Материя и вещество

МАТЕРИЯ И ВЕЩЕСТВО Аннотация Показана физическа я недостаточность и противоречивость принят ых в настоящее время определений материи . На основе введения континуальности в понитие материи даны новые определения материи , в еществу , полю . Новые определения отражают гене тическую связь между этими категориями . Для придания новы м определениям физическ ой достаточности использованы понятия энергии и информации . В качестве онтологической осн овы мира рассматривается непрерывная субстанция - материя , которая , вследствие своей непрерывно сти , непосредственно не наблюдаема и непосред стве н но никак себя не проявляет . Вещество и поле представляют собой составн ые сущности , в которых материя является ли шь одной из составляющих. 1.Материя. В философии мат ерия определяется как субстанция (основа ) всех вещей и явлений в мире...н есотворима и неунич тожима , всегда стабиль на в своей сущности . Обратим внимание на тот факт , что в формулировке говорится о материи как об основе всех вещей и явлений , а не как о самих вещах и явлениях . В то же время , очень часто категории материи и вещества разграничиваются не четко и даже отождествляются , что является неправ ильным . По этому поводу можно привести мно жество примеров . Всем хорошо известно такое определение материи [1]: " Материя - это философск ая категория для обозначения объективной реал ьности , которая дана че ловеку в ощущен иях его , которая копируется , фотографируется , о тображается нашими ощущениями , существуя независи мо от нас ". Фразу " дана человеку в ощущениях его , которая копируется , фотографируется , отображается нашими ощущениями " правильнее относить к вещ еству , а не к материи . В этой формулировке н е видно того , что должно лежать в осно ве всех вещей . К признакам материи в э той формулировке можно отнести разве что независимость существования . Как видим , такая формулировка вступает в противоречие с филосо фск и м определением материи. В философском определении прослеживается физическая недостаточность определения материи . В о второй формулировке налицо явное внутреннее противоречие и та же физическая недостат очность определения материи . Очевидно это пос лужило пово дом для последующей расшифровк и этих определений . Так , в [1] вслед за пр иведенным выше определением следует еще одно определение материи . " Материя - это бесконечное множество всех существующих в мире объектов и систем , субстрат любых свойств , связей , отнош ений и форм дв ижения . Материя включает в себя не только все непосредственно наблюдаемые объекты и тела природы , но все те , которые в п ринципе могут быть познаны в будущем на основе совершенствования средств наблюдения и эксперимента ". Попытка дать физичес кое определение материи снова привела к противоречиям . В " бесконечном множестве всех с уществующих в мире объектов и систем " опять узнается вещество . А фраза : " включает в себя не только все непосредственно наблюдаемые объекты и тела природы , но все те , кото рые в принципе могут быть познаны в будуще м на основе совершенствования средств наблюде ния и эксперимента " вновь под водит к упомянутым в предыдущей формулировке "ощущениям ". И в этой формулировке опять мы узнаем вещество , а не то , что дол жно лежать в его о снове . Такое обилие разных и противоречивых формулировок материи говорит о том , что не противоречивой , адекватной формулировки ее до сих пор не найдено ни в философии ни в физике . На наш взгляд такое положен ие дел вносит большую путанницу в пониман ие матер ии и вещества , не позволяет найти решение фундаментальных физических пробл ем и не позволяет ответить на вопрос : " что является онтологической основой мира ?" Поп ытки положить в основу мироздания вещественну ю частицу ни к чему не привели . Такой "первокирпичи к " до сих пор не найден . Весь путь развития физики показал , что никакая вещественная частица не может претендовать на фундаментальность и выступат ь в качестве основы мироздания . Свойства и характеристики вещества проистекают от его главного признака - диск р етности . Дискретное вещество принципиально не может вы ступать в качестве фундаментальной основы мир а . Поскольку материи отводится роль основы всех вещей и явлений , то необходимо най ти для нее такое физическое определение , ч тобы оно отражало генетическую с в язь материи и вещества . При этом необходим о учитывать , что время вне материи не существует . Из вышеизложенного видно , что попытки перейти от обобщенного философского понимания материи к более глубокому и конкретному физическому ее пониманию оказались неуд ачными и привели к подмене понятий и к отождествлению материи и вещества. На то , что материя должна обладать особенными качествами , вкорне отличными от признаков , присущих веществу , указывали многие мыслители . Известно утверждение И.