Структурные уровни организации материи

Под «материей» понимается вещество, субстрат, субстанция, содержание, существующие вне нас и независимо от нашего сознания.

Материю разделяют на три основные сферы: неживую, живую и социально-организованную. Неживая материя – это все объекты неорганической природы – от микрочастиц до космических систем во всё возрастающих масштабах бесконечной Вселенной. Живая материя – это всё множество объектов, обладающих способностью к сложным формам отражения, воспроизводству и размножению.

Социально-организованная материя – это все общественные системы (политическая, экономическая, образовательная, социальная и др.): от человека до общества в целом. Выделение трех указанных важнейших форм материи отражает её историческое развитие во времени, а также степень сложности структуры, связей и форм движения различных систем. Степень сложности возрастает с переходом от неживой материи к живой.

В структурной организации материи выделяют следующие признаки:

- специфические законы движения и взаимодействия объектов;

- совокупность основных свойств, по которым объекты качественно различаются между собой;

- пространственно-временные масштабы;

- степень относительной сложности, возникшей в процессе исторического развития.

В соответствии с этими признаками можно выделить в неживой природеследующие уровни: элементарные частицы и атомные ядра; атомы и молекулы; макроскопические тела; космические системы различного порядка.

В живой природе можно выделить молекулярный уровень жизни, уровень микроорганизмов, клеточный уровень, уровни организмов, видов, биоценозов и всей биосферы.

В социально-организованной материи можно выделить также уровни: человек (индивидуум), семья, производственный коллектив, социальные группы, классы, государства, формации и общество в целом.

Все виды материи в микромире обладают сложными внутренними связями, структурой, способностью к изменениям и переходам из одних состояний в другие.

Понятие системы органически связано с понятием целостности. Для природной системы характерно не только наличие связей и отношений между образующими ее элементами, но и неразрывное единство со средой.

Система (в переводе с греч. – составленное из частей) – это совокупность элементов, находящихся между собой в отношениях и связях, образующих определенную целостность. Понятие «система» имеет длинную историю. Аристотель подчеркивал, что система – это не только материальная сторона мира, но и социальной действительности. Дальнейшее развитие системность получила в трудах Шеллинга и Гегеля. В XVII-XIX веках в различных специальных науках исследовались определенные типы систем (астрономические, физические, химические, механические и т.д.). Марксизм сформулировал философские и методологические основы научного познания целостных развивающихся биосистем.

Любая система может быть рассмотрена как элемент системы более высокого порядка, в то время как элементы данной системы могут выступать как элементы системы более низкого порядка.

Расположение систем ступенчатым порядком, где каждый низкий уровень является частью систем более высокого уровня, называется иерархией. Иерархичность характерна в целом для всех природных систем.

Парадигма (в переводе с греч., буквально – пример, образец) – это образец программ теоретических и методологических разработок, которые используются для проведения конкретных научных исследований. Парадигма является моделью, образцом для решения практических задач. В настоящее время системная парадигма доминирует в современной науке.

Основой существования системы является закономерность: «Связи в системах взаимодействия между элементами внутри должны быть сильнее, чем с внешними по отношению к системе идентичными элементами». В каждой системе имеются морфологические границы и функциональные особенности, которые по ходу развития системы могут не только усложняться, но и упрощаться, не только развиваться, но и деградировать. Изменения чаще всего обусловлены деградацией внутреннего развития системы.

Между частями системы, её элементами складываются внутренние связи. Эти связи раскрывают внутренние процессы, определяющие специфику данной системы, её качественное своеобразие. Внутренние противоречия выступают источником развития данной системы, определяя ее сущность. Они получили свое выражение в основных законах развития систем.

Понятие «элемент» означает минимальный, входящий в систему. Элемент является таковым лишь по отношению к данной системе. Вместе с тем он сам может представлять сложную систему. Совокупность связей между элементами образуют структуру системы.

В системной иерархии существуют два доминирующих типа связи между элементами в системе – по горизонтали и по вертикали.

Связи «по горизонтали» – это связи в координации между одно-порядковыми элементами. Они носят коррелирующий характер: ни одна часть системы не может изменяться без того, чтобы не изменились другие её части.

Связи «по вертикали» – это связи субординации между элементами внутри одной системы и в системной иерархии. Эти связи выражают сложное внутреннее устройство, где одни элементы по своей значимости могут подчиняться другим, более значимым. Вертикальная структура формирует уровенную организацию системы, т.е. иерархию.

Исходным пунктом любого системного исследования является изучение устойчивости, т.е. целостности систем.

Целостность систем означает, что все её составные части, соединясь вместе, образуют уникальное целое, обладающее новыми интегративными свойствами. Все природные объекты представляют собой упорядоченные структурированные, иерархически организованные системы.

В материальных системах важнейшей закономерностью является принцип: «чем меньше размеры системы, тем относительно более прочно связаны между собой ее составные элементы».

В космических системах преимущественно действуют гравитационные силы. В макроскопических телах молекулах и атомах к ним добавляется более мощные электромагнитные силы, а в атомных ядрах действуют еще более мощные ядерные силы, объединяющие протоны и нейтроны. Во многих системах составляющие их элементы продолжают сохранять свои свойства.

Наряду с этими существуют системы с так называемой «интегральной целостностью», в которых все элементы настолько тесно связаны между собой, что их свойства как бы обобществляются. Если эти элементы данной системы рассматриваются вне целого, то они качественно меняются и в отдельных случаях прекращают свое существование. Таковы, например, биологические и общественные системы.

Интегральная целостность присуща и атомным ядрам, но здесь она обусловлена очень большой энергией связи между протонами и нейронами, которые в ядрах постоянно превращаются друг в друга.

Элементарные частицы – электроны, протоны, нейтроны, мезоны и др. – ведут себя как целостное образование во всех известных процессах. С увеличением энергии воздействия на них они не расщепляются, а лишь превращаются из одних видов в другие. Например, возможно возникновение пары электронов – позитронов, мезонов, нуклонов и др., причем среди рожденных частиц могут быть частицы аналогичные сталкивающимся. В мире не существует бесструктурных микрообъектов, которые представляли бы последнюю сущность материи.