ประเภทของสสาร:
รูปแบบของสสารคือการรวมตัวกันของวัตถุและระบบต่างๆ ที่มีความแน่นอนในเชิงคุณภาพเพียงประการเดียว ซึ่งแสดงออกมาในคุณสมบัติทั่วไปและรูปแบบการดำรงอยู่ของสสารรูปแบบหนึ่งโดยเฉพาะ
1. เรารู้จักรูปแบบทางกายภาพของสสารจากระดับง่ายๆ เท่านั้น - เลปตันและควาร์ก ซึ่งอยู่เหนือระดับของอนุภาคมูลฐาน - โปรตอน นิวตรอน อะตอมของมาโครบอดี รวมถึงการก่อตัว - เมตากาแลกซีหรือจักรวาลของเรา ในแผนที่ขยายใหญ่ขึ้น FFM สามารถพิจารณาได้ว่าประกอบด้วยสสารทางกายภาพสองรูปแบบหลัก - สสารและสนาม
แม้ว่าฟิสิกส์สมัยใหม่จะไม่ทราบทั้งระดับความเป็นจริงทางกายภาพที่ง่ายที่สุดและใหญ่ที่สุด แต่แนวคิดเรื่องเอกภาพทางพันธุกรรมของ FFM ก็มีเหตุผลที่สำคัญในนั้น ตามแนวคิดสมัยใหม่ ความเป็นจริงทางกายภาพที่เรารู้จักเกิดขึ้นจากสถานะเอกพจน์ที่ค่อนข้างง่ายซึ่งเป็นผลมาจาก "บิ๊กแบง" เมื่อ 10-20 พันล้านปีก่อน โดยไม่ทราบขีดจำกัดล่างและบนของ FFM เราสามารถสรุปด้วยความมั่นใจอย่างยิ่งเกี่ยวกับการมีอยู่ของคุณสมบัติพื้นฐานที่สุดสองประการที่รวมความเป็นจริงทางกายภาพเข้าด้วยกัน - มวลและพลังงาน
รูปแบบทางกายภาพแต่ละรูปแบบเฉพาะของสสารและการเคลื่อนไหวมีคุณสมบัติเฉพาะของตัวเองที่แยกความแตกต่างจากรูปแบบอื่น อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว รูปแบบทางกายภาพส่วนตัวของสสารมีลักษณะเป็นคุณสมบัติเดียวทั่วไปและครบถ้วน นั่นคือพลังงาน ซึ่งสิ่งเหล่านี้ คุณสมบัติเฉพาะจะจางหายไป ความแตกต่างระหว่างคุณสมบัติเฉพาะจะหายไปในรูปแบบทางกายภาพของสสารและการเคลื่อนไหว การมีอยู่ของทรัพย์สินนี้กลายเป็นว่า พื้นฐานที่จำเป็นปฏิสัมพันธ์และการเปลี่ยนแปลงซึ่งกันและกันของวัตถุทางกายภาพต่าง ๆ ช่วยให้เราสามารถแนะนำการวัดทั่วไปของการเคลื่อนไหวทางกายภาพซึ่งสะท้อนถึงความเป็นเอกภาพของความเป็นจริงทางกายภาพ ความแตกต่างจากสารเคมี รูปแบบทางสังคมทางชีวภาพ
คุณสมบัติพื้นฐานของมวลและพลังงานขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์อย่างลึกซึ้ง ซึ่งกำหนดโดยความสัมพันธ์ของไอน์สไตน์ E=mc2 ดังนั้นรูปแบบทางกายภาพของสสารจึงเป็นโลกที่มีมวลและพลังงาน
เนื้อหาของฟิสิกส์ยุคใหม่ทำให้สามารถกำหนดวิธีการหรือรูปแบบการพัฒนาเฉพาะได้ นับตั้งแต่บิ๊กแบง การพัฒนา FFM ดำเนินการในขั้นต้นผ่านการสร้างความแตกต่างอย่างเด่นชัด การเกิดขึ้นของวัตถุทางกายภาพที่หลากหลายมากขึ้นเรื่อยๆ จากนั้นในระดับที่เพิ่มขึ้นผ่านการสังเคราะห์สารตั้งต้นโดยตรง การบูรณาการของการก่อตัวอย่างง่ายเข้ากับสิ่งที่ซับซ้อนมากขึ้น . คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดกระบวนการสร้างความแตกต่าง - การบูรณาการคือธรรมชาติของพลังงานมวล
การดำรงอยู่ทางเดียวคือปฏิสัมพันธ์ 4 ประเภท: แรง, อ่อนแอ, แม่เหล็กไฟฟ้า, แรงโน้มถ่วง
2. รูปแบบทางเคมีของสสาร: เอกภาพ แก่นแท้ รูปแบบการดำรงอยู่ ทิศทางของการวิวัฒนาการ
