Свойства материального мира. Системность и структурность материи

Несомненно, существует связь между пониманием материи с точки зрения философии и с точки зрения естественных наук. Ф. Энгельс однажды даже высказал предположение, что каждое новое научное открытие должно способствовать тому, чтобы отношение к материализму пересматривалось, поскольку оно точно неизбежно вызывает перемены. Познания и новые открытия в области естественных наук совершенно точно проливают новый свет на понятие материи, а оно, так или иначе, является методологической основой для понимания объективной реальности.

До сих пор в современном научном мире представления о структуре и свойствах, присущих материальному миру, которые были выдвинуты ещё в XX в. исследуются и изучаются отечественными мыслителями.

Философы о структуре материального мира

Ряд философов, которые занимаются вопросами о структуре материального мира и материи, выдвигают предположения о том, что материя и её виды имеют большее отношение к естественным наукам, нежели к философскому познанию. В силу этого, всякий раз, прилагая старания к изучению материи, учёные возвращаются к однозначно устаревшей натурфилософии.

Размышляя над вопросами о структуре и свойствах материи, можно говорить, что это чисто философская сфера. Эти вопросы не могут быть изучены учёными, скорее только мыслителями ввиду того, что последние рассматривают материю в целом, а не только её отдельные виды. Здесь речь о том, что целое – это вовсе не суммарное количество всех частей, так и со структурой материи она не может состоять только из отдельно взятых видов материи, которые изучаются в естествознании.

Понятия целого и составляющих частей являются фундаментальными основами в осмыслении мира и всего сущего. Даже античные философы говорили о том, что в мире существуют целое и части, так, по их мнению, формируется система бытия. Самые первые представления о структуре  были основаны на системе математического мышления, которое в то время была достаточно развитым. Именно из математики появились понятия целого как суммы составляющих его частей. Немногим позднее сформировалось понятие категории целого, и оно выражалось отношением между некоторой совокупностью предметов и отдельными предметами, которые составляют эту совокупность.

На основе этого пришла необходимость использовать полученные знания, как в философской среде, так и в естественно-научной, для проведения анализа, а также для строения материальных объектов, кроме того стало возможным упорядочение их. В силу данного знания, все материальные объекты, начиная от атомов и молекул, заканчивая планетами, Солнечной системой и даже созвездий, являли собой части целого, чего-то общего, сложных целостных образований, при этом сами также состояли из более мелких образований.

В биологии также получила распространение идея о целом как о чем-то составном, о том, что состоит из частей. Растения, животные и даже сам человек – состоят из частей. А анатомические исследования показали, что изнутри человек тоже состоит из органов и все его составляющие имеют определённые свойства. Значение математики как mathesis universalis применялось в природном познании и только служило укреплением позиций суммативного подхода. Он, в свою очередь, был основан на материальном анализе предметов бытия, которые являются частями целого.

Однако спустя некоторое время стали говорить о затруднениях при выявлении частей целого, особенно касательно живых организмов. Сложноорганизованные образования сложно поделить на части, в случае, когда это живой организм.

Современные учёные до сих пор работают над пониманием и правильным восприятием частей целого. Естественно, что за долгие годы исследований наука пришла к точным и системным выводам, однако определённо конкретно проработать этот вопрос всё равно остаётся невозможно.

Обозначается целостность объектов понятием системы. Это было сделано для удобства научных исследований. В свою очередь, система – это совокупность или сумма частей, а также взаимосвязь между ними.

Существует система понятий, которые относятся к структуре материального мира. Так, самый минимальный компонент, которые неделим в рамках системы – элемент. Однако следует понимать, что Элемент является неделимым только по отношению к определённой системе, в иной ситуации он сам может являть собой сложную систему.

Следует обратить внимание, что существуют также схожие понятия, которые близки между собой по значению, но не отождествляются полностью. Например, понятия "система" и "целое", а также "элемент" и "часть". Понятие "целое" скорее отображает специфику, единое системное образование. Тогда как понятие "система" скорее отображает многообразное, но единое. В силу этого, целое соотносится с частью, а понятие системы имеет отношение к элементам структуры.

