվականին Է. Ռադերֆորդը առաջարկեց ատոմի մոդել, որը նման է արեգակնային համակարգին. կենտրոնում կա ատոմային միջուկ, և էլեկտրոնները շարժվում են դրա շուրջը իրենց ուղեծրերով:

Միջուկը դրական լիցք ունի, իսկ էլեկտրոնները՝ բացասական։ Արեգակնային համակարգում գործող գրավիտացիոն ուժերի փոխարեն ատոմում գործում են էլեկտրական ուժեր։ Ատոմի միջուկի էլեկտրական լիցքը, որը թվայինորեն հավասար է ատոմային թվին պարբերական աղյուսակՄենդելեևը, հավասարակշռված է էլեկտրոնային լիցքերի գումարով - ատոմը էլեկտրականորեն չեզոք է:

Այս երկու մոդելներն էլ հակասական են ստացվել։

1913 թվականին դանիացի մեծ ֆիզիկոս Ն.Բորը կիրառեց քվանտացման սկզբունքը՝ լուծելու ատոմի կառուցվածքի և ատոմային սպեկտրների բնութագրերի խնդիրը։

Ն.Բորի ատոմի մոդելը հիմնված էր Է.Ռադերֆորդի մոլորակային մոդելի և նրա կողմից մշակված ատոմային կառուցվածքի քվանտային տեսության վրա։ Ն. Բորն առաջ քաշեց ատոմի կառուցվածքի մասին վարկած՝ հիմնված երկու պոստուլատների վրա, որոնք լիովին անհամատեղելի են դասական ֆիզիկայի հետ.

1) յուրաքանչյուր ատոմում կան էլեկտրոնների մի քանի անշարժ վիճակներ (մոլորակային մոդելի լեզվով, մի քանի անշարժ ուղեծրեր), որոնք շարժվում են, որոնց երկայնքով էլեկտրոնը կարող է գոյություն ունենալ առանց արտանետելու. ;

2) երբ էլեկտրոնն անցնում է մի անշարժ վիճակից մյուսին, ատոմն արտանետում կամ կլանում է էներգիայի մի մասը:

Ի վերջո, սկզբունքորեն անհնար է ճշգրիտ նկարագրել ատոմի կառուցվածքը` հիմնվելով կետային էլեկտրոնների ուղեծրերի գաղափարի վրա, քանի որ նման ուղեծրեր իրականում գոյություն չունեն:

Ն.Բորի տեսությունը ներկայացնում է, ասես, ժամանակակից ֆիզիկայի զարգացման առաջին փուլի սահմանագիծը։ Սա դասական ֆիզիկայի վրա հիմնված ատոմի կառուցվածքը նկարագրելու վերջին փորձն է, որը համալրվել է միայն փոքր թվով նոր ենթադրություններով:

Թվում էր, թե Ն. Բորի պոստուլատներն արտացոլում են նյութի որոշ նոր, անհայտ հատկություններ, բայց միայն մասամբ։ Այս հարցերի պատասխանները ստացվել են քվանտային մեխանիկայի զարգացման արդյունքում։ Պարզվեց, որ Ն.Բորի ատոմային մոդելը պետք չէ բառացի ընդունել, ինչպես սկզբում էր։ Ատոմում տեղի ունեցող գործընթացները, սկզբունքորեն, չեն կարող տեսողականորեն ներկայացվել մեխանիկական մոդելների տեսքով՝ մակրոկոսմի իրադարձությունների անալոգիայի միջոցով: Նույնիսկ մակրոաշխարհում գոյություն ունեցող տարածության և ժամանակի հասկացությունները անհարիր են միկրոֆիզիկական երևույթները նկարագրելու համար։ Տեսական ֆիզիկոսների ատոմը գնալով դառնում էր վերացական, աննկատելի հավասարումների գումար:

Macroworld . Բնության ուսումնասիրության պատմության մեջ կարելի է առանձնացնել երկու փուլ. նախագիտԵվ գիտական .

Նախագիտական,կամ բնական փիլիսոփայություն,ընդգրկում է հնությունից մինչև փորձարարական բնագիտության ձևավորումը 16-17-րդ դդ. Դիտարկված բնական երևույթները բացատրվել են սպեկուլյատիվ փիլիսոփայական սկզբունքների հիման վրա։

Բնական գիտությունների հետագա զարգացման համար ամենակարևորը նյութի դիսկրետ կառուցվածքի՝ ատոմիզմի հայեցակարգն էր, ըստ որի բոլոր մարմինները բաղկացած են ատոմներից՝ աշխարհի ամենափոքր մասնիկներից։

Սկսվում է դասական մեխանիկայի ձևավորումից գիտականբնության ուսումնասիրության փուլ.

Քանի որ ժամանակակից գիտական ​​գաղափարները նյութի կազմակերպման կառուցվածքային մակարդակների վերաբերյալ մշակվել են դասական գիտության գաղափարների քննադատական ​​վերաիմաստավորման ընթացքում, որոնք կիրառելի են միայն մակրո մակարդակի օբյեկտների համար, մենք պետք է սկսենք դասական ֆիզիկայի հասկացություններից:

Նյութի կառուցվածքի վերաբերյալ գիտական ​​տեսակետների ձևավորումը սկսվում է 16-րդ դարից, երբ Գ.Գալիլեոն հիմք դրեց գիտության պատմության մեջ աշխարհի առաջին ֆիզիկական պատկերին՝ մեխանիկականին: Նա ոչ միայն արդարացրեց հելիոկենտրոն համակարգՆ.Կոպեռնիկոսը հայտնաբերեց իներցիայի օրենքը և մշակեց մեթոդաբանություն բնության նկարագրության նոր եղանակի համար՝ գիտական-տեսական: Դրա էությունը կայանում էր նրանում, որ առանձնանում էին միայն ֆիզիկական ու երկրաչափական որոշ հատկանիշներ, որոնք էլ դարձան թեմա գիտական ​​հետազոտություն. Գալիլեոն գրել է. Ես երբեք արտաքին մարմիններից այլ բան չեմ պահանջի, բացի չափից, թվից, քանակից և քիչ թե շատ արագ շարժումից, որպեսզի բացատրեմ համի, հոտի և ձայնի առաջացումը: » .

Ի.Նյուտոնը, հենվելով Գալիլեոյի աշխատությունների վրա, մշակեց մեխանիկայի խիստ գիտական ​​տեսություն, որը նկարագրում է և՛ երկնային մարմինների շարժումը, և՛ երկրային առարկաների շարժումը նույն օրենքներով։ Բնությունը դիտվում էր որպես բարդ մեխանիկական համակարգ։

Ի.Նյուտոնի և նրա հետևորդների կողմից մշակված աշխարհի մեխանիկական պատկերի շրջանակներում առաջացել է իրականության դիսկրետ (կորպուսուլյար) մոդել։ Նյութը դիտվում էր որպես առանձին մասնիկներից՝ ատոմներից կամ դիակներից կազմված նյութական նյութ։ Ատոմները բացարձակապես ուժեղ են, անբաժանելի, անթափանց, բնութագրվում են զանգվածի և քաշի առկայությամբ։

Նյուտոնյան աշխարհի էական բնութագիրը էվկլիդեսյան երկրաչափության եռաչափ տարածությունն էր, որը բացարձակապես հաստատուն է և միշտ հանգստի վիճակում։ Ժամանակը ներկայացվում էր որպես տարածությունից կամ նյութից անկախ մեծություն:

Շարժումը դիտվում էր որպես շարժում տարածության մեջ շարունակական հետագծերով՝ մեխանիկայի օրենքներին համապատասխան։

Աշխարհի մասին Նյուտոնի պատկերման արդյունքը Տիեզերքի պատկերն էր որպես հսկա և լիովին որոշված ​​մեխանիզմ, որտեղ իրադարձություններն ու գործընթացները փոխկապակցված պատճառների և հետևանքների շղթա են:

Բնությունը նկարագրելու մեխանիկական մոտեցումն ապացուցել է, որ չափազանց արդյունավետ է: Նյուտոնյան մեխանիկայից հետո ստեղծվել են հիդրոդինամիկան, առաձգականության տեսությունը, ջերմության մեխանիկական տեսությունը, մոլեկուլային կինետիկ տեսությունը և մի շարք այլ տեսություններ, որոնց համահունչ ֆիզիկան հասել է հսկայական հաջողությունների։ Այնուամենայնիվ, կային երկու ոլորտներ՝ օպտիկական և էլեկտրամագնիսական երևույթներ, որոնք հնարավոր չէ ամբողջությամբ բացատրել աշխարհի մեխանիկական պատկերի շրջանակներում։

Մեխանիկական կորպուսկուլյար տեսության հետ մեկտեղ փորձեր են արվել օպտիկական երևույթները բացատրել սկզբունքորեն այլ կերպ, այն է՝ X.Hygens-ի կողմից ձևակերպված ալիքային տեսության հիման վրա։ Ալիքային տեսությունը անալոգիա սահմանեց լույսի տարածման և ջրի մակերեսի վրա ալիքների կամ օդում ձայնային ալիքների շարժման միջև։ Այն ենթադրում էր առաձգական միջավայրի առկայությունը, որը լրացնում է ամբողջ տարածությունը՝ լուսավոր եթեր: Հիմնվելով X. ալիքի տեսության վրա, Հյուգենսը հաջողությամբ բացատրեց լույսի արտացոլումը և բեկումը:

Ֆիզիկայի մեկ այլ ոլորտ, որտեղ մեխանիկական մոդելները անբավարար էին, էլեկտրամագնիսական երևույթների ոլորտն էր: Անգլիացի բնագետ Մ. Ֆարադեյի փորձերը և անգլիացի ֆիզիկոս Ջ. Ք. Մաքսվելի տեսական աշխատանքները վերջապես ոչնչացրեցին Նյուտոնյան ֆիզիկայի գաղափարները դիսկրետ նյութի` որպես նյութի միակ տեսակի մասին և հիմք դրեցին աշխարհի էլեկտրամագնիսական պատկերին:

Էլեկտրամագնիսականության ֆենոմենը հայտնաբերել է դանիացի բնագետ Հ.Կ.Օերսթեդը, ով առաջինը նկատել է էլեկտրական հոսանքների մագնիսական ազդեցությունը։ Շարունակելով հետազոտությունն այս ուղղությամբ՝ Մ.Ֆարադեյը հայտնաբերեց, որ մագնիսական դաշտերի ժամանակավոր փոփոխությունն առաջացնում է էլեկտրական հոսանք։

Մ.Ֆարադեյը եկել է այն եզրակացության, որ էլեկտրաէներգիայի և օպտիկայի ուսումնասիրությունը փոխկապակցված են և կազմում են մեկ դաշտ։ Նրա աշխատանքները ելակետ դարձան Ջ. Ք. Մաքսվելի հետազոտության համար, ում արժանիքը կայանում է մագնիսականության և էլեկտրականության մասին Մ. Ֆարադեյի գաղափարների մաթեմատիկական զարգացման մեջ։ Մաքսվելը «թարգմանեց» Ֆարադեյի դաշտային գծերի մոդելը մաթեմատիկական բանաձեւ. «Ուժերի դաշտ» հասկացությունն ի սկզբանե մշակվել է որպես օժանդակ մաթեմատիկական հասկացություն։ Ջ.Ք.Մաքսվելը դրան տվեց ֆիզիկական իմաստ և սկսեց դաշտը դիտարկել որպես անկախ ֆիզիկական իրականություն. Էլեկտրամագնիսական դաշտը տարածության այն մասն է, որը պարունակում և շրջապատում է էլեկտրական կամ մագնիսական վիճակում գտնվող մարմինները » .

Իր հետազոտությունից Մաքսվելը կարողացավ եզրակացնել, որ լույսի ալիքները էլեկտրամագնիսական ալիքներ են։ Լույսի և էլեկտրականության միակ էությունը, որն առաջարկել է Մ.Ֆարադեյը 1845 թվականին, իսկ Ջ. Ք. Մաքսվելը տեսականորեն հիմնավորել է 1862 թվականին, փորձնականորեն հաստատվել է գերմանացի ֆիզիկոս Գ.Հերցի կողմից 1888 թվականին։

Գ.Հերցի փորձերից հետո ֆիզիկայում վերջապես հաստատվեց դաշտ հասկացությունը ոչ թե որպես օժանդակ մաթեմատիկական կոնստրուկտ, այլ որպես օբյեկտիվորեն գոյություն ունեցող ֆիզիկական իրականություն։ Հայտնաբերվել է նյութի որակապես նոր, յուրահատուկ տեսակ։

Այսպիսով, դեպի 19-րդ դարի վերջՎ. ֆիզիկան եկել է այն եզրակացության, որ նյութը գոյություն ունի երկու ձևով՝ դիսկրետ նյութ և շարունակական դաշտ:

Անցյալ դարի վերջին և այս դարի սկզբին ֆիզիկայի հետագա հեղափոխական հայտնագործությունների արդյունքում ոչնչացվեցին դասական ֆիզիկայի գաղափարները նյութի և դաշտի մասին՝ որպես նյութի երկու որակապես եզակի տեսակներ։

Մեգաաշխարհ . Ժամանակակից գիտությունը մեգաաշխարհը կամ տիեզերքը դիտարկում է որպես բոլոր երկնային մարմինների փոխազդող և զարգացող համակարգ:

Բոլոր գոյություն ունեցող գալակտիկաները ներառված են ամենաբարձր կարգի համակարգում՝ Մետագալակտիկա . Մետագալակտիկայի չափերը շատ մեծ են՝ տիեզերական հորիզոնի շառավիղը 15-20 միլիարդ լուսային տարի է։

Հայեցակարգեր «Տիեզերք»Եվ «Մետագալակտիկա»- շատ նման հասկացություններ. դրանք բնութագրում են նույն օբյեկտը, բայց տարբեր ասպեկտներով: Հայեցակարգ «Տիեզերք»նշանակում է ամբողջ գոյություն ունեցող նյութական աշխարհը. հայեցակարգ «Մետագալակտիկա»- նույն աշխարհը, բայց իր կառուցվածքի տեսանկյունից՝ որպես գալակտիկաների կարգավորված համակարգ։

Տիեզերքի կառուցվածքն ու էվոլյուցիան ուսումնասիրվում է տիեզերաբանությամբ . Տիեզերագիտությունորպես բնագիտության ճյուղ՝ այն գտնվում է գիտության, կրոնի և փիլիսոփայության եզակի հանգույցում։ Տիեզերքի տիեզերաբանական մոդելները հիմնված են որոշակի գաղափարական նախադրյալների վրա, և այդ մոդելներն իրենք ունեն մեծ գաղափարական նշանակություն:

Դասական գիտության մեջ գոյություն ուներ, այսպես կոչված, Տիեզերքի կայուն վիճակի տեսությունը, ըստ որի Տիեզերքը միշտ եղել է գրեթե նույնը, ինչ հիմա։ Աստղագիտությունը ստատիկ էր՝ ուսումնասիրվեցին մոլորակների և գիսաստղերի շարժումները, նկարագրվեցին աստղերը, ստեղծվեցին նրանց դասակարգումները, ինչը, իհարկե, շատ կարևոր էր։ Բայց Տիեզերքի էվոլյուցիայի հարցը չբարձրացվեց։

Տիեզերքի ժամանակակից տիեզերաբանական մոդելները հիմնված են ընդհանուր տեսությունԱ.Էյնշտեյնի հարաբերականությունը, ըստ որի տարածության և ժամանակի չափումը որոշվում է Տիեզերքում գրավիտացիոն զանգվածների բաշխմամբ։ Նրա հատկությունները որպես ամբողջություն որոշվում են նյութի միջին խտությամբ և այլ հատուկ ֆիզիկական գործոններով։

Էյնշտեյնի ձգողության հավասարումն ունի ոչ թե մեկ, այլ բազմաթիվ լուծումներ, որոնք բացատրում են Տիեզերքի բազմաթիվ տիեզերաբանական մոդելների գոյությունը։ Առաջին մոդելը մշակվել է անձամբ Ա. Այնշտայնի կողմից 1917 թվականին: Նա մերժել է Նյուտոնյան տիեզերագիտության պոստուլատները տարածության և ժամանակի բացարձակության և անսահմանության մասին: Համաձայն Ա.Էյնշտեյնի Տիեզերքի տիեզերաբանական մոդելի՝ համաշխարհային տարածությունը միատարր է և իզոտրոպ, նյութը միջինում հավասարաչափ բաշխված է դրանում, իսկ զանգվածների գրավիտացիոն ձգողականությունը փոխհատուցվում է համընդհանուր տիեզերաբանական վանմամբ։

Տիեզերքի գոյությունն անսահման է, այսինքն. չունի սկիզբ կամ վերջ, իսկ տարածությունն անսահման է, բայց վերջավոր:

Տիեզերքը Ա. Էյնշտեյնի տիեզերաբանական մոդելում անշարժ է, ժամանակի մեջ անսահման և տարածության մեջ անսահման:

1922 թ Ռուս մաթեմատիկոս և երկրաֆիզիկոս Ա.Ա Ֆրիդմանը մերժեց Տիեզերքի անշարժ բնույթի մասին դասական տիեզերագիտության պոստուլատը և ստացավ Էյնշտեյնի հավասարման լուծումը, որը նկարագրում է Տիեզերքը «ընդլայնվող» տարածությամբ:

Քանի որ Տիեզերքում նյութի միջին խտությունը անհայտ է, այսօր մենք չգիտենք, թե Տիեզերքի այս տարածություններից որում ենք ապրում:

1927 թվականին բելգիացի վանահայր և գիտնական Ջ. Լեմեյտրը տիեզերքի «ընդլայնումը» կապեց աստղագիտական ​​դիտարկումների տվյալների հետ։ Լեմետրը ներկայացրեց Տիեզերքի սկզբի հայեցակարգը որպես եզակիություն (այսինքն՝ գերխիտ վիճակ) և Տիեզերքի ծնունդը որպես Մեծ պայթյուն։

1929 թվականին ամերիկացի աստղագետ Է.Պ. Հաբլը հայտնաբերել է գալակտիկաների հեռավորության և արագության միջև տարօրինակ հարաբերությունների առկայությունը. բոլոր գալակտիկաները հեռանում են մեզանից, և արագությամբ, որը մեծանում է հեռավորությանը համամասնորեն, գալակտիկաների համակարգը ընդլայնվում է:

Տիեզերքի ընդլայնումը համարվում է գիտականորեն հաստատված փաստ։ Ըստ J. Lemaître-ի տեսական հաշվարկների՝ Տիեզերքի շառավիղն իր սկզբնական վիճակում եղել է 10 -12 սմ, որն իր չափով մոտ է էլեկտրոնի շառավղին, իսկ խտությունը՝ 10 96 գ/սմ 3։ Եզակի վիճակում Տիեզերքը աննշան չափի միկրոօբյեկտ էր: Սկզբնական եզակի վիճակից Տիեզերքը մեծ պայթյունի հետևանքով անցավ ընդարձակման:

Հետադարձ հաշվարկները որոշում են Տիեզերքի տարիքը 13-20 միլիարդ տարի: Գ.Ա. Գամովը ենթադրեց, որ նյութի ջերմաստիճանը բարձր է եղել և ընկել Տիեզերքի ընդարձակման հետ մեկտեղ: Նրա հաշվարկները ցույց են տվել, որ Տիեզերքն իր էվոլյուցիայի ընթացքում անցնում է որոշակի փուլեր, որոնց ընթացքում ձևավորվում է. քիմիական տարրերև կառույցներ։ Ժամանակակից տիեզերագիտության մեջ, պարզության համար, Տիեզերքի էվոլյուցիայի սկզբնական փուլը բաժանվում է «դարաշրջանների».