Канта : " Дайте мне матер ию , и я по кажу вам как из нее должен образоваться мир ". Очевидно , не нашлось нико го , кто дал бы ему материю , поскольку д о сих пор нет непротиворечивого понимания как образовался мир . Очевидно также , что Кант не считал окружающий его вещественный мир матери ей , поскольку хотел показат ь как из материи должен образоваться этот мир . Способность материи быть основой вещей и явлений требует , чтобы она обладала с овершенно уникальным качеством . Это качество должно придавать ей фундаментальность и быть таким , чего н апрочь лишено вещество . Основной признак вещества - его дискретность . Поэтому , единственное качество , каким не обладает вещество и каким , соответственно , дол жна обладать материя , - есть неп рерывность. Здесь стоит опереться на континуализм Аристотеля , котор ый счи тал , что материя сплошь непрерывна и отриц ал существование пустоты [2]. После таких уточнений , мы даем следующ ее определение материи : "Материя - это непрерывная субстанция , ос нова бытия , обладающая свойством времени , инфо рмационно-энергетического воз буждения и дискр етного воплощения ." Материя существует в виде непрерывной субстанции , сплошной среды , в которой отсутс твует какая бы то ни было дискретность и отсутствуют какие бы то ни было м еры . Отсюда следует , что материя не может быть дана в ощущениях. Она бесструк турна . Ощущать можно вещественные , дискретные объекты , имеющие меры . Никакие средства наблюдения не могут "на блюдать " материю , поскольку она непрерывна , бес структурна и не имеет никаких мер . Материя ненаблюдаема в принципе . Наблюдаемы вторичны е производные материи - поле и веществ о . Лишь они даются в ощущениях . В этой формулировке отражена генетическая связь мат ерии и вещества и подчеркивается первичность и фундаментальность материи. На современном уровне знаний , в развит ие континуализма Аристо теля , необходимо п ризнать в качестве физических сущностей и подлинный континуум и дискретные объекты . М ежду ними явно просматривается взаимосвязь и имеют место взаимопереходы . В чем состоит взаимосвязь таких противоречивых сущностей ? По каким законам прои с ходят перех оды непрерывного в дискретное и дискретного в непрерывное ? Большинство проблем физики остались нерешенными из-за отсутствия ответов на эти вопросы . По тем же причинам не было четкого разграничения между матери ей и веществом , а физика , именуя се б я материалистической наукой , на самом деле ничего кроме вещества и полей не изучала . Физика изучала не первичное - мат ерию , а ее вторичные проявления - поле и вещество . Таким образом , основа всего сущего - материя , оказалась вне поля зрения этой науки . Зд е сь стоит вспомнить утверждение Ильи Пригожина о том , что "нау ка сегодня не является ... материалистической " [3]. С учетом разграничения понятий вещества , поля и материи , авторы полностью согласны с таким утверждением. Перед современной наукой встает задача раскрыть связь между непрерывным и ди скретным как конкретными физическими сущностями и раскрыть механизм их взаимопереходов , е сли таковые имеют место . В современной физике считается , что ро ль фундаментальной материальной основы мира в ыполняет физический в акуум . Физический ва куум - непрерывная среда , в которой нет ни частиц вещества ни поля . Вакуум физически й является физическим объектом и не есть лишенное всяких свойств "ничто ". Физический вакуум непосредственно не наблюдается , но п роявление его свойств н а блюдается в экспериментах . В результате поляризации в акуума электрическое поле заряженной частицы отличается от кулоновского . Это приводит к лембовскому сдвигу энергетических уровней и к появлению аномального магнитного момента у частиц . Физический вакуум в ус ловиях информационно-энергетического возбуждения поро ждает вещественные частицы - электрон и позитр он . Вакуум есть физический объект , обладающий свойством непрерывности . Непрерывный вакуум порождает дискретное вещество . Вещество своим происхождением о б язано физическому в акууму . Чтобы понять суть этой среды , надо оторваться от стереотипного , догматического понимания "состоять из ". Мы привыкли , что на ша атмосфера - это газ , состоящий из молеку л . Долгое время в науке господствовало пон ятие "эфир ". И сейча с можно встрет ить сторонников концепции светоносного эфира или существования "менделеевского эфира ", состоящег о из химических элементов легче водорода . Менделеев хотел решить вопрос на вещественном , дискретном уровне организации материи , а решение было "эт а жом " ниже на вакуумном , континуальном уровне . Причем материя на этом нижнем этаже обладает свойством непрерывности . Но Менделеев не знал о с уществовании этого "вакуумного этажа ". Осознание системной организации вещественного мира во Вселенной и материальн о го единства мира , является величайшим достижением челове ческой мысли . Однако существующая система стр уктурных уровней организации мира пока выгляд ит лишь "эскизным наброском ". Она не заверш ена снизу и сверху , системно непоследовательн а , концептуально недо о смыслена . Она не ориентирована на генетическую взаимосвязь уровней и на естественое саморазвитие . Неза вершенность снизу предполагает выяснение величай шей тайны природы - механизма происхождения ди скретного вещества из континуального вакуума [4,5]. Незавер ш енность сверху требует раск рытия еще одной тайны - связи физики микро мира и физики Вселенной. Континуальный вакуум с нулевой плотностью энергии представляет собой непрерывную субст анцию и может быть представлен обобщенной формулой [6]: Вакуум (V)=Материя (М ) 2.