Структурная система образуется совокупностью связей между элементами. А порядок системы формируется посредством устойчивых связей элементов.

Такие связи в системе между элементами представлены двумя типами:

• По вертикали.
• По Горизонтали.

Вертикальные связи – связи субординации. Это значит, что они связаны способом соподчинения элементов. Выражаются в сложнейшем внутреннем устройстве системы, в которой одни части по своей значимости в этой системе могут превалировать над другими и наоборот подчиняться им. Вертикальная структура собирает в себе все уровни организации и даже иерархию.

Горизонтальные связи – это координированные связи между однопорядковыми элементами. Их характер коррелирующий. Это подтверждается тем, что ни одна частица системы не может измениться совершенно самостоятельно, за каждым самым элементарным изменением одной частицы последуют изменения всех составляющих.

Исследования целостности системы

Целостность изучаемой системы представляет собой источник любого системного исследования.

Наличие свойств элементов, которые присущими каждому в отдельности может кардинально отличаться от того, какие свойства будут у системы в целом. Например, вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Если рассматривать каждый элемент в отдельности друг от друга, то получится следующее: водород горит, а кислород поддерживает горение. Но в единой системе эти элементы образуют вещество, которое несёт совсем иное интегративное свойство, поскольку вода гасит огонь.

Современные взгляды на природу подвергаются одному закону, согласно которому любой природный объект является открытой системой, все элементы которой упорядочены, структурированы, а также иерархически организованы. Открытость этой системы говорит о том, что все природные и социальные объекты, начиная от атома и заканчивая галактикой, а также от отдельно взятого человека до всего человечества в целом, включены в систему какого-то высочайшего уровня. Кроме того не стоит забывать, что вся система может существовать только во взаимодействии с окружающей средой.

Каждая система имеет свою структуру. Это сложный объект, который состоит из подсистемы. Более того, каждая подсистема состоит из элементов, составляющих её.

Наукой признано три класса материальных систем:

• Живая природа.
• Неживая природа.
• Социум.

Порядок материи состоит из уровней, характеризующихся особой системой закономерностей и своим носителем.

В классе живой материи уровни организации структуры начинаются с доклеточного, т.е. уровня, на котором представлены нуклеиновые кислоты и белки, клетки, которые организовываются в особый биологический уровень, где представлены одноклеточные организмы, а также элементарные частицы живого вещества. Далее рассматриваются многоклеточные организмы мира животных и растений, после идут наорганизменные структуры, которые состоят из видов, популяций и биоценозов. Закрывает живой класс биосфера, представляющая собой всё живое вещество.

В классе неживой природы выделяют такие структурные уровни организации материи как физический вакуум, элементарные частицы, атомы, молекулы, поля, макроскопические тела, планеты и планетные системы, звёзды и звёздные системы – галактики, системы галактик – Метагалактику.

Социум, в свою очередь, представлен таковыми уровнями организации материи: индивид или отдельный человек, который является членом общества. Далее идёт семья, как ячейка общества. После малые и большие социальные группы. Вслед идут этносы, нации, расы, отдельные общества. После государства, союзы государств, и, наконец, человеческое общество в целом.

Несмотря на то, что на каждом уровне живой и неживой природы действуют свои законы и правила, специфические закономерности, все эти миры взаимосвязаны и имеют теснейшую связь. Это происходит из-за их взаимодействия.

Взаимодействие различных уровней материи

Фундаментальные взаимодействия, которые выделяют в неживой природе:

• Сильное.
• Электромагнитное.
• Слабое.
• Гравитационное.

Взаимодействие сильное происходит на уровне атомных ядер. При этом оно является взаимным притяжением составных частей этих ядер. В силу этого и образуются материальные системы с высокой энергией, т.е. атомные ядра.

Основное взаимодействие в химии и биологии электромагнитное. Ему присуще взаимодействие электрически заряженных частиц, которые во время этого сложнейшего процесса превращаются в системы, выше предыдущих. Например, электроны и атомные ядра синтезируются и образуют атомы, атомы, в свою очередь, в молекулы.