Հադրոնների դարաշրջան. Ծանր մասնիկներ, որոնք մտնում են ուժեղ փոխազդեցության մեջ:

Լեպտոնների դարաշրջան.Լույսի մասնիկներ, որոնք մտնում են էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության մեջ:

Ֆոտոնների դարաշրջան.Տևողությունը 1 միլիոն տարի։ Զանգվածի մեծ մասը՝ Տիեզերքի էներգիան, գալիս է ֆոտոններից:

Աստղային դարաշրջան.Տեղի է ունենում Տիեզերքի ծնունդից 1 միլիոն տարի անց: Աստղային դարաշրջանում սկսվում է նախաստղերի և նախագալակտիկաների ձևավորման գործընթացը։

Այնուհետև բացվում է Մետագալակտիկայի կառուցվածքի ձևավորման մեծ պատկերը:

Ժամանակակից տիեզերագիտության մեջ Մեծ պայթյունի վարկածի հետ մեկտեղ շատ տարածված է Տիեզերքի ինֆլյացիոն մոդելը, որը դիտարկում է Տիեզերքի ստեղծումը։ Ստեղծագործության գաղափարը շատ բարդ հիմնավորում ունի և կապված է քվանտային տիեզերագիտության հետ։ Այս մոդելը նկարագրում է Տիեզերքի էվոլյուցիան՝ սկսած ընդլայնման սկզբից 10 -45 վրկ պահից։

Գնաճի մոդելի կողմնակիցները համապատասխանություն են տեսնում տիեզերական էվոլյուցիայի և աշխարհի ստեղծման փուլերի միջև, որոնք նկարագրված են Աստվածաշնչի Ծննդոց գրքում:

Գնաճի վարկածի համաձայն՝ տիեզերական էվոլյուցիան վաղ Տիեզերքում անցնում է մի շարք փուլերով։

Տիեզերքի սկիզբը տեսական ֆիզիկոսները սահմանում են որպես քվանտային գերծանրության վիճակ՝ Տիեզերքի 10-50 սմ շառավղով։

Գնաճի փուլ. Քվանտային ցատկի արդյունքում Տիեզերքն անցավ գրգռված վակուումի վիճակի և նրանում նյութի և ճառագայթման բացակայության դեպքում ինտենսիվորեն ընդլայնվեց ըստ էքսպոնենցիալ օրենքի։ Այս ժամանակահատվածում ստեղծվել է բուն Տիեզերքի տարածությունն ու ժամանակը։ 10 -34 տեւողությամբ գնաճային փուլում. Տիեզերքը ուռճացել է 10 -33 աներևակայելի փոքր քվանտային չափից մինչև աներևակայելի մեծ 10 1000000 սմ, ինչը մեծության շատ կարգերով մեծ է, քան դիտելի Տիեզերքի չափը՝ 10 28 սմ: Այս ամբողջ սկզբնական ժամանակահատվածում որևէ նյութ կամ նյութ չի եղել։ ճառագայթումը տիեզերքում.

Անցում գնաճային փուլից ֆոտոնային փուլին. Կեղծ վակուումի վիճակը քայքայվեց, արձակված էներգիան գնաց ծանր մասնիկների և հակամասնիկների ծնունդին, որոնք ոչնչացնելով՝ տվեցին ճառագայթման (լույսի) հզոր բռնկում, որը լուսավորեց տարածությունը։

Նյութի բաժանման փուլը ճառագայթումից. ոչնչացումից հետո մնացած նյութը դարձավ ճառագայթման համար թափանցիկ, նյութի և ճառագայթման շփումը անհետացավ: Նյութից անջատված ճառագայթումը կազմում է ժամանակակից ռելիկտային ֆոն, որը տեսականորեն կանխատեսել է Գ.Ա.

IN հետագա զարգացումՏիեզերքը շարժվեց ամենապարզ միատարր վիճակից դեպի ավելի բարդ կառուցվածքների ստեղծման ուղղությամբ՝ ատոմներ (սկզբում ջրածնի ատոմներ), գալակտիկաներ, աստղեր, մոլորակներ, աստղերի աղիքներում ծանր տարրերի սինթեզ, ներառյալ դրանք, որոնք անհրաժեշտ են ստեղծելու համար: կյանքը, կյանքի ի հայտ գալը և որպես թագի արարում՝ մարդ։

Տիեզերքի էվոլյուցիայի փուլերի տարբերությունը գնաճային մոդելում և Մեծ պայթյունի մոդելում վերաբերում է միայն 10-30 վրկ կարգի սկզբնական փուլին, ապա այս մոդելների միջև հիմնարար տարբերություններ չկան տիեզերական էվոլյուցիայի փուլերը հասկանալու համար: .

Միևնույն ժամանակ, այս մոդելները կարող են հաշվարկվել համակարգչում գիտելիքների և երևակայության օգնությամբ, բայց հարցը մնում է բաց.

Գիտնականների համար ամենամեծ դժվարությունն առաջանում է տիեզերական էվոլյուցիայի պատճառները բացատրելիս։ Եթե ​​մի կողմ դնենք մանրամասները, ապա կարող ենք առանձնացնել երկու հիմնական հասկացություն, որոնք բացատրում են Տիեզերքի էվոլյուցիան. ինքնակազմակերպումև հայեցակարգ կրեացիոնիզմ .

Հայեցակարգի համար ինքնակազմակերպումնյութական Տիեզերքը միակ իրականությունն է, և դրանից բացի այլ իրականություն գոյություն չունի: Տիեզերքի էվոլյուցիան նկարագրվում է ինքնակազմակերպման տեսանկյունից. կա համակարգերի ինքնաբուխ դասավորություն՝ գնալով ավելի բարդ կառուցվածքների ձևավորման ուղղությամբ: Դինամիկ քաոսը կարգուկանոն է ստեղծում։

Հայեցակարգի շրջանակներում կրեացիոնիզմ, այսինքն. ստեղծման հետ կապված է Տիեզերքի էվոլյուցիան ծրագրի իրականացումը, որոշվում է ավելի բարձր կարգի իրականությամբ, քան նյութական աշխարհը: Կրեացիոնիզմի կողմնակիցները ուշադրություն են հրավիրում Տիեզերքում ուղղորդված նոմոգենի գոյության վրա՝ զարգացում ից պարզ համակարգերգնալով ավելի բարդ և տեղեկատվական ինտենսիվներին, որոնց ընթացքում ստեղծվեցին կյանքի և մարդու առաջացման պայմաններ։ Որպես լրացուցիչ փաստարկ օգտագործվում է անտրոպիկ սկզբունքը , ձևակերպել են անգլիացի աստղաֆիզիկոսներ Բ.Կարը և Ռիսը։

Ժամանակակից տեսական ֆիզիկոսների մեջ կան ինչպես ինքնակազմակերպման, այնպես էլ կրեացիոնիզմի հայեցակարգի կողմնակիցներ։ Վերջիններս ընդունում են, որ հիմնարար տեսական ֆիզիկայի զարգացումը հրատապ անհրաժեշտություն է դարձնում մշակել աշխարհի միասնական գիտատեխնիկական պատկերը՝ սինթեզելով գիտելիքի և հավատքի ոլորտում բոլոր ձեռքբերումները։

Տարբեր մակարդակներում Տիեզերքը՝ սովորական տարրական մասնիկներից մինչև գալակտիկաների հսկա գերկույտեր, բնութագրվում է կառուցվածքով։ Ժամանակակից կառուցվածքՏիեզերքը տիեզերական էվոլյուցիայի արդյունք է, որի ընթացքում գալակտիկաները ձևավորվել են նախագալակտիկաներից, աստղերը՝ նախաստղերից, և մոլորակները՝ նախամոլորակային ամպերից։

Մետագալակտիկա- աստղային համակարգերի՝ գալակտիկաների հավաքածու է, և դրա կառուցվածքը որոշվում է նրանց բաշխվածությամբ տարածության մեջ, որը լցված է չափազանց հազվադեպ միջգալակտիկական գազով և ներթափանցված միջգալակտիկական ճառագայթներով:

Ժամանակակից հասկացությունների համաձայն՝ մետագալակտիային բնորոշ է բջջային (ցանցային, ծակոտկեն) կառուցվածքը։ Տիեզերքի հսկայական ծավալներ կան (միլիոն խորանարդ մեգապարսեկի կարգի), որոնցում գալակտիկաները դեռ չեն հայտնաբերվել։

Մետագալակտիկայի տարիքը մոտ է Տիեզերքի տարիքին, քանի որ կառուցվածքի ձևավորումը տեղի է ունենում նյութի և ճառագայթման տարանջատմանը հաջորդող ժամանակաշրջանում: Ըստ ժամանակակից տվյալների՝ Մետագալակտիկայի տարիքը գնահատվում է 15 միլիարդ տարի։

Galaxy- հսկա համակարգ, որը բաղկացած է աստղերի և միգամածությունների կլաստերներից, որոնք կազմում են բավականին բարդ կոնֆիգուրացիա տիեզերքում:

Կախված իրենց ձևից՝ գալակտիկաները պայմանականորեն բաժանվում են երեք տեսակի. էլիպսաձեւ , Պարույր , սխալ .

Էլիպսաձեւ գալակտիկաներ– ունեն էլիպսոիդի տարածական ձև՝ սեղմման տարբեր աստիճաններով, կառուցվածքով ամենապարզն են. աստղերի բաշխվածությունը կենտրոնից միատեսակ նվազում է:

Պարույր գալակտիկաներ– ներկայացված է պարուրաձև տեսքով, ներառյալ պարուրաձև ճյուղերը: Սա գալակտիկայի ամենաբազմաթիվ տեսակն է, որը ներառում է մեր Գալակտիկա՝ Ծիր Կաթինը:

Անկանոն գալակտիկաներ– չունեն հստակ ձև, չունեն կենտրոնական միջուկ:

Որոշ գալակտիկաների բնութագրվում է բացառիկ հզոր ռադիոարտանետում, որը գերազանցում է տեսանելի ճառագայթումը: Սա ռադիո գալակտիկաներ .

Ամենահին աստղերը, որոնց տարիքը մոտենում է գալակտիկայի տարիքին, կենտրոնացած են գալակտիկայի միջուկում։ Միջին տարիքի և երիտասարդ աստղերը գտնվում են գալակտիկական սկավառակում։

Գալակտիկայի ներսում աստղերն ու միգամածությունները շարժվում են բավականին բարդ ձևով, գալակտիկայի հետ միասին մասնակցում են Տիեզերքի ընդարձակմանը, բացի այդ՝ մասնակցում են գալակտիկայի պտույտին իր առանցքի շուրջ։

Աստղեր.Վրա ժամանակակից բեմՏիեզերքի էվոլյուցիայի ընթացքում նյութը նրանում գերակշռում է աստղային վիճակում: Մեր Գալակտիկայի նյութի 97%-ը կենտրոնացած է աստղերի մեջ, որոնք տարբեր չափերի, ջերմաստիճանի և շարժման տարբեր բնութագրերով հսկա պլազմայի գոյացումներ են։ Շատ, եթե ոչ շատ, այլ գալակտիկաներ ունեն «աստղային նյութ», որը կազմում է նրանց զանգվածի ավելի քան 99,9%-ը։

Աստղերի տարիքը տատանվում է արժեքների բավականին լայն շրջանակում՝ սկսած 15 միլիարդ տարուց, որը համապատասխանում է Տիեզերքի տարիքին, մինչև հարյուր հազարը՝ ամենաերիտասարդը: Կան աստղեր, որոնք ներկայումս ձևավորվում են և գտնվում են նախաստղային փուլում, այսինքն. նրանք դեռ իսկական աստղեր չեն դարձել։

Աստղերի ծնունդը տեղի է ունենում գազափոշու միգամածություններում՝ գրավիտացիոն, մագնիսական և այլ ուժերի ազդեցությամբ, որոնց պատճառով ձևավորվում են անկայուն միատարրություններ և ցրված նյութը տրոհվում է մի շարք խտացումների։ Եթե ​​նման խտացումները բավական երկար են պահպանվում, ապա ժամանակի ընթացքում դրանք վերածվում են աստղերի։ Տիեզերքում նյութի հիմնական էվոլյուցիան տեղի է ունեցել և տեղի է ունենում աստղերի խորքերում: Հենց այնտեղ է գտնվում «հալվող կարասը», որը որոշել է նյութի քիմիական էվոլյուցիան Տիեզերքում:

Էվոլյուցիայի վերջին փուլում աստղերը վերածվում են իներտ («մեռած») աստղերի։

Աստղերը գոյություն չունեն առանձին-առանձին, այլ կազմում են համակարգեր: Ամենապարզ աստղային համակարգերը, այսպես կոչված, բազմակի համակարգերը, բաղկացած են երկու, երեք, չորս, հինգ կամ ավելի աստղերից, որոնք պտտվում են ընդհանուր ծանրության կենտրոնի շուրջ:

Աստղերը միավորված են նաև ավելի մեծ խմբերի մեջ՝ աստղային կուտակումներ, որոնք կարող են ունենալ «ցրված» կամ «գնդաձև» կառուցվածք։ Բաց աստղակույտերը կազմում են մի քանի հարյուր առանձին աստղեր, գնդիկավոր կուտակումները՝ հարյուր հազարավոր:

Ասոցիացիաները կամ աստղերի կլաստերները նույնպես անփոփոխ չեն և հավերժ գոյություն ունեն: Որոշակի ժամանակ անց, որը գնահատվում է միլիոնավոր տարիներ, դրանք ցրվում են գալակտիկական պտույտի ուժերով։

Արեգակնային համակարգերկնային մարմինների խումբ է՝ չափերով խիստ տարբեր և ֆիզիկական կառուցվածքը. Այս խումբը ներառում է՝ Արևը, ինը հիմնական մոլորակներ, տասնյակ մոլորակային արբանյակներ, հազարավոր փոքր մոլորակներ (աստերոիդներ), հարյուրավոր գիսաստղեր և անթիվ երկնաքարային մարմիններ, որոնք շարժվում են ինչպես պարսերով, այնպես էլ առանձին մասնիկների տեսքով: Մինչև 1979 թվականը հայտնի էր 34 արբանյակ և 2000 աստերոիդ։ Այս բոլոր մարմինները կենտրոնական մարմնի՝ Արեգակի գրավիտացիոն ուժի շնորհիվ միավորված են մեկ համակարգի մեջ։ Արեգակնային համակարգը կարգավորված համակարգ է, որն ունի իր կառուցվածքային օրենքները: Միայնակ կերպար Արեգակնային համակարգարտահայտվում է նրանով, որ բոլոր մոլորակները պտտվում են Արեգակի շուրջ նույն ուղղությամբ և գրեթե նույն հարթության վրա։ Մոլորակների արբանյակների մեծ մասը (նրանց արբանյակները) պտտվում են նույն ուղղությամբ և շատ դեպքերում իրենց մոլորակի հասարակածային հարթության վրա։ Արևը, մոլորակները, մոլորակների արբանյակները պտտվում են իրենց առանցքների շուրջ նույն ուղղությամբ, որով նրանք շարժվում են իրենց հետագծով: Արեգակնային համակարգի կառուցվածքը նույնպես բնական է՝ յուրաքանչյուր հաջորդ մոլորակ Արեգակից մոտավորապես երկու անգամ ավելի հեռու է, քան նախորդը։

Արեգակնային համակարգը ձևավորվել է մոտավորապես 5 միլիարդ տարի առաջ, և Արևը երկրորդ (կամ նույնիսկ ավելի ուշ) սերնդի աստղ է: Այսպիսով, Արեգակնային համակարգը առաջացել է նախորդ սերունդների աստղերի թափոններից, որոնք կուտակվել են գազի և փոշու ամպերում։ Այս հանգամանքը հիմք է տալիս Արեգակնային համակարգը անվանել աստղային փոշու փոքր մաս։ Գիտությունը ավելի քիչ գիտի Արեգակնային համակարգի ծագման և նրա պատմական էվոլյուցիայի մասին, քան անհրաժեշտ է մոլորակների ձևավորման տեսություն կառուցելու համար:

Արեգակնային համակարգի ծագման առաջին տեսությունները առաջ են քաշել գերմանացի փիլիսոփա Ի.Կանտը և ֆրանսիացի մաթեմատիկոս Պ.Ս.Լապլասը։ Ըստ այս վարկածի՝ Արեգակի շուրջ մոլորակների համակարգը ձևավորվել է Արեգակի շուրջ պտտվող ցրված նյութի մասնիկների (միգամածությունների) ձգողականության և վանման ուժերի արդյունքում։

Արեգակնային համակարգի ձևավորման վերաբերյալ տեսակետների մշակման հաջորդ փուլի սկիզբը անգլիացի ֆիզիկոս և աստղաֆիզիկոս J. H. Jeans-ի վարկածն էր: Նա ենթադրել է, որ Արեգակը ժամանակին բախվել է մեկ այլ աստղի, ինչի արդյունքում նրանից գազի հոսք է պոկվել, որը խտանալով՝ վերածվել է մոլորակների։

Ժամանակակից հասկացություններԱրեգակնային համակարգի մոլորակների ծագումը հիմնված է այն փաստի վրա, որ անհրաժեշտ է հաշվի առնել ոչ միայն մեխանիկական ուժեր, այլեւ ուրիշներ, մասնավորապես՝ էլեկտրամագնիսական։ Այս գաղափարը առաջ են քաշել շվեդ ֆիզիկոս և աստղաֆիզիկոս Հ.Ալֆվենը և անգլիացի աստղաֆիզիկոս Ֆ.Հոյլը։ Ըստ ժամանակակից պատկերացումների՝ սկզբնական գազային ամպը, որից առաջացել են Արևը և մոլորակները, բաղկացած է եղել էլեկտրամագնիսական ուժերի ազդեցության ենթակա իոնացված գազից։ Այն բանից հետո, երբ Արևը ձևավորվեց հսկայական գազային ամպից կենտրոնացման միջոցով, այս ամպի փոքր մասերը մնացին նրանից շատ մեծ հեռավորության վրա: Գրավիտացիոն ուժը սկսեց ձգել մնացած գազը դեպի ստացված աստղը՝ Արեգակը, բայց նրա մագնիսական դաշտը կանգնեցրեց ընկնող գազը տարբեր հեռավորությունների վրա՝ հենց այնտեղ, որտեղ գտնվում են մոլորակները: Գրավիտացիոն և մագնիսական ուժերը ազդել են ընկնող գազի կենտրոնացման և խտացման վրա, և արդյունքում ձևավորվել են մոլորակներ։ Երբ հայտնվեցին ամենամեծ մոլորակները, նույն գործընթացը կրկնվեց ավելի փոքր մասշտաբով՝ այդպիսով ստեղծելով արբանյակային համակարգեր։

Արեգակնային համակարգի ծագման տեսությունները հիպոթետիկ բնույթ ունեն, և գիտական ​​զարգացման ներկա փուլում հնարավոր չէ միանշանակ լուծել դրանց հուսալիության հարցը: Ընդհանրապես գոյություն ունեցող տեսություններԿան հակասություններ և անհասկանալի ոլորտներ։

Ներկայումս ֆունդամենտալ տեսական ֆիզիկայի ոլորտում մշակվում են հասկացություններ, ըստ որոնց օբյեկտիվորեն գոյություն ունեցող աշխարհը չի սահմանափակվում մեր զգայարաններով կամ ֆիզիկական գործիքներով ընկալվող նյութական աշխարհով։ Այս հասկացությունների հեղինակները եկել են հետևյալ եզրակացության՝ նյութական աշխարհի հետ մեկտեղ կա իրականություն ավելի բարձր կարգի, որն ունի սկզբունքորեն այլ բնույթ՝ համեմատած նյութական աշխարհի իրականության հետ։

Եզրակացություն.