Вещество Материя и вещес тво - это два главных участника всех событ ий во Вселенной . Они генетически взаимосвязан ы и взаимообусловлены , в то же время с убстанционно и функционально противоположны . Мате рия - первичный агент , обладает свойством непре рывности , а вещество - это производная ма терии , его основной признак - дискретность . Веще ство существует в виде различной сложности объектов , которые занимают соответствующие уров ни в иерархической системе мира [6]: ВЕКТОР РАЗВИТИЯ ------------------------------ > ВАКУУМ ^ВЕЩЕСТВО | | | Континуум Динамические объект ы вакуума Дискретный мир Континуальный вакуум Унитронный вакуум Электрон , Позитрон Позитроний Элементарные частицы Атомы , молекулы, макромир Мегамир Рис .1. Иерархиче ская система мира. Для вещ ества можно указать следующие типы систем и соответствующие им структурные уровни : эл ектрон и позитрон , позитроний , элементарные ча стицы , атомы , молекулы , макроскопические тела р азличных размеров , геологические системы , Земля и др угие планеты , звезды , внутригалактич еские системы (туманности , звездные скопления и др .), Галактика , система Галактик , Метагалакти ка . Для вакуума можно указать такие состоя ния : унитронный вакуум , обладающий динамической симметрией , континуум. Существует пр едел делимости вещества . Этот предел представлен электроном и поз итроном . Электрон и позитрон , находятся на нижней границе вещественного мира . Часто элек трон и позитрон считают объективно существующ ими частицами и рассматривают их как данн ость Природы , сч и тая их "не воз никающими и не исчезающими ". Мы считаем , чт о настало время решать новую задачу – задачу происхождения электрона и позитрона . Они и возникают и исчезают . Возникают и з физического вакуума и аннигилируют , порожда я кванты энергии в непрерывной м а терии . Граница между материей и вещест вом условна , так как предельное состояние первой является началом второго уровня органи зации - вещества . Вещество в современной системе знаний определено как вид материи , который в о тличии от поля физического , обладае т м ассой покоя [7]. Как видим , на главный вопрос : "что такое вещество ?" такое определение ответа не дает . На наш взгляд , основной недостаток этого определения состоит в том , что ве щество представлено как одна и разновидностей материи . Дискретное вещество н е может быть разновидностью непрерывной материи . Кро ме того , эта формулировка не отражает гене тической связи материи и вещества . Проблема происхождения вещества - генезис вещества , являе тся одной из сложнейших нерешенных задач физики . Физика много внимани я уделил а синтезу вещества , но генезис остался вне поля зрения физики. После таких уточнений , мы даем следующ ее определение веществу : Вещество - это дискретное информационно-энергет ическое воплощение материи . Вещество представлено различными формами проявл ения материи в виде дискретных частиц , обладающих массой покоя . Вещество имеет дискретную структуру , но своим происхождением оно обязано непрер ывной материи . Дискретность является главным признаком вещества . Вещество можно представить следующей обобщенной формулой [6]: Вещество = Материя (М )+Энергия (E)+ Информация (I) Таким о бразом , вещество представляет собой составную сущность , в которой материя является лишь одной из составляющих . Информационная составляюща я наделяет вещество важнейшим признаком - диск ретн остью . Энергия проявляется как масса покоя. Вещество может находиться в четырех с остояниях : газ , жидкость , твердые тела , плазма . Первыми представителями вещества в иерархич еской системе мира являются две элементарные частицы - электрон и позитрон [4,5]. Эт и две частицы порождает физический вакуум в условиях информационно-энергетического возбуждения . Современные знания об этих двух частицах явно не соответствуют той роли , которая отведена им в Природе . Раскрытие механизма происхождения электрона и позитрона и механизма образования протона являются ключевыми задачами на пути выяснения еди ных законов устройства микромира и мегамира. 