Взаимодействие может быть слабым между различными частицами, это происходит потому, что возможен распад частиц, например, это может произойти во время превращения нейтрона в протон в атомном ядре, такое же явление можно наблюдать при взаимодействии электрона и антинейтрино.

Самое большое и даже можно сказать решающее значение в космических масштабах играет гравитационное взаимодействие. Однако не стоит умолять достоинств и значимости всех взаимодействий. Они, безусловно, необходимы и достаточны для построения разнообразного мира.

Сильные взаимодействия являются обязательными. Без них не представляется возможным существование атомных ядер. Всё дело в том, что только за счёт ядерной энергии звёзды и Солнце генерируют тепло и свет.

Электромагнитные взаимодействия способствуют формированию атомов, молекул, макроскопических объектов, тепла и света.

Слабые взаимодействия становятся причиной получения ядерных реакций в недрах Солнца и звёзд. Невозможно представить без слабых реакций и вспышки сверхновых звёзд. Кроме того, тяжёлые элементы не имели бы возможности распространиться во Вселенной.

Галактики, звёзды и планеты, а также Вселенная не смогла бы эволюционировать без гравитационного взаимодействия. Ведь гравитация являет собой союз, который обеспечивает единство Вселенной в целом, а также её эволюцию.

Физическая наука современности пришла к выводу, что все фундаментальные взаимодействия, которые необходимы для производства элементарных частиц и формирования разнообразного материального мира, можно получить из всего лишь одного взаимодействия – суперсилы. Строится предположение, что объединение всех четырёх взаимодействий при очень высоких температурах и даст эту суперсилу.

В системах и структурах живой природы фундаментальные взаимодействия продолжают действовать. Однако они не выступают в качестве тех, кто может влиять и определять уровень организации материальной системы. Основными элементами взаимодействия в живой природе являются человек как организма и окружающей среды. Следует отметить, что в такой системе все живые организмы представляют собой открытые системы, которые существуют только посредствам регулярного обмена веществ с окружающей средой.

Такая совокупность организмов в результате взаимодействия образует популяцию определённого вида, которая имеет общий генофонд, а также воплощается в целостности. В свою очередь, целостность выступает регулятором поведения, а также определяет процесс размножения отдельных организмов. При взаимодействии популяций между собой и с окружающей средой образуются биоценозы. А биоценозы, в свою очередь, образуют биосферу. 

Общественная жизнь и человеческое общество тоже являются особой формой жизнедеятельности и взаимодействия систем. Человек и общество как вкупе, так и в отдельности неразрывно связаны с природой и окружающим миром. Социальные взаимодействия являются практически вездесущими, ведь ими целиком пронизана вся жизнь общества.

Неразделимо связано человеческое существование с духовной жизнью. Невозможно представить образование ноосферы без божественного понимания.

Антропный принцип лежит в основе учения о появлении человека, такая версия была представлена в космологии ещё на заре образования Вселенной. Его представление гласит, что в системе существуют некоторые универсальные системные связи, которые определяют характер целостного существования и развития Вселенной, мира, который представляется как определённый системный фрагмент организованной многообразной материальной природы.

Смысл такого принципа состоит в том, что свойства Вселенной тесно связаны со значениями ряда фундаментальных физических параметров. Даже в случае, когда некоторые из них имели незначительные отличия от того, как они выглядят сейчас и какие имеют свойства, наша Вселенная могла бы быть совершенно иной в качественном понимании.

Выделяют три основные группы параметров:

• Константы физических взаимодействий.
• Массы элементарных частей.
• Размерность пространства.

Дело в том, что Вселенная, в которой мы существуем достаточно неустойчива к численным значениям, описанных выше постоянных. Даже самое мизерное числовое изменение этого соотношения, которое характеризуется взаимодействием  на микроуровне, может привести к перестройке структуры материи с самого начала. Это может стать причиной появления совершенно нового мира, материально отличающегося от того, какой мы можем наблюдать сейчас. В силу этого, можно смело говорить о том, что человек - это – метагалактическое, космическое, вселенское явление.