Մարդիկ երկար ժամանակ փորձել են բացատրություն գտնել աշխարհի բազմազանության և տարօրինակության համար:

Նյութի և նրա կառուցվածքային մակարդակների ուսումնասիրությունն է անհրաժեշտ պայմանաշխարհայացքի ձևավորում՝ անկախ նրանից, ի վերջո այն նյութապաշտ է, թե իդեալիստական։

Ակնհայտ է, որ նյութ հասկացությունը սահմանելու, վերջինս որպես անսպառ ըմբռնելու դերը աշխարհի գիտական ​​պատկերը կառուցելու, միկրո, մակրո և մեգա աշխարհների առարկաների ու երևույթների իրականության և իմացության խնդրի լուծման համար շատ կարևոր է։ .

Մատենագիտություն:

1. Մեծ Խորհրդային հանրագիտարան

2. Կարպենկով Ս.Խ. Ժամանակակից բնագիտության հասկացությունները. Մ.: 1997 թ

3. Փիլիսոփայություն

http://websites.pfu.edu.ru/IDO/ffec/hilos-index.html

4. Վլադիմիրով Յու. Ս. Հիմնարար ֆիզիկա և կրոն. - Մ.: Արքիմեդ, 1993;

5. Վլադիմիրով Յու.Ս., Կարնաուխով Ա.Վ., Կուլակով Յու.Ի. Ֆիզիկական կառուցվածքների տեսության և երկուական երկրաչափական ֆիզիկայի ներածություն: - Մ.: Արքիմեդ, 1993:

6. Դասագիրք «Ժամանակակից բնագիտության հասկացությունները»

Կուզնեցով Բ.Տ.Գալիլեոյից մինչև Էյնշտեյն - Մ.: Nauka, 1966. - P.38:

Սմ.: Կուդրյավցև Պ.Ս.Դասընթաց ֆիզիկայի պատմության վերաբերյալ. - Մ.: Կրթություն, 1974. - P. 179:

Տես՝ Դուբնիշչևա Տ.Յա. Հրամանագիր. Op. – էջ 802 – 803։

Սմ.: Գրիբ Ա.Ա. Մեծ պայթյունստեղծո՞ւմ, թե՞ ծագում։ /Գրքում. Աշխարհի ֆիզիկական և ռելիպտատիկ պատկերների փոխհարաբերությունները: - Kostroma: Հրատարակչություն MIITSAOST, 1996. - P. 153-166:

1. Նյութի կազմակերպման կառուցվածքային մակարդակները

Իր ամենաընդհանուր ձևով նյութը աշխարհում գոյակցող բոլոր առարկաների և համակարգերի անսահման ամբողջություն է, դրանց հատկությունների, կապերի, հարաբերությունների և շարժման ձևերի ամբողջությունը: Ավելին, այն ներառում է ոչ միայն բնության բոլոր ուղղակիորեն դիտվող առարկաները և մարմինները, այլև այն ամենը, ինչը մեզ չի տրվում սենսացիաներում: Մեզ շրջապատող ամբողջ աշխարհը նյութ է տեղափոխում իր անսահման բազմազան ձևերով և դրսևորումներով՝ իր բոլոր հատկություններով, կապերով և փոխհարաբերություններով: Այս աշխարհում բոլոր օբյեկտներն ունեն ներքին կարգ ու համակարգային կազմակերպվածություն: Կարգը դրսևորվում է նյութի բոլոր տարրերի կանոնավոր շարժման և փոխազդեցության մեջ, ինչի շնորհիվ դրանք միավորվում են համակարգերի մեջ։ Այսպիսով, ամբողջ աշխարհը հայտնվում է որպես հիերարխիկորեն կազմակերպված համակարգերի հավաքածու, որտեղ ցանկացած օբյեկտ միաժամանակ անկախ համակարգ է և մեկ այլ, ավելի բարդ համակարգի տարր:

Աշխարհի ժամանակակից բնական գիտական ​​պատկերի համաձայն, բոլոր բնական օբյեկտները նույնպես դասավորված, կառուցվածքային, հիերարխիկորեն կազմակերպված համակարգեր են։ Բնության նկատմամբ համակարգված մոտեցման հիման վրա ամբողջ նյութը բաժանվում է նյութական համակարգերի երկու մեծ դասի՝ անկենդան և կենդանի բնության: Անկենդան բնության համակարգում կառուցվածքային տարրերն են՝ տարրական մասնիկներ, ատոմներ, մոլեկուլներ, դաշտեր, մակրոսկոպիկ մարմիններ, մոլորակներ և մոլորակային համակարգեր, աստղեր և աստղային համակարգեր, գալակտիկաներ, մետագալակտիկաներ և ամբողջ Տիեզերքը: Ըստ այդմ, կենդանի բնության մեջ հիմնական տարրերը սպիտակուցներն են և նուկլեինաթթուներ, բջջային, միաբջիջ և բազմաբջիջ օրգանիզմներ, օրգաններ և հյուսվածքներ, պոպուլյացիաներ, կենսացենոզներ, մոլորակի կենդանի նյութ։

Միևնույն ժամանակ, և՛ անշունչ, և՛ կենդանի նյութը ներառում է մի շարք փոխկապակցված կառուցվածքային մակարդակներ։ Կառուցվածքը համակարգի տարրերի միջև կապերի մի շարք է: Հետեւաբար, ցանկացած համակարգ բաղկացած է ոչ միայն ենթահամակարգերից ու տարրերից, այլեւ դրանց միջեւ տարբեր կապերից։ Այս մակարդակներում հիմնականները հորիզոնական (համակարգող) կապերն են, իսկ մակարդակների միջև՝ ուղղահայաց (ենթակայություն): Հորիզոնական և ուղղահայաց կապերի շարքը հնարավորություն է տալիս ստեղծել Տիեզերքի հիերարխիկ կառուցվածք, որում հիմնական որակավորող հատկանիշը օբյեկտի չափն ու զանգվածն է, ինչպես նաև նրանց հարաբերությունները մարդու հետ: Այս չափանիշի հիման վրա առանձնանում են նյութի հետևյալ մակարդակները՝ միկրոաշխարհ, մակրոաշխարհ և մեգաաշխարհ։

Միկրոաշխարհը չափազանց փոքր, ուղղակիորեն աննկատ նյութական միկրոօբյեկտների տարածք է, որի տարածական չափը հաշվարկվում է 10 -8-ից 10 -16 սմ միջակայքում, իսկ կյանքի տևողությունը՝ անսահմանությունից մինչև 10 -24 վրկ: Սա ներառում է դաշտեր, տարրական մասնիկներ, միջուկներ, ատոմներ և մոլեկուլներ:

Մակրոաշխարհը նյութական օբյեկտների աշխարհն է, որը մասշտաբով համարժեք է մարդուն և նրա ֆիզիկական պարամետրերին: Այս մակարդակում տարածական մեծություններն արտահայտվում են միլիմետրերով, սանտիմետրերով, մետրերով և կիլոմետրերով, իսկ ժամանակը` վայրկյաններով, րոպեներով, ժամերով, օրերով և տարիներով: Գործնական իրականության մեջ մակրոկոսմը ներկայացված է մակրոմոլեկուլներով, ագրեգացման տարբեր վիճակներում գտնվող նյութերով, կենդանի օրգանիզմներով, մարդկանցով և նրանց գործունեության արտադրանքներով, այսինքն. մակրոմարմիններ.

Մեգաաշխարհը հսկայական տիեզերական մասշտաբների և արագությունների ոլորտ է, որի հեռավորությունը չափվում է աստղագիտական ​​միավորներով, լուսային տարիներով և պարսեկներով, իսկ տիեզերական օբյեկտների կյանքի տևողությունը՝ միլիոնավոր և միլիարդավոր տարիներով: Նյութի այս մակարդակը ներառում է ամենամեծ նյութական օբյեկտները՝ աստղերը, գալակտիկաները և դրանց կլաստերները:

Այս մակարդակներից յուրաքանչյուրն ունի իր հատուկ օրենքները, որոնք անկրճատելի են միմյանց հետ: Չնայած աշխարհի այս երեք ոլորտներն էլ սերտորեն կապված են միմյանց հետ։

Մեգաաշխարհի կառուցվածքը

Մեգաշխարհի հիմնական կառուցվածքային տարրերն են մոլորակները և մոլորակային համակարգերը. աստղեր և աստղային համակարգեր, որոնք ձևավորում են գալակտիկաներ; գալակտիկաների համակարգեր, որոնք կազմում են մետագալակտիկաներ։

Մոլորակներ՝ ոչ ինքնալուսավոր երկնային մարմիններ, գնդակի ձևով, պտտվում է աստղերի շուրջ և արտացոլում նրանց լույսը: Երկրին մոտ լինելու պատճառով Արեգակնային համակարգի ամենաուսումնասիրված մոլորակները Արեգակի շուրջն էլիպսաձեւ ուղեծրերով շարժվող մոլորակներն են: Մեր Երկիրը, որը գտնվում է Արեգակից 150 միլիոն կմ հեռավորության վրա, նույնպես պատկանում է մոլորակների այս խմբին։

Աստղերը լուսավոր (գազային) տիեզերական մարմիններ են, որոնք ձևավորվել են գազ-փոշու միջավայրից (հիմնականում ջրածնից և հելիումից) գրավիտացիոն խտացման արդյունքում։ Աստղերը գտնվում են միմյանցից մեծ հեռավորության վրա և դրանով իսկ մեկուսացված են միմյանցից: Սա նշանակում է, որ աստղերը գործնականում չեն բախվում միմյանց, թեև նրանցից յուրաքանչյուրի շարժումը որոշվում է Գալակտիկայի բոլոր աստղերի կողմից ստեղծված գրավիտացիոն ուժով։ Գալակտիկայի աստղերի թիվը մոտ մեկ տրիլիոն է: Դրանցից ամենաբազմաթիվը թզուկներն են, որոնց զանգվածները մոտ 10 անգամ պակաս են Արեգակի զանգվածից։ Կախված իրենց զանգվածից՝ աստղերը զարգանում են կամ սպիտակ թզուկների, նեյտրոնային աստղերի կամ սև խոռոչների։

Սպիտակ թզուկը էլեկտրոնային հետաստղ է, որը ձևավորվում է, երբ իր էվոլյուցիայի վերջին փուլում գտնվող աստղն ունի 1,2 արեգակնային զանգվածից պակաս զանգված: Սպիտակ թզուկի տրամագիծը հավասար է մեր Երկրի տրամագծին, ջերմաստիճանը հասնում է մոտ մեկ միլիարդ աստիճանի, իսկ խտությունը՝ 10 տ/սմ 3, այսինքն. հարյուր անգամ ավելի մեծ, քան երկրի խտությունը:

Նեյտրոնային աստղերն առաջանում են 1,2-ից 2 արեգակնային զանգված ունեցող աստղերի էվոլյուցիայի վերջին փուլում։ Դրանցում բարձր ջերմաստիճաններն ու ճնշումները պայմաններ են ստեղծում մեծ քանակությամբ նեյտրոնների առաջացման համար։ Այս դեպքում աստղի շատ արագ սեղմում է տեղի ունենում, որի ընթացքում նրա արտաքին շերտերում սկսվում են արագ միջուկային ռեակցիաներ։ Այս դեպքում այնքան էներգիա է արձակվում, որ պայթյուն է տեղի ունենում՝ ցրելով աստղի արտաքին շերտը։ Նրա ներքին շրջանները արագորեն փոքրանում են։ Մնացած օբյեկտը կոչվում է նեյտրոնային աստղ, քանի որ այն կազմված է պրոտոններից և նեյտրոններից։ Նեյտրոնային աստղերը կոչվում են նաև պուլսարներ։

Սև խոռոչներն իրենց զարգացման վերջին փուլում գտնվող աստղերն են, որոնց զանգվածը գերազանցում է արևի 2 զանգվածը և ունեն 10-ից 20 կմ տրամագիծ։ Տեսական հաշվարկները ցույց են տվել, որ դրանք ունեն հսկա զանգված (10 15 գ) և անոմալ ուժեղ գրավիտացիոն դաշտ։ Նրանք ստացել են իրենց անունը, քանի որ նրանք չունեն փայլ, և իրենց գրավիտացիոն դաշտի շնորհիվ նրանք տիեզերքից գրավում են բոլոր տիեզերական մարմինները և ճառագայթումը, որը չի կարող նրանցից հետ դուրս գալ, նրանք կարծես ընկնում են դրանց մեջ (քաշվելով, ինչպես փոսը): ) Ուժեղ ձգողականության պատճառով ոչ մի գրավված նյութական մարմին չի կարող շարժվել օբյեկտի գրավիտացիոն շառավիղից այն կողմ, և, հետևաբար, դրանք դիտորդին «սև» են թվում։

Աստղային համակարգերը (աստղային կուտակումներ) գրավիտացիոն ուժերով փոխկապակցված աստղերի խմբեր են, որոնք ունեն ընդհանուր ծագում, նմանատիպ քիմիական կազմ և ներառում են մինչև հարյուր հազարավոր առանձին աստղեր։ Կան ցրված աստղային համակարգեր, ինչպիսիք են Պլեյադները Ցուլ համաստեղության մեջ։ Նման համակարգերը ճիշտ ձև չունեն։ Ներկայումս հայտնի է ավելի քան հազար

աստղային համակարգեր. Բացի այդ, աստղային համակարգերը ներառում են գնդաձեւ աստղային կուտակումներ, որոնք պարունակում են հարյուր հազարավոր աստղեր։ Գրավիտացիոն ուժերը միլիարդավոր տարիներ աստղեր են պահում նման կլաստերներում։ Ներկայումս գիտնականները գիտեն մոտ 150 գնդաձեւ կուտակումներ։

Գալակտիկաները աստղային կուտակումների հավաքածու են։ «Գալակտիկա» հասկացությունն իր ժամանակակից մեկնաբանությամբ նշանակում է հսկայական աստղային համակարգեր: Այս տերմինը (հունարեն «կաթ, կաթնագույն» բառից) ստեղծվել է մեր աստղային համակարգին վերաբերելու համար, որը մի թեթև շերտ է կաթնագույն երանգով, որը ձգվում է ամբողջ երկնքում և, հետևաբար, կոչվում է Ծիր Կաթին:

Պայմանականորեն, ելնելով իրենց արտաքինից, գալակտիկաները կարելի է բաժանել երեք տեսակի. Առաջինը (մոտ 80%) ներառում է պարուրաձև գալակտիկաներ։ Այս տեսակի մեջ հստակ նկատվում են միջուկը և պարուրաձև «թևերը»։ Երկրորդ տեսակը (մոտ 17%) ներառում է էլիպսաձեւ գալակտիկաները, այսինքն. նրանք, որոնք էլիպսի ձև ունեն։ Երրորդ տեսակը (մոտ 3%) ներառում է անկանոն ձևի գալակտիկաներ, որոնք չունեն հստակ սահմանված միջուկ։ Բացի այդ, գալակտիկաները տարբերվում են չափերով, դրանցում պարունակվող աստղերի քանակով և պայծառությամբ։ Բոլոր գալակտիկաները շարժման մեջ են, և նրանց միջև հեռավորությունը անընդհատ մեծանում է, այսինքն. տեղի է ունենում գալակտիկաների փոխադարձ հեռացում (ցրում) միմյանցից։

Մեր արեգակնային համակարգը պատկանում է գալակտիկային Ծիր Կաթին, որը ներառում է առնվազն 100 միլիարդ աստղ և, հետևաբար, պատկանում է հսկա գալակտիկաների կատեգորիային։ Ունի հարթեցված ձև, որի կենտրոնում կա միջուկ՝ դրանից ձգվող պարուրաձև «թևերով»։ Մեր Գալակտիկայի տրամագիծը մոտ 100 հազար է, իսկ հաստությունը՝ 10 հազար լուսատարի։ Մեր հարևան գալակտիկան Անդրոմեդայի միգամածությունն է:

Մետագալակտիկան գալակտիկաների համակարգ է, որը ներառում է բոլոր հայտնի տիեզերական մարմինները:

Քանի որ մեգաաշխարհը վերաբերում է մեծ հեռավորություններին, այս հեռավորությունները չափելու համար մշակվել են հետևյալ հատուկ ստորաբաժանումները.

լուսային տարի - լույսի ճառագայթի անցած հեռավորությունը մեկ տարվա ընթացքում 300000 կմ/վ արագությամբ, այսինքն. լուսային տարին 10 տրիլիոն կմ է;

Աստղագիտական ​​միավորը Երկրից Արեգակ միջին հեռավորությունն է՝ 1 ԱՄ։ հավասար է 8,3 լուսային րոպեի: Սա նշանակում է, որ արևի ճառագայթները, դուրս գալով Արևից, հասնում են Երկիր 8,3 րոպեում;

պարսեկը աստղային համակարգերի ներսում և միջև տիեզերական հեռավորությունների չափման միավոր է: 1 հատ - 206,265 աու, այսինքն. մոտավորապես հավասար է 30 տրիլիոն կմ, կամ 3,3 լուսային տարի:

Մակրոկոսմի կառուցվածքը

Նյութի յուրաքանչյուր կառուցվածքային մակարդակ իր զարգացման ընթացքում ենթարկվում է հատուկ օրենքների, բայց միևնույն ժամանակ այդ մակարդակների միջև չկան խիստ և կոշտ սահմաններ, դրանք բոլորը սերտորեն կապված են միմյանց հետ: Միկրո- և մակրոտիեզերքի սահմանները շարժական են, չկա առանձին միկրոտիեզերք և առանձին մակրոտիեզերք: Բնականաբար, մակրոօբյեկտները և մեգաօբյեկտները կառուցվում են միկրոօբյեկտներից։ Այնուամենայնիվ, եկեք առանձնացնենք մակրոկոսմի ամենակարևոր օբյեկտները.

Մակրոկոսմի կենտրոնական հասկացությունը նյութ հասկացությունն է, որը դասական ֆիզիկայում, որը մակրոկոսմի ֆիզիկան է, առանձնացված է դաշտից։ Նյութը նյութի տեսակ է, որն ունի հանգիստ զանգված։ Այն մեզ համար գոյություն ունի ֆիզիկական մարմինների տեսքով, որոնք ունեն որոշ ընդհանուր պարամետրեր՝ տեսակարար կշիռ, ջերմաստիճան, ջերմային հզորություն, մեխանիկական ուժ կամ առաձգականություն, ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն, մագնիսական հատկություններ և այլն։ Այս բոլոր պարամետրերը կարող են շատ տարբեր լինել ինչպես մի նյութից մյուսը, այնպես էլ նույն նյութի համար՝ կախված արտաքին պայմաններից:

Միկրոաշխարհի կառուցվածքը

XIX–XX դարերի վերջում։ Աշխարհի բնական գիտական ​​պատկերում արմատական ​​փոփոխություններ են տեղի ունեցել, որոնք առաջացել են ֆիզիկայի ոլորտում վերջին գիտական ​​հայտնագործություններից և ազդել նրա հիմնարար գաղափարների և վերաբերմունքի վրա: Որպես արդյունք գիտական ​​բացահայտումներԴասական ֆիզիկայի ավանդական գաղափարները նյութի ատոմային կառուցվածքի մասին հերքվեցին։ Էլեկտրոնի հայտնաբերումը նշանակում էր ատոմի կարգավիճակի կորուստ՝ որպես նյութի կառուցվածքային անբաժանելի տարր, և դրանով իսկ՝ օբյեկտիվ իրականության մասին դասական պատկերացումների արմատական ​​փոխակերպում։ Նոր բացահայտումները թույլ են տվել.