3. Поле . Поле в современ ной ситеме знаний определено как особая ф орма материи , как физическая система , обладающ ая бесконечно боль шим числом степеней свободы [8]. Как видим , на главный вопрос : "что такое поле ?" такое определение ответа не д ает . Кроме того , эта формулировка не отраж ает генетической связи материи , поля и вещ ества. Прежде , чем дать новое определение пол я , выясним , являе тся ли поле материаль ной средой , или же это состояние среды . Известно , что вблизи заряженных тел существ ует электромагнитное поле . По мере удаления от них оно ослабевает и потом исчезает совсем . Что происходит ? Исчезла материальная среда или же ее возбужд е нное состояние ? Очевидно , что второе. После таких уточнений , мы даем следующ ее определение полям физическим : Поля физичес кие - это энергонасыщенное состояние материи . П римерами полей физических могут служить элект ромагнитное поле , гравитационное поле , поле ядерных сил . Существуют поля , порождаемы е частицами и свободные поля ( например , эл ектромагнитные волны ). Поле можно представить следующей обобщенной формулой [6]: Поле = Материя (М )+Энергия (Е ) Таким о бразом , поле представляет собой составную сущ ность , в к оторой материя является лишь одной из составляющих . Другой составляющей является энергия. Природа весьма экономна в выборе мето дов построения и строительного материала . Она пользуется универсальными методами и единым строительным материалом , повторяясь на каждом новом уровне . Действительно , Природа "не роскошествует в своем многообразии ". До с их пор не утратили своего значения слова Ломоносова : " Натура тем паче всего удивительна , что в простоте своей многохитростна и из малого числа причин произносит неисчи слимые множества свойств , перемен и явлений ". Можно д обавить , что Природа , воспользовавшись материей энергией и информацией , породила бинарную с истему электрон-позитрон и с помощью только этих двух частиц умудрилась создать такой многообразный вещественный мир . Изложенное выше очень остро ставит во прос : "что же тогда является основой мира ?". Поле ? Частица ? Ответ , который напрашивается - континуум ! Это настолько неожиданно и непр ивычно , что скорее всего похоже на правду . Подтверждений этому много в восточно й философии . Подтверждение этому можно найти в книгах Рерихов "Беспредельность " [9]. По генетической взаимосвязи вещество , мат ерию и поле можно расположить в такой последовательности : МАТЕРИЯ ->ПОЛЕ ->ВЕЩЕСТВО. Таким о бразом , поле - вторично , вещество - тре тично , а фундаментальной , онтологической основой ми ра является не некий дискретный "первокирпичи к ", или частичка "эфира ", а непрерывная субст анция - материя , которая вследствие своей непре рывности непосредственно не наблюдаема и непо средственно никак себя не проявляет . Таким образом , мир материален , поскольку ма терия является его основой , но наблюдаемый мир - это не материя , а ее вторичное и третичное проявление. Поскольку на роль первоосновы мира пр етендует совершенно неожиданно совсем непривычны й физическ ий объект , обладающий свойством непрерывности , то такое положение дел выв одит на первый план решение следующих дву х задач : · раскрытие механизма происхождения элект рона и позитрона из континуума ; · раскрытие механизма происхождения протона ; В этих двух задачах скрыты все законы физики . На границе перехода непрерывной субстанции в дискретное вещество берут начало все фунда ментальные взаимодействия и все физические за коны . Здесь рождаются все фундаментальные физ ические и космологические константы . Эта "за к оноформирующая " и "константоформирующая " стадия требует пристального внимания ученых . Настало время физике от идей синтеза п ереходить к идеям генезиса . Настало время физике расширить класс физических объектов до континуального объекта . На наш взгляд про ры в ные открытия можно ожидать как раз на этих направлениях. Выводы Показана физическа я недостаточность и противоречивость принятых в настоящее время определений материи , веще ства , поля. На основе введения континуальности в понитие материи даны новые определен ия материи , веществу , полю . 3. Введен ие континуальности в понятие материи придает ей статус фундаментальной основы мира. 4. Вещество и поле представляют собой составные сущности , в которых материя являе тся лишь одной из составляющих . 5. Онтологическо й осн овой мира является непрерывная с убстанция - материя , которая вследствие своей н епрерывности непосредственно не наблюдаема и непосредственно никак себя не проявляет. 6. Поскольку на роль первоосновы мира претендует такой непривычный физический объект , облад ающий свойством непрерывности , то это делает актуальным решение следующих дв ух задач : o раскрытие механизма происхождения эл ектрона и позитрона из континуума ; o раскрытие механизма п роисхождения протона ; 7. На границе п ерехода непрерывной субстанции в д искретн ое вещество берут начало все фундаментальные взаимодействия , все физические законы , здесь рождаются все физические и космологические константы . Эта "законоформирующая " и "константо формирующая " стадия требует пристального внимания ученых. ЛИТЕРАТУРА 1. БСЭ , т .15, стр .503. 2. Аристотель . Соч ., т .3, М .,1981, с .136 - 137. 3. Prigogine I. The Philosophy of Instability. Futures. August, 1989, p.397. 4. Косинов Н.В ., Гарбарук В.И . Вакуумное происхождение электрона . Физический вакуум и природа , N1/1999. 5. Kosinov N.V., Garbaruk V.I. Vacuum origin of Electron and Positron. Physical Vacuum and Nature, N4/2000. 6. Косинов Н.В . Проблема вакуума в контексте нерешенных проблем физики . Физический вакуум и природа , N3/2000. 7. БСЭ , т .5, с .5. 8. БСЭ , т .20, с .3 25.