բացահայտել օբյեկտիվ իրականության մեջ ոչ միայն մակրո, այլև միկրոաշխարհի գոյությունը.

հաստատել ճշմարտության հարաբերականության գաղափարը, որը միայն քայլ է բնության հիմնարար հատկությունների իմացության ճանապարհին.

ապացուցել, որ նյութը բաղկացած է ոչ թե «անբաժանելի առաջնային տարրից» (ատոմից), այլ երևույթների, նյութերի տեսակների և ձևերի անսահման բազմազանությունից և դրանց փոխհարաբերություններից:

Տարրական մասնիկների հայեցակարգը. Բնական գիտելիքի անցումը ատոմային մակարդակից տարրական մասնիկների մակարդակի գիտնականներին հանգեցրել է այն եզրակացության, որ դասական ֆիզիկայի հասկացություններն ու սկզբունքները կիրառելի չեն նյութի ամենափոքր մասնիկների (միկրոօբյեկտների) ֆիզիկական հատկությունների ուսումնասիրության համար, ինչպիսիք են. որպես էլեկտրոններ, պրոտոններ, նեյտրոններ, ատոմներ, որոնք կազմում են մեր անտեսանելի միկրոտիեզերքը: Հատուկ ֆիզիկական ցուցանիշների շնորհիվ միկրոաշխարհի առարկաների հատկությունները լիովին տարբերվում են մակրոաշխարհի առարկաների հատկություններից, որոնց մենք սովոր ենք և հեռավոր մեգաաշխարհում: Ուստի անհրաժեշտություն առաջացավ հրաժարվել սովորական գաղափարներից, որոնք մեզ պարտադրում են մակրոաշխարհի առարկաները և երևույթները։ Միկրոօբյեկտների նկարագրության նոր ուղիների որոնումը նպաստեց տարրական մասնիկների հասկացության ստեղծմանը։

Այս հայեցակարգի համաձայն՝ միկրոաշխարհի կառուցվածքի հիմնական տարրերը նյութի միկրոմասնիկներն են, որոնք ոչ ատոմներ են, ոչ էլ ատոմային միջուկներ, չեն պարունակում այլ տարրեր և ունեն ամենապարզ հատկությունները։ Նման մասնիկները կոչվում էին տարրական, այսինքն. ամենապարզը, չունենալով որևէ բաղադրիչ:

Այն բանից հետո, երբ հաստատվեց, որ ատոմը տիեզերքի վերջին «աղյուսը» չէ, այլ կառուցված է ավելի պարզ տարրական մասնիկներից, նրանց որոնումները ֆիզիկոսների հետազոտություններում գլխավոր տեղն են գրավել։ Հիմնարար մասնիկների հայտնաբերման պատմությունը սկսվել է 19-րդ դարի վերջին, երբ 1897 թվականին անգլիացի ֆիզիկոս Ջ.Թոմսոնը հայտնաբերեց առաջին տարրական մասնիկը` էլեկտրոնը։ Այսօր հայտնի բոլոր տարրական մասնիկների հայտնաբերման պատմությունը ներառում է երկու փուլ.

Առաջին փուլը ընկնում է 30-50-ական թթ. XX դար 1930-ականների սկզբին։ Հայտնաբերվել են պրոտոնն ու ֆոտոնը, 1932 թվականին՝ նեյտրոնը, իսկ չորս տարի անց՝ առաջին հակամասնիկը ՝ պոզիտրոնը, որը զանգվածով հավասար է էլեկտրոնին, բայց ունի դրական լիցք։ Այս շրջանի վերջում հայտնի դարձավ 32 տարրական մասնիկ, և յուրաքանչյուր նոր մասնիկ կապված էր ֆիզիկական երևույթների սկզբունքորեն նոր շարքի հայտնաբերման հետ։

Երկրորդ փուլը տեղի ունեցավ 1960-ականներին, երբ հայտնի մասնիկների ընդհանուր թիվը գերազանցեց 200-ը: Այս փուլում լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչները դարձան տարրական մասնիկների հայտնաբերման և հետազոտման հիմնական միջոցը: 1970-80-ական թթ. Նոր տարրական մասնիկների բացահայտումների հոսքն ակտիվացավ, և գիտնականները սկսեցին խոսել տարրական մասնիկների ընտանիքների մասին։ Այս պահին գիտությանը հայտնի է ավելի քան 350 տարրական մասնիկ, որոնք տարբերվում են զանգվածով, լիցքով, պտույտով, կյանքի տևողությամբ և մի շարք այլ ֆիզիկական բնութագրերով։

Բոլոր տարրական մասնիկները ունեն որոշ ընդհանուր հատկություններ. Դրանցից մեկը ալիք-մասնիկ երկակիության հատկությունն է, այսինքն. ինչպես ալիքային հատկությունների, այնպես էլ նյութի հատկությունների առկայությունը բոլոր միկրոօբյեկտներում:

Մեկ այլ ընդհանուր հատկություն այն է, որ գրեթե բոլոր մասնիկները (բացի ֆոտոնից և երկու մեզոններից) ունեն իրենց հակամասնիկները։ Հակամասնիկները տարրական մասնիկներ են, որոնք բոլոր առումներով նման են մասնիկներին, բայց տարբերվում են էլեկտրական լիցքի և մագնիսական պահի հակառակ նշաններով: Մեծ թվով հակամասնիկների հայտնաբերումից հետո գիտնականները սկսեցին խոսել հակամատերի և նույնիսկ հակաաշխարհի գոյության հնարավորության մասին։ Երբ նյութը շփվում է հակամատերիայի հետ, տեղի է ունենում ոչնչացման գործընթացը՝ մասնիկների և հակամասնիկների փոխակերպումը բարձր էներգիաների ֆոտոնների և մեզոնների (նյութը վերածվում է ճառագայթման)։

Տարրական մասնիկների մեկ այլ կարևոր հատկություն է նրանց համընդհանուր փոխփոխարկելիությունը։ Այս հատկությունը գոյություն չունի ոչ մակրո-, ոչ էլ մեգա-աշխարհում:

Մակարդակ կազմակերպություններ գործ (2)Վերացական >> Կենսաբանություն

3 2. Երրորդություն հայեցակարգային մակարդակներըգիտելիքներ ժամանակակից կենսաբանության մեջ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. Կառուցվածքային մակարդակները կազմակերպություններկենդանի համակարգեր….. . 6... մակարդակ կազմակերպություններ գործ. Կենդանի բնությունը (կարճ ասած՝ կյանքը) այդպիսի ձև է կազմակերպություններ գործվրա մակարդակ ...

Կենսաբանական առանձնահատկությունները մակարդակ կազմակերպություններ գործ (1)

Վերացական >> Կենսաբանություն

5. Կառուցվածքային մակարդակներըկենդանի. 6. Եզրակացություն. 7. Տեղեկանքների ցանկ. Ներածություն. Կենսաբանական մակարդակ կազմակերպություններ գործներկայացված... և այլն: Կառուցվածքային մակարդակները կազմակերպություններկենդանի. Համակարգ - կառուցվածքային մակարդակները կազմակերպություններկան կենդանի էակների բավական բազմազան ձևեր...

Ժառանգականություն. Կառուցվածքային մակարդակները կազմակերպություններժառանգական նյութական

Վերացական >> Կենսաբանություն

Ժառանգականություն. Կառուցվածքային մակարդակները կազմակերպություններժառանգական նյութական. Ժառանգականություն. Կառուցվածքային մակարդակները կազմակերպություններժառանգական նյութական. Կանոնակարգ... Պատճառը – լուրջ խոչընդոտներ. կազմակերպությունգենետիկ նյութականքրոմոսոմների տեսքով -...

Նյութի կազմակերպման կառուցվածքային մակարդակները

Պարամետրի անվանումը	Իմաստը
Հոդվածի թեման.	Նյութի կազմակերպման կառուցվածքային մակարդակները
Ռուբրիկա (թեմատիկ կատեգորիա)	Կրթություն

Իր ամենաընդհանուր ձևով նյութը աշխարհում գոյակցող բոլոր առարկաների և համակարգերի անսահման ամբողջություն է, դրանց հատկությունների, կապերի, հարաբերությունների և շարժման ձևերի ամբողջությունը: Ավելին, այն ներառում է ոչ միայն բնության բոլոր ուղղակիորեն դիտվող առարկաները և մարմինները, այլև այն ամենը, ինչը մեզ չի տրվում սենսացիաներում: Մեզ շրջապատող ամբողջ աշխարհը նյութը շարժում է իր անսահման բազմազան ձևերով և դրսևորումներով՝ իր բոլոր հատկություններով, կապերով և հարաբերություններով: Այս աշխարհում բոլոր օբյեկտներն ունեն ներքին կարգ ու համակարգային կազմակերպվածություն: Կարգը դրսևորվում է նյութի բոլոր տարրերի կանոնավոր շարժման և փոխազդեցության մեջ, ինչի շնորհիվ դրանք միավորվում են համակարգերի մեջ։ Այսպիսով, ամբողջ աշխարհը հայտնվում է որպես հիերարխիկորեն կազմակերպված համակարգերի հավաքածու, որտեղ ցանկացած օբյեկտ միաժամանակ անկախ համակարգ է և մեկ այլ, ավելի բարդ համակարգի տարր:

Աշխարհի ժամանակակից բնական-գիտական ​​պատկերի համաձայն՝ բոլոր բնական օբյեկտները ներկայացնում են նաև ինքնակարգավորվող, կառուցվածքային, հիերարխիկորեն կազմակերպված համակարգեր։ Բնության նկատմամբ համակարգված մոտեցման հիման վրա ամբողջ նյութը բաժանվում է նյութական համակարգերի երկու մեծ դասի՝ անկենդան և կենդանի բնության: Համակարգում անշունչ բնությունԿառուցվածքային տարրերն են՝ տարրական մասնիկներ, ատոմներ, մոլեկուլներ, դաշտեր, մակրոսկոպիկ մարմիններ, մոլորակներ և մոլորակային համակարգեր, աստղեր և աստղային համակարգեր, գալակտիկաներ, մետագալակտիկաներ և ամբողջ Տիեզերքը: Համապատասխանաբար, ին վայրի բնությունհիմնական տարրերն են սպիտակուցներն ու նուկլեինաթթուները, բջիջները, միաբջիջ և բազմաբջիջ օրգանիզմները, օրգաններն ու հյուսվածքները, պոպուլյացիաները, կենսացենոզները, մոլորակի կենդանի նյութը։

Միևնույն ժամանակ, և՛ անշունչ, և՛ կենդանի նյութը ներառում է մի շարք փոխկապակցված կառուցվածքային մակարդակներ։ Կառուցվածքը համակարգի տարրերի միջև կապերի մի շարք է: Այդ իսկ պատճառով ցանկացած համակարգ բաղկացած է ոչ միայն ենթահամակարգերից և տարրերից, այլև դրանց միջև տարբեր կապերից։ Այս մակարդակներում հիմնականներն են.

Կան հորիզոնական (կոորդինացիոն) միացումներ, իսկ մակարդակների միջև՝ ուղղահայաց (ենթակա) միացումներ։ Հորիզոնական և ուղղահայաց կապերի շարքը հնարավորություն է տալիս ստեղծել Տիեզերքի հիերարխիկ կառուցվածք, որում հիմնական որակավորող հատկանիշը օբյեկտի չափն ու զանգվածն է, ինչպես նաև նրանց հարաբերությունները մարդու հետ: Այս չափանիշի հիման վրա առանձնանում են նյութի հետևյալ մակարդակները՝ միկրոաշխարհ, մակրոաշխարհ և մեգաաշխարհ։

Միկրոաշխարհ- չափազանց փոքր, ուղղակիորեն աննկատ նյութական միկրոօբյեկտների տարածքը, որի տարածական չափը հաշվարկվում է 10 -8-ից 10 -16 սմ միջակայքում, իսկ կյանքի տևողությունը անսահմանությունից մինչև 10-24 վրկ. Սա ներառում է դաշտեր, տարրական մասնիկներ, միջուկներ, ատոմներ և մոլեկուլներ:

Macroworld -մարդու և նրա ֆիզիկական պարամետրերի մասշտաբով նյութական առարկաների աշխարհը: Այս մակարդակում տարածական մեծություններն արտահայտվում են միլիմետրերով, սանտիմետրերով, մետրերով և կիլոմետրերով, իսկ ժամանակը` վայրկյաններով, րոպեներով, ժամերով, օրերով և տարիներով: Գործնական իրականության մեջ մակրոկոսմը ներկայացված է մակրոմոլեկուլներով, ագրեգացման տարբեր վիճակներում գտնվող նյութերով, կենդանի օրգանիզմներով, մարդկանցով և նրանց գործունեության արգասիքներով, ᴛ.ᴇ։ մակրոմարմիններ.

Մեգաաշխարհ -հսկայական տիեզերական մասշտաբների և արագությունների ոլորտ, որի հեռավորությունը չափվում է աստղագիտական ​​միավորներով, լուսային տարիներով և պարսեկներով, իսկ տիեզերական օբյեկտների կյանքի տևողությունը՝ միլիոնավոր և միլիարդավոր տարիներով: Նյութի այս մակարդակը ներառում է ամենամեծ նյութական օբյեկտները՝ աստղերը, գալակտիկաները և դրանց կլաստերները:

Այս մակարդակներից յուրաքանչյուրն ունի իր հատուկ օրենքները, որոնք անկրճատելի են միմյանց հետ: Չնայած աշխարհի այս երեք ոլորտներն էլ սերտորեն կապված են միմյանց հետ։

Նյութի կազմակերպման կառուցվածքային մակարդակները՝ հայեցակարգ և տեսակներ: «Նյութի կազմակերպման կառուցվածքային մակարդակներ» կատեգորիայի դասակարգումը և առանձնահատկությունները 2017, 2018 թ.

Դասական բնագիտության մեջ և, առաջին հերթին, անցյալ դարի բնագիտության մեջ նյութի կառուցվածքային կազմակերպման սկզբունքների ուսմունքը ներկայացված էր դասական ատոմիզմով։ Հենց ատոմիզմի վրա փակվեցին գիտություններից յուրաքանչյուրում ծագող տեսական ընդհանրացումները։ Ատոմիզմի գաղափարները հիմք են ծառայել գիտելիքի և դրա սկզբնական հենակետի սինթեզի համար։ Մեր օրերում, բնական գիտության բոլոր բնագավառների բուռն զարգացման ազդեցության տակ, դասական ատոմիզմը ենթարկվում է ինտենսիվ փոխակերպումների։ Նյութի կառուցվածքային կազմակերպման սկզբունքների մասին մեր պատկերացումների ամենակարևոր և լայնորեն նշանակալի փոփոխություններն այն փոփոխություններն են, որոնք արտահայտվում են համակարգի հայեցակարգերի ներկայիս զարգացման մեջ:

Նյութի հիերարխիկ աստիճանային կառուցվածքի ընդհանուր սխեման, որը կապված է նյութի մի շարք բաժանումների մեջ համեմատաբար անկախ և կայուն մակարդակների, հանգույցային կետերի գոյության ճանաչման հետ, պահպանում է իր ուժն ու էվրիստիկ նշանակությունը: Այս սխեմայի համաձայն, նյութի որոշակի մակարդակի դիսկրետ օբյեկտները, մտնելով հատուկ փոխազդեցությունների մեջ, ծառայում են որպես սկզբնական օբյեկտների սկզբունքորեն նոր տեսակների ձևավորման և զարգացման տարբեր հատկություններով և փոխազդեցության ձևերով: Միևնույն ժամանակ, բնօրինակ, համեմատաբար տարրական առարկաների ավելի մեծ կայունությունն ու անկախությունը որոշում են ավելի բարձր մակարդակի առարկաների կրկնվող և պահպանվող հատկությունները, հարաբերությունները և օրինաչափությունները: Այս դիրքորոշումը նույնն է տարբեր բնույթի համակարգերի համար:

Նյութի կառուցվածքայնությունը և համակարգային կազմակերպվածությունը նրա ամենակարևոր ատրիբուտներից են, որոնք արտահայտում են նյութի գոյության կարգուկանոնը և այն հատուկ ձևերը, որոնցում այն ​​դրսևորվում է:

Նյութի կառուցվածքը սովորաբար հասկացվում է որպես նրա կառուցվածքը մակրոկոսմում, այսինքն. գոյությունը մոլեկուլների, ատոմների, տարրական մասնիկների և այլնի տեսքով։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ մարդը մակրոսկոպիկ էակ է, և մակրոսկոպիկ կշեռքները նրան ծանոթ են, հետևաբար կառուցվածք հասկացությունը սովորաբար կապված է տարբեր միկրոօբյեկտների հետ։

Բայց եթե նյութը դիտարկենք որպես ամբողջություն, ապա նյութի կառուցվածքի հայեցակարգը կընդգրկի նաև մակրոսկոպիկ մարմինները, մեգաաշխարհի բոլոր տիեզերական համակարգերը և ցանկացած կամայականորեն մեծ տարածություն-ժամանակային մասշտաբով: Այս տեսանկյունից «կառույց» հասկացությունը դրսևորվում է նրանով, որ այն գոյություն ունի ինտեգրալ համակարգերի անսահման բազմազանության տեսքով՝ սերտորեն փոխկապակցված, ինչպես նաև յուրաքանչյուր համակարգի կառուցվածքի կարգուկանոնով։ Նման կառուցվածքը քանակական և որակական առումով անսահման է։

Նյութի կառուցվածքային անսահմանության դրսեւորումներն են.

- միկրոաշխարհի առարկաների և գործընթացների անսպառելիությունը.

- տարածության և ժամանակի անսահմանություն;

– փոփոխությունների անսահմանություն և գործընթացների զարգացում:

Օբյեկտիվ իրականության ձևերի ամբողջ բազմազանությունից էմպիրիկորեն հասանելի է մնում միայն նյութական աշխարհի վերջավոր շրջանը, որն այժմ տարածվում է 10 -15-ից մինչև 10 28 սմ մասշտաբով, իսկ ժամանակի ընթացքում՝ մինչև 2 × 10 9 տարի:

Նյութի կառուցվածքայնությունը և համակարգային կազմակերպվածությունը նրա կարևորագույն հատկանիշներից են: Նրանք արտահայտում են նյութի գոյության կանոնակարգությունը և այն հատուկ ձևերը, որոնցում այն ​​դրսևորվում է։

Նյութական աշխարհը մեկն է՝ մենք նկատի ունենք, որ նրա բոլոր մասերը՝ անշունչ առարկաներից մինչև կենդանի էակներ, երկնային մարմիններից մինչև մարդ՝ որպես հասարակության անդամ, ինչ-որ կերպ կապված են:

Համակարգը մի բան է, որը փոխկապակցված է որոշակի ձևով և ենթակա է համապատասխան օրենքների:

Կոմպլեկտի կարգուկանոնը ենթադրում է համակարգի տարրերի միջև կանոնավոր հարաբերությունների առկայություն, որն արտահայտվում է կառուցվածքային կազմակերպման օրենքների տեսքով։ Բոլոր բնական համակարգերն ունեն ներքին կարգուկանոն, որոնք առաջանում են մարմինների փոխազդեցության և նյութի բնական ինքնազարգացման արդյունքում։ Արտաքին բնորոշ է մարդու կողմից ստեղծված արհեստական ​​համակարգերին՝ տեխնիկական, արտադրական, կոնցեպտուալ և այլն։

Նյութի կառուցվածքային մակարդակները ձևավորվում են ցանկացած դասի առարկաների որոշակի հավաքածուից և բնութագրվում են դրանց բաղկացուցիչ տարրերի միջև փոխազդեցության հատուկ տեսակով:

Տարբեր կառուցվածքային մակարդակների նույնականացման չափանիշները հետևյալն են.

- տարածական ժամանակային մասշտաբներ;

- էական հատկությունների մի շարք.

- շարժման հատուկ օրենքներ;

- գործընթացում հանդիպող հարաբերական բարդության աստիճանը պատմական զարգացումնյութ աշխարհի տվյալ տարածքում;

- որոշ այլ նշաններ.

Ներկայումս հայտնի նյութի կառուցվածքային մակարդակները ըստ վերը նշված բնութագրերի կարելի է դասակարգել հետևյալ ոլորտներում.

1. Միկրոաշխարհ. Դրանք ներառում են.

- տարրական մասնիկներ և ատոմային միջուկներ - 10-15 սմ կարգի տարածք;

– ատոմներ և մոլեկուլներ 10 –8 -10 –7 սմ.

Միկրոաշխարհը մոլեկուլներ է, ատոմներ, տարրական մասնիկներ՝ չափազանց փոքր, ոչ ուղղակիորեն դիտարկվող միկրոօբյեկտների աշխարհ, որոնց տարածական բազմազանությունը հաշվարկվում է 10-8-ից մինչև 10-16 սմ, իսկ կյանքի տևողությունը՝ անսահմանությունից մինչև 10-24: ս.

2. Macroworld՝ մակրոսկոպիկ մարմիններ 10 –6 -10 7 սմ.

Մակրոաշխարհը մարդուն համարժեք կայուն ձևերի և քանակների, ինչպես նաև մոլեկուլների, օրգանիզմների, օրգանիզմների համայնքների բյուրեղային համալիրների աշխարհն է. մակրոօբյեկտների աշխարհը, որի չափերը համեմատելի են մարդկային փորձի մասշտաբի հետ. տարածական մեծություններն արտահայտվում են միլիմետրերով, սանտիմետրերով և կիլոմետրերով, իսկ ժամանակը` վայրկյաններով, րոպեներով, ժամերով, տարիներով:

Մեգաշխարհը մոլորակներ է, աստղային բարդույթներ, գալակտիկաներ, մետագալակտիկաներ՝ հսկայական տիեզերական մասշտաբների և արագությունների աշխարհ, որի հեռավորությունը չափվում է լուսային տարիներով, իսկ տիեզերական օբյեկտների կյանքը՝ միլիոնավոր և միլիարդավոր տարիներով:

Եվ չնայած այս մակարդակներն ունեն իրենց հատուկ օրենքները, միկրո, մակրո և մեգա աշխարհները սերտորեն փոխկապակցված են:

3. Մեգաաշխարհ՝ տիեզերական համակարգեր և անսահմանափակ մասշտաբներ մինչև 1028 սմ։

Նյութի տարբեր մակարդակները բնութագրվում են տարբեր տեսակի կապերով:

10-13 սմ մասշտաբով - ուժեղ փոխազդեցություններ, միջուկի ամբողջականությունն ապահովում են միջուկային ուժերը։


Ատոմների, մոլեկուլների և մակրոմարմինների ամբողջականությունն ապահովվում է էլեկտրամագնիսական ուժերով։


Տիեզերական մասշտաբով - գրավիտացիոն ուժեր:


Երբ օբյեկտների չափերը մեծանում են, փոխազդեցության էներգիան նվազում է: Եթե ​​գրավիտացիոն փոխազդեցության էներգիան վերցնենք որպես միասնություն, ապա էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունը ատոմում կլինի 1039 անգամ, իսկ նուկլոնների՝ միջուկը կազմող մասնիկների փոխազդեցությունը՝ 1041 անգամ։ Որքան փոքր են նյութական համակարգերի չափերը, այնքան ավելի ամուր են դրանց տարրերը փոխկապակցված:


Նյութի բաժանումը կառուցվածքային մակարդակների հարաբերական է։ Հասանելի տարածություն-ժամանակային սանդղակում մատերիայի կառուցվածքը դրսևորվում է նրա համակարգային կազմակերպվածությամբ, գոյություն ունենալով հիերարխիկորեն փոխազդող բազմաթիվ համակարգերի տեսքով՝ սկսած տարրական մասնիկներից մինչև Մետագալակտիկա:


Խոսելով կառուցվածքայնության՝ նյութական գոյության ներքին մասնատման մասին, կարելի է նշել, որ որքան էլ լայն լինի գիտության աշխարհայացքի շրջանակը, այն սերտորեն կապված է ավելի ու ավելի նոր կառուցվածքային կազմավորումների հայտնաբերման հետ: Օրինակ, եթե նախկինում Տիեզերքի տեսակետը սահմանափակվում էր Գալակտիկայով, այնուհետև ընդլայնվում էր գալակտիկաների համակարգով, ապա այժմ Մետագալակտիկան ուսումնասիրվում է որպես հատուկ համակարգ՝ հատուկ օրենքներով, ներքին և արտաքին փոխազդեցություններով։


Ժամանակակից գիտության մեջ լայնորեն կիրառվում է կառուցվածքային վերլուծության մեթոդը, որը հաշվի է առնում ուսումնասիրվող օբյեկտների համակարգված բնույթը։ Ի վերջո, կառուցվածքը նյութական գոյության ներքին մասնատումն է, նյութի գոյության ճանապարհը։ Նյութի կառուցվածքային մակարդակները ձևավորվում են ցանկացած տեսակի առարկաների որոշակի հավաքածուից և բնութագրվում են հատուկ ձևովԻրենց բաղկացուցիչ տարրերի փոխազդեցությունները, օբյեկտիվ իրականության երեք հիմնական ոլորտների հետ կապված, այս մակարդակներն այսպիսի տեսք ունեն (Աղյուսակ 1).


Աղյուսակ 1 – Նյութի կառուցվածքային մակարդակները


Անօրգանական բնույթ	Կենդանի բնություն	Հասարակություն
Ենթամիկրոտարրական	Կենսաբանական մակրոմոլեկուլային	Անհատական
Միկրոտարրական	Բջջային	Ընտանիք
Միջուկային	Միկրոօրգանական	Թիմեր
Ատոմային	Օրգաններ և հյուսվածքներ	Խոշոր սոցիալական խմբեր (դասեր, ազգեր)
Մոլեկուլային	Մարմինը որպես ամբողջություն	Պետություն (քաղաքացիական հասարակություն)
Մակրո մակարդակ	Բնակչություններ	Պետական ​​համակարգեր
Մեգա մակարդակ (մոլորակներ, աստղային-մոլորակային համակարգեր, գալակտիկաներ)	Բիոցենոզ	Մարդկությունն ամբողջությամբ
Մեգա մակարդակ (մետագալակտիկաներ)	Կենսոլորտ	Նոսֆերա

Օբյեկտիվ իրականության ոլորտներից յուրաքանչյուրը ներառում է մի շարք փոխկապակցված կառուցվածքային մակարդակներ։ Այս մակարդակներում գերիշխող են համակարգման հարաբերությունները, իսկ մակարդակների միջև՝ ենթակայական հարաբերությունները:


Նյութական օբյեկտների համակարգված ուսումնասիրությունը ներառում է ոչ միայն բազմաթիվ տարրերի փոխհարաբերությունների, կապերի և կառուցվածքի նկարագրության ուղիների ստեղծում, այլև դրանցից համակարգ ձևավորողների նույնականացում, այսինքն. ապահովել համակարգի առանձին գործունեությունը և զարգացումը. Նյութական կազմավորումների նկատմամբ համակարգված մոտեցումը ենթադրում է տվյալ համակարգը ավելի բարձր մակարդակով հասկանալու հնարավորություն։ Համակարգը սովորաբար բնութագրվում է հիերարխիկ կառուցվածքով, այսինքն. ավելի ցածր մակարդակի համակարգի հաջորդական ընդգրկում ավելի բարձր մակարդակի համակարգում:


Այսպիսով, նյութի կառուցվածքը անշունչ բնության (անօրգանական) մակարդակում ներառում է տարրական մասնիկներ, ատոմներ, մոլեկուլներ (միկրոաշխարհի առարկաներ, մակրոմարմիններ և մեգաաշխարհի առարկաներ. մոլորակներ, գալակտիկաներ, մետագալակտիկա համակարգեր և այլն)։ Մետագալակտիկան հաճախ նույնացվում է ամբողջ Տիեզերքի հետ, բայց Տիեզերքը հասկացվում է բառի չափազանց լայն իմաստով. այն նույնական է ողջ նյութական աշխարհին և շարժվող նյութին, որը կարող է ներառել բազմաթիվ մետագալակտիկաներ և այլ տիեզերական համակարգեր:


Կառուցված է նաև վայրի բնությունը: Այն առանձնացնում է կենսաբանական և սոցիալական մակարդակը։ Կենսաբանական մակարդակը ներառում է ենթամակարդակներ.


- մակրոմոլեկուլներ (նուկլեինաթթուներ, ԴՆԹ, ՌՆԹ, սպիտակուցներ);


- բջջային մակարդակ;


- միկրոօրգանական (միաբջիջ օրգանիզմներ);


- մարմնի օրգանները և հյուսվածքները որպես ամբողջություն.


- բնակչություն;


- բիոցենոտիկ;


- կենսոլորտ.


Այս մակարդակի հիմնական հասկացությունները վերջին երեք ենթամակարդակներում բիոտոպ, բիոցենոզ, կենսոլորտ հասկացություններն են, որոնք պահանջում են բացատրություն։


Բիոտոպը նույն տեսակի (օրինակ՝ գայլերի ոհմակ) անհատների հավաքածու է (համայնք), որոնք կարող են խաչասերվել և վերարտադրել իրենց տեսակը (բնակչությունը):


Բիոցենոզը օրգանիզմների պոպուլյացիաների հավաքածու է, որտեղ որոշների թափոնները պայման են ցամաքի կամ ջրի տարածքում բնակվող այլ օրգանիզմների գոյության համար:


Կենսոլորտը կյանքի գլոբալ համակարգ է, աշխարհագրական միջավայրի այն մասը (մթնոլորտի ստորին հատվածը, լիտոսֆերայի վերին մասը և հիդրոսֆերան), որը կենդանի օրգանիզմների բնակության վայրն է՝ ապահովելով նրանց գոյատևման համար անհրաժեշտ պայմաններ (ջերմաստիճան, հող, և այլն), ձևավորվել են կենսացենոզների փոխազդեցության արդյունքում:


Ընդհանուր հիմքկյանքը կենսաբանական մակարդակում - օրգանական նյութափոխանակություն (նյութի, էներգիայի և տեղեկատվության փոխանակում միջավայրը) - դրսևորվում է ընտրված ենթամակարդակներից որևէ մեկում.


– օրգանիզմների մակարդակում նյութափոխանակությունը նշանակում է յուրացում և ցրում ներբջջային փոխակերպումների միջոցով.


- էկոհամակարգերի մակարդակում (բիոցենոզ) այն բաղկացած է մի նյութի փոխակերպումների շղթայից, որն ի սկզբանե յուրացվել է արտադրող օրգանիզմների կողմից սպառողական օրգանիզմների և տարբեր տեսակներին պատկանող ոչնչացնող օրգանիզմների միջոցով.


– կենսոլորտի մակարդակում տեղի է ունենում նյութի և էներգիայի գլոբալ շրջանառություն՝ տիեզերական մասշտաբով գործոնների անմիջական մասնակցությամբ:


Կենսոլորտի զարգացման որոշակի փուլում առաջանում են կենդանի էակների հատուկ պոպուլյացիաներ, որոնք իրենց աշխատունակության շնորհիվ ձևավորել են յուրահատուկ մակարդակ՝ սոցիալական։ Սոցիալական իրականությունը կառուցվածքային առումով բաժանվում է ենթամակարդակների՝ անհատներ, ընտանիքներ, տարբեր թիմեր (արդյունաբերական), սոցիալական խմբեր և այլն։


Հասարակական գործունեության կառուցվածքային մակարդակը գտնվում է միմյանց հետ երկիմաստ գծային հարաբերությունների մեջ (օրինակ՝ ազգերի մակարդակը և պետությունների մակարդակը)։ Հասարակության ներսում տարբեր մակարդակների միահյուսումը ծնում է սոցիալական գործունեության մեջ պատահականության գերակայության և քաոսի գաղափարը: Բայց մանրակրկիտ վերլուծությունը բացահայտում է դրա մեջ հիմնարար կառույցների առկայությունը՝ հիմնական ոլորտները հասարակական կյանքը, որոնք նյութական և արտադրական, սոցիալական, քաղաքական, հոգևոր ոլորտներն են, որոնք ունեն իրենց օրենքներն ու կառուցվածքները։ Դրանք բոլորն էլ որոշակի առումով ստորադասված են սոցիալ-տնտեսական ձևավորման շրջանակներում, խորապես կառուցված են և որոշում են ընդհանուր սոցիալական զարգացման գենետիկական միասնությունը։


Այսպիսով, նյութական իրականության երեք ոլորտներից որևէ մեկը ձևավորվում է մի շարք կոնկրետ կառուցվածքային մակարդակներից, որոնք խիստ կարգով են գտնվում իրականության որոշակի տարածքում:


Մի տարածքից մյուսն անցումը կապված է համակարգերի ամբողջականությունն ապահովող ձևավորված գործոնների բարդացման և քանակի ավելացման հետ։ Կառուցվածքային յուրաքանչյուր մակարդակում կան ենթակայության հարաբերություններ ( մոլեկուլային մակարդակներառում է ատոմային, և ոչ հակառակը): Նոր մակարդակների օրինաչափությունները անկրկնելի են այն մակարդակների օրինաչափություններին, որոնց հիման վրա նրանք առաջացել են, և առաջատար են նյութի կազմակերպման տվյալ մակարդակի համար: Կառուցվածքային կազմակերպություն, այսինքն. համակարգվածությունը նյութի գոյության ձևն է։


2. ԿԵՆՍԱԲԱՆՈՒԹՅԱՆ ԵՐԵՔ «ՊԱՏԿԵՐ». ԱՎԱՆԴԱԿԱՆ ԿԱՄ ԲՆԱԿԱՆ ԿԵՆՍԱԲԱՆՈՒԹՅՈՒՆ


Կարելի է խոսել նաև կենսաբանության երեք հիմնական ուղղությունների կամ, պատկերավոր ասած, կենսաբանության երեք պատկերների մասին.


1. Ավանդական կամ նատուրալիստական ​​կենսաբանություն. Նրա ուսումնասիրության առարկան կենդանի բնությունն է իր բնական վիճակում և անբաժան ամբողջականությամբ՝ «Բնության տաճարը», ինչպես այն անվանել է Էրազմուս Դարվինը: Ծագումները ավանդական կենսաբանությունթվագրվում են միջնադարով, թեև միանգամայն բնական է այստեղ հիշել Արիստոտելի աշխատությունները, ով դիտարկել է կենսաբանության, կենսաբանական առաջընթացի հարցերը և փորձել համակարգել կենդանի օրգանիզմները («Բնության սանդուղքը»): Կենսաբանության ձևավորումը անկախ գիտության՝ նատուրալիստական ​​կենսաբանության, սկսվում է 18-19-րդ դարերից։ Նատուրալիստական ​​կենսաբանության առաջին փուլը նշանավորվեց կենդանիների և բույսերի դասակարգումների ստեղծմամբ։ Դրանք ներառում են C. Linnaeus-ի (1707 – 1778) հայտնի դասակարգումը, որը բուսական աշխարհի ավանդական համակարգումն է, ինչպես նաև J.-B դասակարգումը։ Լամարկը, ով կիրառեց էվոլյուցիոն մոտեցում բույսերի և կենդանիների դասակարգմանը։ Ավանդական կենսաբանությունը նույնիսկ այսօր չի կորցրել իր կարևորությունը։ Որպես ապացույց նրանք նշում են էկոլոգիայի դիրքը կենսաբանական գիտությունների մեջ, ինչպես նաև ողջ բնագիտության մեջ։ Նրա դիրքն ու հեղինակությունը ներկայումս չափազանց բարձր են, և այն հիմնականում հիմնված է ավանդական կենսաբանության սկզբունքների վրա, քանի որ ուսումնասիրում է օրգանիզմների փոխհարաբերությունները միմյանց հետ (բիոտիկ գործոններ) և շրջակա միջավայրի (աբիոտիկ գործոններ):


2. Ֆունկցիոնալ-քիմիական կենսաբանություն՝ արտացոլելով կենսաբանության սերտաճումը ճշգրիտ ֆիզիկական և քիմիական գիտությունների հետ։ Ֆիզիկաքիմիական կենսաբանության առանձնահատկությունը փորձարարական մեթոդների լայն կիրառումն է, որոնք հնարավորություն են տալիս ուսումնասիրել կենդանի նյութը ենթամանրադիտակային, վերմոլեկուլային և մոլեկուլային մակարդակներում։ Ֆիզիկական և քիմիական կենսաբանության կարևորագույն ճյուղերից է մոլեկուլային կենսաբանություն- գիտություն, որն ուսումնասիրում է կենդանի նյութի հիմքում ընկած մակրոմոլեկուլների կառուցվածքը: Կենսաբանությունը հաճախ անվանում են 21-րդ դարի առաջատար գիտություններից մեկը։


Ֆիզիկաքիմիական կենսաբանության մեջ օգտագործվող ամենակարևոր փորձարարական մեթոդները ներառում են պիտակավորված (ռադիոակտիվ) ատոմների մեթոդը, ռենտգենյան դիֆրակցիոն վերլուծության և էլեկտրոնային մանրադիտակի մեթոդները, ֆրակցիոն մեթոդները (օրինակ՝ տարբեր ամինաթթուների տարանջատում), համակարգիչների օգտագործումը և այլն։


3. Էվոլյուցիոն կենսաբանություն. Կենսաբանության այս ճյուղն ուսումնասիրում է օրգանիզմների պատմական զարգացման օրինաչափությունները։ Ներկայումս էվոլյուցիոնիզմի հայեցակարգը, ըստ էության, դարձել է հարթակ, որի վրա տեղի է ունենում տարասեռ և մասնագիտացված գիտելիքների սինթեզ։ Ժամանակակից էվոլյուցիոն կենսաբանության հիմքը Դարվինի տեսությունն է։ Հետաքրքիր է նաև, որ Դարվինին իր ժամանակներում հաջողվել է բացահայտել այնպիսի փաստեր և օրինաչափություններ, որոնք ունեն համամարդկային նշանակություն, այսինքն. նրա ստեղծած տեսությունը կիրառելի է ոչ միայն կենդանի, այլև անկենդան բնության մեջ տեղի ունեցող երևույթների բացատրության համար։ Ներկայումս էվոլյուցիոն մոտեցումը որդեգրվել է բոլոր բնական գիտությունների կողմից։ Միևնույն ժամանակ, էվոլյուցիոն կենսաբանությունը գիտելիքի անկախ ոլորտ է՝ իր խնդիրներով, հետազոտության մեթոդներով և զարգացման հեռանկարներով։


Ներկայումս փորձ է արվում սինթեզել կենսաբանության այս երեք ուղղությունները («պատկերները») և ձևավորել ինքնուրույն դիսցիպլին՝ տեսական կենսաբանություն։


4. Տեսական կենսաբանություն. Տեսական կենսաբանության նպատակն է հասկանալ կենդանի նյութի հիմքում ընկած ամենահիմնարար և ընդհանուր սկզբունքները, օրենքներն ու հատկությունները: Այստեղ տարբեր ուսումնասիրություններ տարբեր կարծիքներ են առաջ քաշում այն ​​հարցի շուրջ, թե ինչը պետք է դառնա տեսական կենսաբանության հիմքը։ Դիտարկենք դրանցից մի քանիսը.


Կենսաբանության աքսիոմներ. Բ.Մ. Նշանավոր տեսաբան և փորձարար Մեդնիկովը հանգեցրել է 4 աքսիոմների, որոնք բնութագրում են կյանքը և տարբերում այն ​​«ոչ կյանքից»։


Աքսիոմ 1. Բոլոր կենդանի օրգանիզմները պետք է բաղկացած լինեն ֆենոտիպից և դրա կառուցման ծրագրից (գենոտիպ), որը ժառանգվում է սերնդից սերունդ։ Ժառանգված է ոչ թե կառուցվածքը, այլ կառուցվածքի նկարագրությունը և դրա արտադրության հրահանգները: Միայն մեկ գենոտիպի կամ մեկ ֆենոտիպի վրա հիմնված կյանքն անհնար է, քանի որ այս դեպքում անհնար է ապահովել կառույցի ոչ ինքնավերարտադրումը, ոչ էլ դրա ինքնասպասարկումը։ (D. Neumann, N. Wiener):


Աքսիոմ 2. Գենետիկական ծրագրերը չեն առաջանում նորովի, այլ կրկնօրինակվում են մատրիցային ձևով: Նախորդ սերնդի գենն օգտագործվում է որպես մատրիցա, որի վրա կառուցված է ապագա սերնդի գենը։ Կյանքը մատրիցային պատճենում է, որին հաջորդում է պատճենների ինքնահավաքումը (Ն.Կ. Կոլցով):


Աքսիոմա 3. Սերնդից սերունդ փոխանցման գործընթացում գենետիկական ծրագրերը բազմաթիվ պատճառներով փոխվում են պատահական և անուղղակիորեն, և միայն պատահաբար այդ փոփոխությունները դառնում են հարմարվողական։ Պատահական փոփոխությունների ընտրությունը ոչ միայն կյանքի էվոլյուցիայի հիմքն է, այլև դրա ձևավորման պատճառը, քանի որ առանց մուտացիաների ընտրությունը չի գործում։


Աքսիոմա 4.
Ֆենոտիպերի ձևավորման գործընթացում գենետիկական ծրագրերի պատահական փոփոխությունները բազմապատկվում են, ինչը հնարավոր է դարձնում դրանց ընտրությունը շրջակա միջավայրի գործոններով։ Ֆենոտիպերի պատահական փոփոխությունների աճի պատճառով կենդանի բնության էվոլյուցիան հիմնովին անկանխատեսելի է (Ն.Վ. Տիմոֆեև-Ռեսովսկի):


Է.Ս. Բաուերը (1935) առաջ քաշեց կենդանի համակարգերի կայուն անհավասարակշռության սկզբունքը՝ որպես կյանքի հիմնական հատկանիշ։


Լ. Բերտալանֆին (1932) կենսաբանական օբյեկտները դիտարկել է որպես դինամիկ հավասարակշռության վիճակում գտնվող բաց համակարգեր։


E. Schrödinger (1945), Բ.Պ. Աստաուրները պատկերացնում էին տեսական կենսաբանության ստեղծումը տեսական ֆիզիկայի կերպարով։


Ս. Լեմը (1968) առաջ է քաշել կյանքի կիբեռնետիկ մեկնաբանությունը։


5. Ա.Ա. Մալինովսկին (1960) առաջարկել է մաթեմատիկական և համակարգային մեթոդներ՝ որպես տեսական կենսաբանության հիմք։

Մոսկվայի բաց սոցիալական ակադեմիա

մաթեմատիկական և ընդհանուր բնական գիտությունների բաժին

Ակադեմիական կարգապահություն:

Ժամանակակից բնագիտության հասկացությունները.

Վերացական թեմա.

Նյութի կազմակերպման կառուցվածքային մակարդակները.

Հեռակա կրթության ֆակուլտետ

խմբի համարը՝ ՓԵԲ-3.6

Վերահսկիչ:

Մոսկվա 2009 թ

ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ

I. Նյութի կազմակերպման կառուցվածքային մակարդակները՝ միկրո, մակրո, մեգաաշխարհներ

1.1 Ժամանակակից տեսքնյութի կառուցվածքային կազմակերպման վրա

II. Կառուցվածքը և դրա դերը կենդանի համակարգերի կազմակերպման գործում

2.1 Համակարգ և ամբողջություն

2.2 Մաս և տարր

2.3 Մասի և ամբողջի փոխազդեցություն

III. Ատոմ, մարդ, Տիեզերք՝ բարդությունների երկար շղթա

ԵԶՐԱԿԱՑՈՒԹՅՈՒՆ ՀԻՄՆԱԿԱՆՆԵՐ

Ներածություն

Բնության բոլոր օբյեկտները (կենդանի և անկենդան բնությունը) կարող են ներկայացվել որպես համակարգ, որն ունի առանձնահատկություններ, որոնք բնութագրում են նրանց կազմակերպման մակարդակները: Կենդանի նյութի կառուցվածքային մակարդակների հասկացությունը ներառում է համակարգվածության և կենդանի օրգանիզմների ամբողջականության հետ կապված կազմակերպման գաղափարներ: Կենդանի նյութը դիսկրետ է, այսինքն. բաժանված է ավելի ցածր կազմակերպության բաղկացուցիչ մասերի, որոնք ունեն հատուկ գործառույթներ: Կառուցվածքային մակարդակները տարբերվում են ոչ միայն բարդության դասերից, այլև գործելու ձևերից: Հիերարխիկ կառուցվածքն այնպիսին է, որ յուրաքանչյուր բարձր մակարդակ չի վերահսկում, այլ ներառում է ստորինը: Դիագրամը առավել ճշգրիտ արտացոլում է բնության ամբողջական պատկերը և ընդհանուր առմամբ բնական գիտության զարգացման մակարդակը: Հաշվի առնելով կազմակերպվածության մակարդակը՝ կարելի է դիտարկել կենդանի և անկենդան բնույթի նյութական օբյեկտների կազմակերպման կառուցվածքների հիերարխիան։ Կառուցվածքների այս հիերարխիան սկսվում է տարրական մասնիկներից և ավարտվում կենդանի համայնքներով։ Կառուցվածքային մակարդակների հայեցակարգն առաջին անգամ առաջարկվել է 1920-ականներին։ մեր դարի. Ըստ դրա՝ կառուցվածքային մակարդակները տարբերվում են ոչ միայն ըստ բարդության դասերի, այլև գործառության օրինաչափությունների: Հայեցակարգը ներառում է կառուցվածքային մակարդակների հիերարխիա, որում յուրաքանչյուր հաջորդ մակարդակ ներառված է նախորդում:

Այս աշխատանքի նպատակն է ուսումնասիրել նյութի կառուցվածքային կազմակերպման հայեցակարգը:

I. Նյութի կազմակերպման կառուցվածքային մակարդակները՝ միկրո, մակրո, մեգաաշխարհներ

Ժամանակակից գիտության մեջ նյութական աշխարհի կառուցվածքի մասին պատկերացումների հիմքը համակարգային մոտեցումն է, ըստ որի՝ նյութական աշխարհի ցանկացած առարկա՝ լինի դա ատոմ, մոլորակ և այլն։ կարելի է դիտարկել որպես համակարգ՝ բարդ կազմավորում, որը ներառում է բաղադրիչներ, տարրեր և դրանց միջև կապեր։ Տարրը մեջ այս դեպքումնշանակում է տվյալ համակարգի նվազագույն, հետագա անբաժանելի մասը:

Տարրերի միջև կապերի շարքը կազմում է համակարգի կառուցվածքը, կայուն կապերը որոշում են համակարգի կարգուկանոնը: Հորիզոնական կապերը համակարգում են և ապահովում են համակարգի հարաբերակցությունը (հետևողականությունը), համակարգի ոչ մի մաս չի կարող փոխվել առանց այլ մասերի փոխելու: Ուղղահայաց կապերը ենթակայության կապեր են, համակարգի որոշ տարրեր ենթակա են մյուսներին: Համակարգն ունի ամբողջականության նշան. սա նշանակում է, որ դրա բոլոր բաղադրիչ մասերը, երբ միավորվում են մեկ ամբողջության մեջ, ձևավորում են որակ, որը չի կարող կրճատվել մինչև առանձին տարրերի որակները: Ժամանակակից գիտական ​​հայացքների համաձայն՝ բոլոր բնական օբյեկտները դասավորված, կառուցվածքային, հիերարխիկորեն կազմակերպված համակարգեր են։

«Համակարգ» բառի ամենաընդհանուր իմաստով նշանակում է մեզ շրջապատող աշխարհի ցանկացած առարկա կամ երևույթ և ներկայացնում է մասերի (տարրերի) փոխկապակցումն ու փոխազդեցությունը ամբողջի մեջ: Կառուցվածքը համակարգի ներքին կազմակերպումն է, որը նպաստում է դրա տարրերի միացմանը մեկ ամբողջության մեջ և տալիս է յուրահատուկ հատկանիշներ։ Կառուցվածքը որոշում է օբյեկտի տարրերի դասավորությունը: Տարրեր են ցանկացած երևույթ, գործընթաց, ինչպես նաև ցանկացած հատկություն և հարաբերություն, որը գտնվում է միմյանց հետ ցանկացած տեսակի փոխադարձ կապի և հարաբերակցության մեջ:

Նյութի կառուցվածքային կազմակերպումը հասկանալու համար կարևոր դեր է խաղում «զարգացում» հասկացությունը: Անկենդան և կենդանի բնության զարգացման հայեցակարգը համարվում է բնական օբյեկտների կառուցվածքի անշրջելի ուղղորդված փոփոխություն, քանի որ կառուցվածքն արտահայտում է նյութի կազմակերպվածության մակարդակը։ Կառույցի ամենակարևոր հատկությունը նրա հարաբերական կայունությունն է։ Կառուցվածքը որոշակի համակարգի ենթահամակարգերի միջև ներքին հարաբերությունների ընդհանուր, որակապես սահմանված և համեմատաբար կայուն կարգ է: «Կազմակերպության մակարդակի» հայեցակարգը, ի տարբերություն «կառույցի» հասկացության, ներառում է կառուցվածքների և դրա հաջորդականության փոփոխության գաղափարը համակարգի պատմական զարգացման ընթացքում դրա ստեղծման պահից: Թեև կառուցվածքի փոփոխությունը կարող է պատահական լինել և ոչ միշտ ուղղորդված, կազմակերպության մակարդակում փոփոխությունը տեղի է ունենում անհրաժեշտ ձևով:

Համակարգերը, որոնք հասել են կազմակերպման համապատասխան մակարդակին և ունեն որոշակի կառուցվածք, ձեռք են բերում տեղեկատվություն օգտագործելու ունակություն, որպեսզի կառավարման միջոցով անփոփոխ պահպանեն (կամ բարձրացնեն) իրենց կազմակերպվածության մակարդակը և նպաստեն դրանց էնտրոպիայի կայունությանը (կամ նվազմանը): էնտրոպիան անկարգության չափանիշ է): Մինչև վերջերս բնական գիտությունները և այլ գիտությունները կարող էին անել առանց ամբողջական, համակարգված մոտեցման իրենց ուսումնասիրության օբյեկտներին, առանց հաշվի առնելու կայուն կառույցների ձևավորման և ինքնակազմակերպման գործընթացները:

Ներկայումս սիներգետիկայում ուսումնասիրված ինքնակազմակերպման խնդիրները արդիական են դառնում բազմաթիվ գիտությունների մեջ՝ ֆիզիկայից մինչև էկոլոգիա։

Սիներգետիկների խնդիրն է պարզաբանել կազմակերպության կազմակերպման և կարգուկանոնի առաջացման օրենքները: Ի տարբերություն կիբեռնետիկայի, այստեղ շեշտը դրվում է ոչ թե տեղեկատվության կառավարման և փոխանակման գործընթացների վրա, այլ կազմակերպության կառուցման սկզբունքների, դրա առաջացման, զարգացման և ինքնազարգացման (Գ. Հակեն): Օպտիմալ պատվիրման և կազմակերպման հարցը հատկապես սուր է հետազոտության մեջ գլոբալ խնդիրներ- էներգետիկ, բնապահպանական և շատ ուրիշներ, որոնք պահանջում են հսկայական ռեսուրսների ներգրավում:

1.1 ԺԱՄԱՆԱԿԱԿԻՑ ՀԱՅԱՍՏԱՆՆԵՐ ՆՅՈՒԹԻ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔԱՅԻՆ ԿԱԶՄԱԿԵՐՊՄԱՆ ՄԱՍԻՆ.

Դասական բնագիտության մեջ նյութի կառուցվածքային կազմակերպման սկզբունքների ուսմունքը ներկայացված էր դասական ատոմիզմով։ Ատոմիզմի գաղափարները հիմք են ծառայել բնության մասին բոլոր գիտելիքների սինթեզի համար: 20-րդ դարում դասական ատոմիզմը ենթարկվեց արմատական ​​վերափոխումների։

Ժամանակակից սկզբունքներնյութի կառուցվածքային կազմակերպումը կապված է համակարգի հայեցակարգերի զարգացման հետ և ներառում է համակարգի և դրա առանձնահատկությունների մասին որոշ հայեցակարգային գիտելիքներ, որոնք բնութագրում են համակարգի վիճակը, նրա վարքագիծը, կազմակերպումը և ինքնակազմակերպումը, շրջակա միջավայրի հետ փոխգործակցությունը, նպատակասլացությունը և վարքի կանխատեսելիությունը: և այլ հատկություններ:

Համակարգերի ամենապարզ դասակարգումը նրանց ստատիկ և դինամիկ բաժանելն է, ինչը, չնայած իր հարմարությանը, դեռևս պայմանական է, քանի որ. աշխարհում ամեն ինչ անընդհատ փոփոխության մեջ է: Դինամիկ համակարգերը բաժանվում են դետերմինիստական ​​և ստոխաստիկ (հավանական): Այս դասակարգումը հիմնված է համակարգի վարքագծի դինամիկայի կանխատեսման բնույթի վրա: Նման համակարգերն ուսումնասիրվում են մեխանիկայի և աստղագիտության մեջ։ Ի հակադրություն, ստոխաստիկ համակարգերը, որոնք սովորաբար կոչվում են հավանական-վիճակագրական, գործ ունեն զանգվածային կամ կրկնվող պատահական իրադարձությունների և երևույթների հետ։ Ուստի դրանցում եղած կանխատեսումները ոչ թե վստահելի են, այլ միայն հավանական։

Շրջակա միջավայրի հետ փոխազդեցության բնույթից ելնելով՝ առանձնացնում են բաց և փակ (մեկուսացված) համակարգերը, երբեմն՝ նաև մասամբ բաց համակարգեր։ Այս դասակարգումը հիմնականում պայմանական է, քանի որ Փակ համակարգերի գաղափարը առաջացել է դասական թերմոդինամիկայի մեջ՝ որպես որոշակի աբստրակցիա։ Համակարգերի ճնշող մեծամասնությունը, եթե ոչ բոլորը, բաց կոդով են:

Սոցիալական աշխարհում հայտնաբերված շատ բարդ համակարգեր նպատակաուղղված են, այսինքն. կենտրոնացած է մեկ կամ մի քանի նպատակների հասնելու վրա, և տարբեր ենթահամակարգերում և կազմակերպության տարբեր մակարդակներում այդ նպատակները կարող են տարբեր լինել և նույնիսկ հակասության մեջ լինել միմյանց հետ:

Համակարգերի դասակարգումն ու ուսումնասիրությունը հնարավորություն տվեցին մշակել ճանաչման նոր մեթոդ, որը կոչվում էր համակարգային մոտեցում։ Համակարգային գաղափարների կիրառումը տնտեսական և սոցիալական գործընթացների վերլուծության մեջ նպաստեց խաղերի տեսության և որոշումների տեսության առաջացմանը: Համակարգային մեթոդի մշակման ամենակարևոր քայլը կիբեռնետիկայի ի հայտ գալն էր որպես կառավարման ընդհանուր տեսություն. տեխնիկական համակարգեր, կենդանի օրգանիզմներ և հասարակություն։ Չնայած կիբեռնետիկից առաջ կային անհատական ​​վերահսկողության տեսություններ, միասնական միջառարկայական մոտեցման ստեղծումը հնարավորություն տվեց բացահայտել ավելի խորը և ընդհանուր օրինաչափություններկառավարումը որպես տեղեկատվության կուտակման, փոխանցման և փոխակերպման գործընթաց: Հսկումն ինքնին իրականացվում է ալգորիթմների միջոցով, որոնք մշակվում են համակարգիչների կողմից։

Համակարգերի համընդհանուր տեսությունը, որը որոշել է համակարգային մեթոդի հիմնարար դերը, արտահայտում է մի կողմից նյութական աշխարհի միասնությունը, իսկ մյուս կողմից՝ միասնությունը. գիտական ​​գիտելիքներ. Նյութական գործընթացների այս դիտարկման կարևոր հետևանքն էր համակարգերի գիտելիքների կրճատման դերի սահմանափակումը: Պարզ դարձավ, որ ինչքան որոշ գործընթացներ տարբերվում են մյուսներից, որքան դրանք որակապես տարասեռ են, այնքան ավելի դժվար է դրանց կրճատումը։ Հետևաբար, ավելի բարդ համակարգերի օրենքները չեն կարող ամբողջությամբ կրճատվել ավելի ցածր ձևերի կամ ավելի պարզ համակարգերի օրենքներով: Որպես ռեդուկցիոնիստական ​​մոտեցման հակապոդ՝ առաջանում է ամբողջական մոտեցում (հունարեն holos – ամբողջություն), ըստ որի ամբողջը միշտ նախորդում է մասերին և միշտ ավելի կարևոր է, քան մասերը։

Յուրաքանչյուր համակարգ մի ամբողջություն է, որը ձևավորվում է իր փոխկապակցված և փոխազդող մասերից: Հետևաբար, բնական և սոցիալական համակարգերի ճանաչման գործընթացը կարող է հաջող լինել միայն այն դեպքում, երբ դրանց մասերն ու ամբողջը ուսումնասիրվեն ոչ թե հակադիր, այլ միմյանց հետ փոխազդեցության մեջ։

Ժամանակակից գիտությունը համակարգերը դիտարկում է որպես բարդ, բաց, զարգացման նոր ուղիների բազմաթիվ հնարավորություններով: Բարդ համակարգի զարգացման և գործունեության գործընթացներն ունեն ինքնակազմակերպման բնույթ, այսինքն. ներքին կապերի և արտաքին միջավայրի հետ կապերի շնորհիվ ներքին հետևողական գործունեության առաջացումը: Ինքնակազմակերպումը նյութի ինքնաշարժման գործընթացի բնական գիտական ​​արտահայտությունն է։ Կենդանի և անկենդան բնության համակարգերն ունեն ինքնակազմակերպվելու ունակություն, ինչպես նաև արհեստական ​​համակարգեր.

Նյութի համակարգային կազմակերպման ժամանակակից գիտականորեն հիմնավորված հայեցակարգում սովորաբար առանձնանում են նյութի երեք կառուցվածքային մակարդակներ.

միկրոաշխարհ - ատոմների և տարրական մասնիկների աշխարհ - չափազանց փոքր ուղղակի աննկատ առարկաներ, չափերը 10-8 սմ-ից մինչև 10-16 սմ, իսկ կյանքի տևողությունը՝ անսահմանությունից մինչև 10-24 վրկ:

մակրոկոսմը մարդուն համարժեք կայուն ձևերի և մեծությունների աշխարհ է՝ երկրային հեռավորություններ և արագություններ, զանգվածներ և ծավալներ. մակրոօբյեկտների չափերը համեմատելի են մարդկային փորձի մասշտաբի հետ՝ տարածական չափերը միլիմետրի ֆրակցիաներից մինչև կիլոմետրեր և ժամանակի չափերը՝ վայրկյանի կոտորակներից մինչև տարիներ:

մեգաաշխարհ – տիեզերքի աշխարհ (մոլորակներ, աստղային համալիրներ, գալակտիկաներ, մետագալակտիկաներ); հսկայական տիեզերական մասշտաբների և արագությունների աշխարհ, հեռավորությունը չափվում է լուսային տարիներով, իսկ ժամանակը չափվում է միլիոնավոր և միլիարդավոր տարիներով.

Բնության կառուցվածքային մակարդակների հիերարխիայի ուսումնասիրությունը կապված է ինչպես մեգաաշխարհում, այնպես էլ միկրոաշխարհում այս հիերարխիայի սահմանների որոշման բարդ խնդրի լուծման հետ։ Յուրաքանչյուր հաջորդ փուլի օբյեկտները առաջանում և զարգանում են նախորդ փուլի օբյեկտների որոշակի խմբերի համակցության և տարբերակման արդյունքում: Համակարգերը դառնում են ավելի ու ավելի բազմամակարդակ: Համակարգի բարդությունը մեծանում է ոչ միայն այն պատճառով, որ ավելանում է մակարդակների թիվը: Նման օբյեկտների և դրանց ասոցիացիաների համար ընդհանուր մակարդակների և շրջակա միջավայրի միջև նոր հարաբերությունների զարգացումը կարևոր է դառնում:

Միկրոաշխարհը, լինելով մակրոաշխարհների և մեգաաշխարհների ենթամակարդակ, ունի բոլորովին եզակի առանձնահատկություններ և, հետևաբար, չի կարող նկարագրվել բնության այլ մակարդակների հետ կապված տեսություններով: Մասնավորապես, այս աշխարհն իր էությամբ պարադոքսալ է: Նրա վրա չի կիրառվում «բաղկացած է» սկզբունքը։ Այսպիսով, երբ երկու տարրական մասնիկներ բախվում են, ավելի փոքր մասնիկներ չեն առաջանում։ Երկու պրոտոնների բախումից հետո առաջանում են բազմաթիվ այլ տարրական մասնիկներ՝ ներառյալ պրոտոնները, մեզոնները և հիպերոնները: Մասնիկների «բազմակի ծնունդ» ֆենոմենը բացատրել է Հայզենբերգը. բախման ժամանակ մեծ կինետիկ էներգիան վերածվում է նյութի, և մենք դիտում ենք մասնիկների բազմակի ծնունդ։ Ակտիվորեն ուսումնասիրվում է միկրոաշխարհը։ Եթե ​​50 տարի առաջ հայտնի էին տարրական մասնիկների միայն 3 տեսակ (էլեկտրոնն ու պրոտոնը որպես նյութի ամենափոքր մասնիկներ և ֆոտոն՝ որպես էներգիայի նվազագույն բաժին), ապա այժմ հայտնաբերվել է մոտ 400 մասնիկ։ Միկրոտիեզերքի երկրորդ պարադոքսալ հատկությունը կապված է միկրոմասնիկի երկակի բնույթի հետ, որը և՛ ալիք է, և՛ մարմին: Ուստի այն չի կարող խիստ միանշանակ տեղայնացվել տարածության և ժամանակի մեջ։ Այս հատկանիշն արտացոլված է Հայզենբերգի անորոշության հարաբերությունների սկզբունքում։

Մարդու կողմից դիտարկվող նյութի կազմակերպման մակարդակները յուրացվում են՝ հաշվի առնելով մարդկանց բնական կենսապայմանները, այսինքն. հաշվի առնելով մեր երկրային օրենքները: Այնուամենայնիվ, սա չի բացառում այն ​​ենթադրությունը, որ մեզնից բավական հեռու մակարդակներում կարող են գոյություն ունենալ նյութի ձևեր և վիճակներ, որոնք բնութագրվում են բոլորովին այլ հատկություններով: Այս առումով գիտնականները սկսեցին տարբերակել աշխարհակենտրոն և ոչ երկրակենտրոն նյութական համակարգերը:

Երկրակենտրոն աշխարհը նյուտոնյան ժամանակի և էվկլիդյան տարածության հղման և հիմնական աշխարհն է, որը նկարագրված է երկրային մասշտաբով առարկաների հետ կապված տեսությունների մի շարքով։ Ոչ աշխարհակենտրոն համակարգերը օբյեկտիվ իրականության հատուկ տեսակ են, որոնք բնութագրվում են տարբեր տեսակի ատրիբուտներով, տարբեր տարածությամբ, ժամանակով, շարժումով, քան երկրայինը: Ենթադրություն կա, որ միկրոաշխարհը և մեգաաշխարհը պատուհաններ են դեպի ոչ աշխարհակենտրոն աշխարհներ, ինչը նշանակում է, որ դրանց օրինաչափությունները, գոնե հեռավոր չափով, հնարավորություն են տալիս պատկերացնել այլ տեսակի փոխազդեցություն, քան իրականության մակրոաշխարհում կամ աշխարհակենտրոն տիպում:

Մեգաշխարհի և մակրոաշխարհի միջև խիստ սահման չկա: Սովորաբար ենթադրվում է, որ նա

սկսվում է մոտ 107 տարածություններով և 1020 կգ զանգվածներով։ Մեգաշխարհի սկզբի հղման կետը կարող է լինել Երկիրը (տրամագիծը՝ 1,28 × 10 + 7 մ, զանգվածը՝ 6 × 1021 կգ)։ Քանի որ մեգաաշխարհը գործ ունի մեծ հեռավորությունների հետ, դրանք չափելու համար ներդրվում են հատուկ միավորներ՝ աստղագիտական ​​միավոր, լուսային տարի և պարսեկ:

Աստղագիտական ​​միավոր (a.e.) –Երկրից Արեգակի միջին հեռավորությունը 1,5 × 1011 մ է։

Լույսի տարի – հեռավորությունը, որով անցնում է լույսը մեկ տարում, այն է՝ 9,46 × 1015 մ։

Պարսեկ (պարալաքս երկրորդ) –հեռավորությունը, որով Երկրի ուղեծրի տարեկան պարալաքսը (այսինքն՝ այն անկյունը, որով տեսանելի է Երկրի ուղեծրի կիսահիմնական առանցքը, որը գտնվում է տեսադաշտին ուղղահայաց) հավասար է մեկ վայրկյանի։ Այս հեռավորությունը հավասար է 206265 AU: = 3,08×1016 մ = 3,26 Սբ. Գ.

Երկնային մարմինները Տիեզերքում ձևավորում են տարբեր բարդության համակարգեր: Այսպիսով ձևավորվում են Արևը և նրա շուրջը շարժվող 9 մոլորակներ Արեգակնային համակարգ.Մեր գալակտիկայի աստղերի մեծ մասը կենտրոնացած է Երկրից տեսանելի սկավառակի մեջ՝ «կողքից» մառախլապատ շերտի տեսքով, որը հատում է երկնային ոլորտը՝ Ծիր Կաթինը:

Բոլոր երկնային մարմիններն ունեն զարգացման իրենց պատմությունը: Տիեզերքի տարիքը 14 միլիարդ տարի է: Արեգակնային համակարգի տարիքը գնահատվում է 5 միլիարդ տարի, Երկիրը՝ 4,5 միլիարդ տարի։

Այսօր բավականին տարածված է նյութական համակարգերի մեկ այլ տիպաբանություն։ Սա բնության բաժանումն է անօրգանականի և օրգանականի, որում առանձնահատուկ տեղ է գրավում նյութի սոցիալական ձևը։ Անօրգանական նյութը տարրական մասնիկներն ու դաշտերն են, ատոմների միջուկները, ատոմները, մոլեկուլները, մակրոսկոպիկ մարմինները, երկրաբանական գոյացությունները։ Օրգանական նյութերը նույնպես ունեն բազմամակարդակ կառուցվածք՝ նախաբջջային մակարդակ՝ ԴՆԹ, ՌՆԹ, նուկլեինաթթուներ; բջջային մակարդակ – ինքնուրույն գոյություն ունեցող միաբջիջ օրգանիզմներ. բազմաբջիջ մակարդակ – հյուսվածքներ, օրգաններ, ֆունկցիոնալ համակարգեր (նյարդային, շրջանառու և այլն), օրգանիզմներ (բույսեր, կենդանիներ); Գերօրգանիզմների կառուցվածքներ – պոպուլյացիաներ, բիոցենոզներ, կենսոլորտ: Սոցիալական նյութը գոյություն ունի միայն մարդկանց գործունեության շնորհիվ և ներառում է հատուկ ենթակառուցվածքներ՝ անհատական, ընտանեկան, խմբակային, կոլեկտիվ, պետական, ազգ և այլն։

II. ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔԸ ԵՎ ՆՐԱ ԴԵՐԸ ԿԵՆԴԱՆԻ ՀԱՄԱԿԱՐԳԵՐԻ ԿԱԶՄԱԿԵՐՊՄԱՆ ՄԵՋ.

2.1 ՀԱՄԱԿԱՐԳԸ ԵՎ ԱՄԲՈՂՋՈՒԹՅՈՒՆԸ

Համակարգը փոխազդող տարրերի համալիր է: Հունարենից թարգմանված՝ մասերից կազմված ամբողջություն է, կապ։

Անցնելով երկար պատմական էվոլյուցիա, համակարգ հասկացությունը 20-րդ դարի կեսերից։ դառնում է առանցքային գիտական ​​հասկացություններից մեկը։

Համակարգի մասին առաջնային գաղափարներն առաջացել են հին փիլիսոփայությունորպես կեցության կարգ ու արժեք։ Համակարգի հայեցակարգն այժմ ունի չափազանց լայն կիրառման շրջանակ. գրեթե յուրաքանչյուր օբյեկտ կարելի է դիտարկել որպես համակարգ:

Յուրաքանչյուր համակարգ բնութագրվում է ոչ միայն իր բաղկացուցիչ տարրերի միջև կապերի և հարաբերությունների առկայությամբ, այլև շրջակա միջավայրի հետ իր անխզելի միասնությամբ:

Տարբեր տեսակի համակարգեր կարելի է առանձնացնել.

Մասերի և ամբողջի միջև կապի բնույթով `անօրգանական և օրգանական;

Ըստ նյութի շարժման ձևերի՝ մեխանիկական, ֆիզիկական, քիմիական, ֆիզիկաքիմիական;

Շարժման հետ կապված - վիճակագրական և դինամիկ;

Ըստ փոփոխության տեսակի՝ ոչ ֆունկցիոնալ, ֆունկցիոնալ, զարգացող;

Շրջակա միջավայրի հետ փոխանակման բնույթով՝ բաց և փակ.

Ըստ կազմակերպման աստիճանի՝ պարզ և բարդ;

Ըստ զարգացման մակարդակի - ցածր և բարձր;

Ըստ ծագման - բնական, արհեստական, խառը;

Ըստ զարգացման ուղղության՝ առաջադեմ և հետընթաց։

Ըստ սահմանումներից մեկի՝ ամբողջը մի բան է, որը չունի այն մասերից ոչ մեկի պակասը, որոնցից բաղկացած այն կոչվում է ամբողջություն։ Ամբողջը պարտադիր կերպով ենթադրում է իր բաղադրիչների համակարգված կազմակերպում։

Ամբողջի հայեցակարգը արտացոլում է մասերի ներդաշնակ միասնությունը և փոխազդեցությունը որոշակի կարգավորված համակարգի համաձայն:

Ամբողջության և համակարգի հասկացությունների նմանությունը հիմք է ծառայել դրանց ամբողջական նույնականացման համար, ինչը լիովին ճիշտ չէ։ Համակարգի դեպքում մենք գործ ունենք ոչ թե մեկ օբյեկտի, այլ փոխազդող օբյեկտների խմբի հետ, որոնք փոխադարձաբար ազդում են միմյանց վրա։ Քանի որ համակարգը շարունակում է կատարելագործվել իր բաղադրիչների կանոնավորության ուղղությամբ, այն կարող է դառնալ անբաժանելի: Ամբողջ հասկացությունը բնութագրում է ոչ միայն դրա բաղկացուցիչ բաղադրիչների բազմակարծությունը, այլ նաև այն, որ մասերի կապն ու փոխազդեցությունը բնական են՝ բխող մասերի և ամբողջի զարգացման ներքին կարիքներից։

Հետեւաբար, ամբողջը հատուկ տեսակի համակարգ է։ Ամբողջի հասկացությունը համակարգի բաղադրիչների միջև փոխհարաբերությունների ներքուստ անհրաժեշտ, օրգանական բնույթի արտացոլումն է, և երբեմն բաղադրիչներից մեկի փոփոխությունն անխուսափելիորեն առաջացնում է այս կամ այն ​​փոփոխությունը մյուսում և հաճախ ամբողջ համակարգում: .

Ամբողջի հատկությունները և մեխանիզմը, որպես կազմակերպման ավելի բարձր մակարդակ, համեմատած այն կազմակերպող մասերի հետ, չեն կարող բացատրվել միայն այս մասերի հատկությունների և գործողության պահերի գումարման միջոցով, որոնք դիտարկվում են միմյանցից մեկուսացված: Ամբողջի նոր հատկությունները առաջանում են նրա մասերի փոխազդեցության արդյունքում, հետևաբար ամբողջը իմանալու համար անհրաժեշտ է մասերի բնութագրերի իմացության հետ մեկտեղ իմանալ ամբողջի կազմակերպման օրենքը, այսինքն. մասերի միացման օրենքը.

Քանի որ ամբողջը որպես որակական որոշակիություն իր բաղադրիչների փոխազդեցության արդյունք է, անհրաժեշտ է կանգ առնել դրանց բնութագրերի վրա։ Լինելով համակարգի կամ ամբողջության բաղադրամասեր՝ բաղադրիչները միմյանց հետ մտնում են տարբեր հարաբերությունների մեջ։ Տարրերի միջև փոխհարաբերությունները կարելի է բաժանել «տարր - կառուցվածք» և «մաս - ամբողջ»: Ամբողջի համակարգում նկատվում է մասերի ստորադասումը ամբողջին։ Ամբողջի համակարգը բնութագրվում է նրանով, որ այն կարող է ստեղծել այն օրգանները, որոնք իրեն պակասում են։

2.2 ՄԱՍ ԵՎ ՏԱՐՐԵՐ

Տարրը օբյեկտի բաղադրիչ է, որը կարող է անտարբեր լինել օբյեկտի առանձնահատկությունների նկատմամբ: Կառուցվածքի կատեգորիայում կարելի է գտնել կապեր և հարաբերություններ տարրերի միջև, որոնք անտարբեր են դրա առանձնահատկությունների նկատմամբ:

Մասը նույնպես օբյեկտի անբաժանելի բաղադրիչն է, բայց, ի տարբերություն տարրի, մի մասը բաղադրիչ է, որը անտարբեր չէ օբյեկտի առանձնահատկությունների նկատմամբ որպես ամբողջություն (օրինակ, աղյուսակը բաղկացած է մասերից՝ կափարիչ և ոտքեր, ինչպես նաև տարրեր՝ պտուտակներ, պտուտակներ, որոնք կարող են օգտագործվել այլ առարկաների ամրացման համար՝ պահարաններ, պահարաններ և այլն)

Կենդանի օրգանիզմը որպես ամբողջություն բաղկացած է բազմաթիվ բաղադրիչներից։ Դրանցից մի քանիսը պարզապես տարրեր կլինեն, մյուսները՝ միաժամանակ մասեր։ Մասերը միայն այն բաղադրիչներն են, որոնք բնորոշ են կյանքի ֆունկցիաներին (նյութափոխանակություն և այլն)՝ արտաբջջային կենդանի նյութ. բջիջ; տեքստիլ; օրգան; օրգան համակարգ.

Նրանք բոլորն ունեն կենդանի էակների բնորոշ գործառույթներ, բոլորն էլ կատարում են իրենց հատուկ գործառույթները ամբողջի կազմակերպման համակարգում։ Հետևաբար, մասը ամբողջի բաղկացուցիչն է, որի գործունեությունը որոշվում է բնությամբ, բուն ամբողջի էությամբ։

Բացի մասերից, մարմինը պարունակում է նաև այլ բաղադրիչներ, որոնք իրենք չեն տիրապետում կյանքի գործառույթներին, այսինքն. ոչ կենդանի բաղադրիչներ են։ Սրանք են տարրերը։ Ոչ կենդանի տարրերը առկա են կենդանի նյութի համակարգային կազմակերպման բոլոր մակարդակներում.

Բջջի պրոտոպլազմայում կան օսլայի հատիկներ, ճարպի կաթիլներ, բյուրեղներ;

Բազմաբջջային օրգանիզմում ոչ կենդանի բաղադրիչները, որոնք չունեն իրենց սեփական նյութափոխանակությունը և իրենց վերարտադրվելու ունակությունը, ներառում են մազերը, ճանկերը, եղջյուրները, սմբակները և փետուրները։

Այսպիսով, մասը և տարրը կենդանի էակների կազմակերպման անհրաժեշտ բաղադրիչներն են որպես ամբողջական համակարգ: Առանց տարրերի (ոչ կենդանի բաղադրիչներ) մասերի (կենդանի բաղադրիչների) աշխատանքը անհնար է: Հետևաբար, միայն և՛ տարրերի, և՛ մասերի ընդհանուր միասնությունը, այսինքն. անշունչ և կենդանի բաղադրիչներ, կազմում է կյանքի համակարգային կազմակերպումը, նրա ամբողջականությունը։

2.2.1 ԿԱՐԳԵՐԻ ՄԱՍԻ ԵՎ ՏԱՐՐԵՐԻ ՀԱՐԱԲԵՐՈՒԹՅՈՒՆԸ

Կատեգորիաների մասի և տարրի փոխհարաբերությունները խիստ հակասական են։ Կատեգորիայի մասի բովանդակությունը տարբերվում է կատեգորիայի տարրից. տարրերն ամբողջի բոլոր բաղկացուցիչ բաղադրամասերն են՝ անկախ նրանից, թե դրանցում արտահայտված է ամբողջի առանձնահատկությունը, թե ոչ, իսկ մասերը միայն այն տարրերն են, որոնցում առկա է օբյեկտի առանձնահատկությունը։ որպես ամբողջություն ուղղակիորեն արտահայտված է, հետևաբար մասի կատեգորիան ավելի նեղ է, քան տարրի կատեգորիան։ Մյուս կողմից, մասի կատեգորիայի բովանդակությունը ավելի լայն է, քան տարրի կատեգորիան, քանի որ տարրերի միայն որոշակի խումբ է կազմում: Եվ սա կարելի է ցույց տալ ցանկացած ամբողջության նկատմամբ։

Սա նշանակում է, որ ամբողջի կառուցվածքային կազմակերպման մեջ կան որոշակի մակարդակներ կամ սահմաններ, որոնք տարանջատում են տարրերը մասերից։ Միևնույն ժամանակ, մաս և տարր կատեգորիաների միջև տարբերությունը շատ հարաբերական է, քանի որ դրանք կարող են փոխակերպվել, օրինակ՝ օրգանները կամ բջիջները, գործելիս ենթակա են ոչնչացման, ինչը նշանակում է, որ մասերից դրանք վերածվում են տարրերի և արատ. ընդհակառակը, նրանք կրկին կառուցված են անշունչ, այսինքն. տարրեր և դառնում մասեր: Այն տարրերը, որոնք չեն արտազատվում օրգանիզմից, կարող են վերածվել աղի նստվածքների, որոնք արդեն իսկ մարմնի մաս են կազմում, ընդ որում՝ բավականին անցանկալի։

2.3 ՄԱՍԻ ԵՎ ԱՄԲՈՂՋՈՒԹՅԱՆ ՓՈԽԱԶԳԻՑ

Մասի և ամբողջի փոխազդեցությունն այն է, որ մեկը ենթադրում է մյուսը, նրանք միավորված են և չեն կարող գոյություն ունենալ առանց միմյանց։ Չկա ամբողջություն առանց մասի և հակառակը՝ ամբողջից դուրս մասեր չկան։ Մասը մաս է դառնում միայն ամբողջի համակարգում։ Մասն իր իմաստը ձեռք է բերում միայն ամբողջի միջոցով, ինչպես որ ամբողջը մասերի փոխազդեցությունն է։

Մասի և ամբողջի փոխազդեցության մեջ առաջատար, որոշիչ դերը պատկանում է ամբողջին։ Օրգանիզմի մասերը չեն կարող գոյություն ունենալ ինքնուրույն: Ներկայացնելով օրգանիզմի մասնավոր հարմարվողական կառուցվածքները՝ մասերը առաջանում են էվոլյուցիայի զարգացման ընթացքում՝ հանուն ամբողջ օրգանիզմի։

Օրգանական բնության մեջ գտնվող մասերի նկատմամբ ամբողջի որոշիչ դերը լավագույնս հաստատվում է ավտոտոմիայի և ռեգեներացիայի երևույթներով։ Պոչից բռնված մողեսը փախչում է՝ թողնելով պոչի ծայրը։ Նույնը տեղի է ունենում խեցգետնի և խեցգետնի ճանկերի դեպքում։ Ավտոտոմիա, այսինքն. Մողեսի մեջ պոչի, խեցգետնի և խեցգետնի մեջ ճանկերի ինքնակտրումը պաշտպանիչ գործառույթ է, որը նպաստում է էվոլյուցիոն գործընթացում զարգացած օրգանիզմի հարմարվողականությանը։ Մարմինը զոհաբերում է իր մասը՝ հանուն ամբողջի փրկության և պահպանման:

Ավտոտոմիայի ֆենոմենը նկատվում է այն դեպքերում, երբ օրգանիզմը կարողանում է վերականգնել կորցրած հատվածը։ Մողեսի պոչի բացակայող մասը հետ է աճում (բայց միայն մեկ անգամ): Խեցգետիններն ու խեցգետինները նույնպես հաճախ կոտրված ճանկեր են աճում: Սա նշանակում է, որ մարմինն ի վիճակի է սկզբում կորցնել մի մասը՝ ամբողջը փրկելու համար, որպեսզի հետո վերականգնի այդ մասը։

Վերածնման ֆենոմենը հետագայում ցույց է տալիս մասերի ենթակայությունը ամբողջին. ամբողջը պարտադիր կերպով պահանջում է կորցրած մասերի այս կամ այն ​​չափով կատարումը։ Ժամանակակից կենսաբանությունպարզել է, որ ոչ միայն ցածր կազմակերպված արարածները (բույսերը և նախակենդանիները), այլև կաթնասուններն ունեն վերականգնողական ունակություն:

Վերականգնման մի քանի տեսակներ կան. ոչ միայն առանձին օրգաններ են վերականգնվում, այլ նաև դրա առանձին մասերից ամբողջ օրգանիզմներ (հիդրա մարմնի կեսից կտրված օղակից, նախակենդանիներ, կորալային պոլիպներ, անելիդներ, ծովաստղ և այլն): Ռուսական ժողովրդական բանահյուսության մեջ մենք գիտենք օձ-Գորինիչին, որի գլուխները կտրել են լավ մարդիկ, որոնք անմիջապես նորից աճել են... Ընդհանուր կենսաբանական առումով վերածնում կարելի է համարել չափահաս օրգանիզմի զարգանալու կարողություն։

Սակայն ամբողջի որոշիչ դերը մասերի նկատմամբ չի նշանակում, որ մասերը զրկված են իրենց առանձնահատկությունից։ Ամբողջի որոշիչ դերը ենթադրում է մասերի ոչ թե պասիվ, այլ ակտիվ դեր՝ ուղղված ամբողջ օրգանիզմի բնականոն կյանքի ապահովմանը։ Ենթարկվելով ամբողջի ընդհանուր համակարգին՝ մասերը պահպանում են հարաբերական անկախությունն ու ինքնավարությունը։ Մի կողմից՝ մասերը հանդես են գալիս որպես ամբողջի բաղկացուցիչ մասեր, իսկ մյուս կողմից՝ իրենք եզակի ինտեգրալ կառույցներ են, համակարգեր՝ իրենց հատուկ գործառույթներով և կառուցվածքներով։ Բազմաբջիջ օրգանիզմում, բոլոր մասերից, հենց բջիջներն են ներկայացնում ամբողջականության և անհատականության ամենաբարձր մակարդակը:

Այն փաստը, որ մասերը պահպանում են իրենց հարաբերական անկախությունը և ինքնավարությունը, թույլ է տալիս հարաբերական անկախություն ունենալ առանձին օրգան համակարգերի ուսումնասիրության մեջ՝ ողնուղեղ, ինքնավար նյարդային համակարգ, մարսողական համակարգեր և այլն, ինչը մեծ նշանակություն ունի պրակտիկայի համար: Դրա օրինակն է չարորակ ուռուցքների հարաբերական անկախության ներքին պատճառների ու մեխանիզմների ուսումնասիրությունն ու բացահայտումը։

Մասերի հարաբերական անկախությունը, ավելի մեծ չափով, քան կենդանիները, բնորոշ է բույսերին: Դրանք բնութագրվում են մյուսներից որոշ մասերի ձևավորմամբ `վեգետատիվ վերարտադրություն: Հավանաբար, բոլորն իրենց կյանքում տեսել են այլ բույսերի հատումներ, որոնք պատվաստվել են, օրինակ, խնձորի ծառի վրա:

3..ԱՏՈՄ, ՄԱՐԴ, ՏԻԵԶԵՐՔ - ԲԱՐԴՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԻ ԵՐԿԱՐ Շղթա

Ժամանակակից գիտության մեջ լայնորեն կիրառվում է կառուցվածքային վերլուծության մեթոդը, որը հաշվի է առնում ուսումնասիրվող օբյեկտի համակարգված բնույթը։ Ի վերջո, կառուցվածքը նյութական գոյության ներքին մասնատումն է, նյութի գոյության ճանապարհը։ Նյութի կառուցվածքային մակարդակները ձևավորվում են ցանկացած տեսակի առարկաներից և բնութագրվում են դրանց բաղկացուցիչ տարրերի միջև փոխազդեցության հատուկ ձևով, օբյեկտիվ իրականության երեք հիմնական ոլորտների առնչությամբ այս մակարդակներն այսպիսի տեսք ունեն.

ՆՅՈՒԹԻ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔԱՅԻՆ ՄԱՐԴԱԿՆԵՐԸ
	Անօրգանական		Հասարակություն
1	Ենթամիկրոտարրական	Կենսաբանական մակրոմոլեկուլային	Անհատական
2	Միկրոտարրական	Բջջային	Ընտանիք
3	Միջուկային	Միկրոօրգանական	Թիմեր
4	Ատոմային	Օրգաններ և հյուսվածքներ	Խոշոր սոցիալական խմբեր (դասեր, ազգեր)
5	Մոլեկուլային	Մարմինը որպես ամբողջություն	Պետություն (քաղաքացիական հասարակություն)
6	Մակրո մակարդակ	Բնակչություն	Պետական ​​համակարգեր
7	Մեգա մակարդակ (մոլորակներ, աստղամոլորակային համակարգեր, գալակտիկաներ)	Բիոցենոզ	Մարդկություն
8	Մետա մակարդակ (մետագալակտիկաներ)	Կենսոլորտ	Նոսֆերա

Օբյեկտիվ իրականության ոլորտներից յուրաքանչյուրը ներառում է մի շարք փոխկապակցված կառուցվածքային մակարդակներ։ Այս մակարդակներում գերիշխող են համակարգման հարաբերությունները, իսկ մակարդակների միջև՝ ենթակայական հարաբերությունները:

Նյութական օբյեկտների համակարգված ուսումնասիրությունը ներառում է ոչ միայն բազմաթիվ տարրերի փոխհարաբերությունների, կապերի և կառուցվածքի նկարագրության ուղիների ստեղծում, այլև դրանցից համակարգ ձևավորողների բացահայտում, այսինքն՝ ապահովում են համակարգի առանձին գործունեությունը և զարգացումը: Նյութական կազմավորումների նկատմամբ համակարգված մոտեցումը ենթադրում է տվյալ համակարգը ավելի բարձր մակարդակով հասկանալու հնարավորություն։ Համակարգը սովորաբար բնութագրվում է հիերարխիկ կառուցվածքով, այսինքն՝ ավելի ցածր մակարդակի համակարգի հաջորդական ընդգրկումով ավելի բարձր մակարդակի համակարգում: Այսպիսով, նյութի կառուցվածքը անշունչ բնության (անօրգանական) մակարդակում ներառում է տարրական մասնիկներ, ատոմներ, մոլեկուլներ (միկրոաշխարհի առարկաներ, մակրոմարմիններ և մեգաաշխարհի առարկաներ. մոլորակներ, գալակտիկաներ, մետագալակտիկա համակարգեր և այլն)։ Մետագալակտիկան հաճախ նույնացվում է ամբողջ Տիեզերքի հետ, բայց Տիեզերքը հասկացվում է բառի չափազանց լայն իմաստով. այն նույնական է ողջ նյութական աշխարհին և շարժվող նյութին, որը կարող է ներառել բազմաթիվ մետագալակտիկաներ և այլ տիեզերական համակարգեր:

Կառուցված է նաև վայրի բնությունը: Այն առանձնացնում է կենսաբանական և սոցիալական մակարդակը։ Կենսաբանական մակարդակը ներառում է ենթամակարդակներ.

մակրոմոլեկուլներ (նուկլեինաթթուներ, ԴՆԹ, ՌՆԹ, սպիտակուցներ);

Բջջային մակարդակ;

միկրոօրգանական (միաբջիջ օրգանիզմներ);

մարմնի օրգանները և հյուսվածքները որպես ամբողջություն;

Բնակչություն;

Բիոցենոտիկ;

Կենսոլորտ.

Այս մակարդակի հիմնական հասկացությունները վերջին երեք ենթամակարդակներում բիոտոպ, բիոցենոզ, կենսոլորտ հասկացություններն են, որոնք պահանջում են բացատրություն։

Բիոտոպը նույն տեսակների (օրինակ՝ գայլերի ոհմակ) հավաքածու է (համայնք), որը կարող է խաչասերվել և առաջացնել իրենց տեսակը (պոպուլյացիաներ)։

Բիոցենոզը օրգանիզմների պոպուլյացիաների հավաքածու է, որտեղ որոշների թափոնները պայման են ցամաքի կամ ջրի տարածքում բնակվող այլ օրգանիզմների գոյության համար:

Կենսոլորտը կյանքի գլոբալ համակարգ է, աշխարհագրական միջավայրի այն հատվածը (մթնոլորտի ստորին հատվածը, լիտոսֆերայի վերին մասը և հիդրոսֆերան), որը կենդանի օրգանիզմների բնակության վայրն է՝ ապահովելով նրանց գոյատևման համար անհրաժեշտ պայմաններ (ջերմաստիճան, հող։ և այլն), ձևավորվել են կենսացենոզների փոխազդեցության արդյունքում։

Կյանքի ընդհանուր հիմքը կենսաբանական մակարդակում՝ օրգանական նյութափոխանակությունը (նյութի, էներգիայի և տեղեկատվության փոխանակում շրջակա միջավայրի հետ) դրսևորվում է նշված ենթամակարդակներից որևէ մեկում.

Օրգանիզմների մակարդակում նյութափոխանակությունը նշանակում է յուրացում և դիսիմիլացիա ներբջջային փոխակերպումների միջոցով.

Էկոհամակարգերի մակարդակում (բիոցենոզ) այն բաղկացած է մի նյութի փոխակերպման շղթայից, որն ի սկզբանե յուրացվել է արտադրող օրգանիզմների կողմից սպառողական օրգանիզմների և տարբեր տեսակներին պատկանող ոչնչացնող օրգանիզմների միջոցով.

Կենսոլորտի մակարդակում տեղի է ունենում նյութի և էներգիայի գլոբալ շրջանառություն՝ տիեզերական մասշտաբով գործոնների անմիջական մասնակցությամբ։

Կենսոլորտի զարգացման որոշակի փուլում առաջանում են կենդանի էակների հատուկ պոպուլյացիաներ, որոնք իրենց աշխատունակության շնորհիվ ձևավորել են յուրահատուկ մակարդակ՝ սոցիալական։ Սոցիալական գործունեությունը կառուցվածքային առումով բաժանվում է ենթամակարդակների՝ անհատներ, ընտանիքներ, տարբեր թիմեր (արդյունաբերական), սոցիալական խմբեր և այլն։

Հասարակական գործունեության կառուցվածքային մակարդակը գտնվում է միմյանց հետ երկիմաստ գծային հարաբերությունների մեջ (օրինակ՝ ազգերի մակարդակը և պետությունների մակարդակը)։ Հասարակության ներսում տարբեր մակարդակների միահյուսումը ծնում է սոցիալական գործունեության մեջ պատահականության գերակայության և քաոսի գաղափարը: Բայց մանրակրկիտ վերլուծությունը բացահայտում է դրա մեջ հիմնարար կառույցների առկայությունը՝ սոցիալական կյանքի հիմնական ոլորտները, որոնք են նյութական և արտադրական, սոցիալական, քաղաքական, հոգևոր ոլորտները, որոնք ունեն իրենց օրենքներն ու կառուցվածքները։ Դրանք բոլորն էլ որոշակի առումով ստորադասված են սոցիալ-տնտեսական ձևավորման շրջանակներում, խորապես կառուցված են և որոշում են ընդհանուր սոցիալական զարգացման գենետիկական միասնությունը։ Այսպիսով, նյութական իրականության երեք ոլորտներից որևէ մեկը ձևավորվում է մի շարք կոնկրետ կառուցվածքային մակարդակներից, որոնք խիստ կարգով են գտնվում իրականության որոշակի տարածքում: Մի տարածքից մյուսն անցումը կապված է համակարգերի ամբողջականությունն ապահովող ձևավորված գործոնների բարդացման և քանակի ավելացման հետ։ Կառուցվածքային մակարդակներից յուրաքանչյուրի ներսում կան ենթակայության հարաբերություններ (մոլեկուլային մակարդակը ներառում է ատոմային մակարդակը և ոչ հակառակը): Նոր մակարդակների օրինաչափությունները անկրկնելի են այն մակարդակների օրինաչափություններին, որոնց հիման վրա նրանք առաջացել են, և առաջատար են նյութի կազմակերպման տվյալ մակարդակի համար: Կառուցվածքային կազմակերպություն, այսինքն. համակարգվածությունը նյութի գոյության ձևն է։

Եզրակացություն

Ժամանակակից գիտության մեջ լայնորեն կիրառվում է կառուցվածքային վերլուծության մեթոդը, որը հաշվի է առնում ուսումնասիրվող օբյեկտների համակարգված բնույթը։ Ի վերջո, կառուցվածքը նյութական գոյության ներքին մասնատումն է, նյութի գոյության ճանապարհը։

Նյութի կազմակերպման կառուցվածքային մակարդակները կառուցված են բուրգի սկզբունքով. ամենաբարձր մակարդակները բաղկացած են մեծ թվով ստորին մակարդակներից: Ստորին մակարդակները նյութի գոյության հիմքն են։ Առանց այդ մակարդակների, «մատերիայի բուրգի» հետագա կառուցումն անհնար է: Ավելի բարձր (բարդ) մակարդակները ձևավորվում են էվոլյուցիայի միջոցով՝ աստիճանաբար պարզից բարդի անցնելով: Նյութի կառուցվածքային մակարդակները ձևավորվում են ցանկացած տեսակի առարկաներից և բնութագրվում են դրանց բաղկացուցիչ տարրերի միջև փոխազդեցության հատուկ ձևով:

Կենդանի և անշունչ բնության բոլոր առարկաները կարող են ներկայացվել որոշակի համակարգերի տեսքով, որոնք ունեն հատուկ առանձնահատկություններ և հատկություններ, որոնք բնութագրում են իրենց կազմակերպվածության մակարդակը: Հաշվի առնելով կազմակերպվածության մակարդակը՝ կարելի է դիտարկել կենդանի և անկենդան բնույթի նյութական օբյեկտների կազմակերպման կառուցվածքների հիերարխիան։ Կառուցվածքների այս հիերարխիան սկսվում է տարրական մասնիկներից, որոնք ներկայացնում են նյութի կազմակերպման սկզբնական մակարդակը և ավարտվում կենդանի կազմակերպություններով և համայնքներով. ավելի բարձր մակարդակներկազմակերպություններ։

Կենդանի նյութի կառուցվածքային մակարդակների հասկացությունը ներառում է համակարգվածության և կենդանի օրգանիզմների հարակից օրգանական ամբողջականության գաղափարները: Այնուամենայնիվ, համակարգերի տեսության պատմությունը սկսվեց կենդանի նյութի կազմակերպման մեխանիկական ըմբռնմամբ, ըստ որի, ամեն ինչ բարձրագույնը իջեցվեց դեպի ստորին. մոլեկուլների, բջիջների, հյուսվածքների, օրգանների և այլնի փոխազդեցությունը:

Մատենագիտություն

1. Դանիլովա Վ.Ս. Ժամանակակից բնագիտության հիմնական հասկացությունները. Պրոց. ձեռնարկ համալսարանների համար. – Մ., 2000. – 256 էջ.

2. Նայդիշ Վ.Մ. Ժամանակակից բնագիտության հայեցակարգեր. Դասագիրք.. Էդ. 2-րդ, վերանայված և լրացուցիչ - Մ.; Ալֆա-Մ; INFRA-M, 2004. – 622 p.

3. Ռուզավին Գ.Ի. Ժամանակակից բնագիտության հասկացությունները. Դասագիրք համալսարանների համար. – Մ., 2003. – 287 էջ.

4. Ժամանակակից բնագիտության հայեցակարգը՝ Էդ. Պրոֆեսոր Ս.Ի.Սամիգինա, «Դասագրքեր և ուսումնական միջոցներ» շարք - 4-րդ հրատ., վերանայված: և լրացուցիչ – Ռոստով հ/հ՝ «Ֆենիքս».2003 -448c.

5. Դուբնիշչևա Տ.Յա. Ժամանակակից բնական գիտության հայեցակարգը. ուսուցողականուսանողների համար համալսարաններ / 6-րդ հրտ., շտկ. և լրացուցիչ - M; Հրատարակչական կենտրոն «Ակադեմիա», -20006.-608c.