CFM รวมถึงระดับตั้งแต่อะตอมจนถึงเชิงซ้อนโมเลกุลขนาดใหญ่ที่อยู่ในเกณฑ์ของสิ่งมีชีวิต CFM นั้น "สร้าง" จากทางกายภาพ อะตอมเคมีสังเคราะห์จากโปรตอน เซลล์ประสาท และอิเล็กตรอน
ข้อเท็จจริงที่สำคัญที่สนับสนุนความเป็นจริงทางเคมีที่แปลกประหลาดก็คือ พันธะเคมีระหว่างอะตอมที่แตกต่างกันในเชิงคุณภาพจะแตกต่างกันในแง่ทางกายภาพในเชิงปริมาณเท่านั้น ดังนั้นพันธะ H-C จึงแตกต่างจากพันธะ H-F จากด้านกายภาพเฉพาะในขั้วและความแตกต่างในอิเลคโตรเนกาติวีตี้ของอะตอม ในด้านเคมี สิ่งเหล่านี้คือพันธะไฮโดรเจนที่มีองค์ประกอบทางเคมีต่างกันในเชิงคุณภาพ
โลกเคมีเป็นโลกที่มีพลังงานมวลมากเกินไป ซึ่งในกระบวนการพลังงานมวลที่อ่อนแอ แม้ว่าจะเกิดขึ้นก็ตาม พื้นฐานทางกายภาพเคมีแต่ไม่ได้กำหนดธรรมชาติของมัน ดังที่เฮเกลตั้งข้อสังเกตไว้ โลกเคมีนั้นมีความหลากหลายเชิงคุณภาพมากกว่าความหลากหลายทางกายภาพอย่างหาที่เปรียบมิได้ CFM ก่อตัวจากอนุภาคมูลฐานเพียงสามอนุภาค โดยประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีมากกว่า 100 ชนิด ซึ่งทำให้เกิดสารประกอบทางเคมีคุณภาพที่หลากหลายมากมาย ปัจจุบัน มีการระบุสารประกอบทางเคมีประมาณ 8 ล้านชนิด และมีการสังเคราะห์ประมาณ 0.5 ล้านชนิดต่อปี องค์ประกอบทางเคมีถือเป็นระดับวิวัฒนาการทางเคมีที่ต่ำที่สุด ง่ายที่สุด และเริ่มต้น สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากกระบวนการวิวัฒนาการทางกายภาพก่อนหน้านี้ มีความซับซ้อนทางกายภาพและทางเคมีไม่เท่ากัน ดังนั้นความเป็นไปได้ที่แตกต่างกันสำหรับกระบวนการทางเคมีของการพัฒนาต่อไป ศักยภาพในการพัฒนาที่แตกต่างกัน คาร์บอนเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่ซับซ้อนที่สุดและมีศักยภาพในการพัฒนาทางเคมีสูงสุด ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ซัลเฟอร์ และฟอสฟอรัส มีศักยภาพในการวิวัฒนาการคล้ายกับคาร์บอน ด้วยเหตุนี้คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และสารเคมีอื่นๆ องค์ประกอบมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการทางเคมีซึ่งนำไปสู่การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตโดยธรรมชาติจึงเรียกว่าองค์ประกอบออร์แกนิก
ความคิดของ วิธีทางเคมีการดำรงอยู่และการพัฒนาที่แท้จริงอย่างเป็นกลางนั้นขึ้นอยู่กับแนวคิดของปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิริยาเคมีเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ค่อนข้างอิสระซึ่งสัมพันธ์กับจำนวนซับสเตรตที่ทำปฏิกิริยาจำนวนจำกัด
กระบวนการทางเคมีคือเอกภาพของการสังเคราะห์ (การเชื่อมโยง) และการสลายตัว (การสลายตัว) เนื่องจากการสังเคราะห์ทางเคมีทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนของสาร จึงเป็นรูปแบบทางเคมีของความก้าวหน้า และการสลายตัวเป็นรูปแบบหนึ่งของการถดถอย
ทิศทางทั่วไปของการเปลี่ยนแปลงทางเคมีคือการสังเคราะห์สารตั้งต้นโดยตรง มันทำหน้าที่เป็นวิธีการทั่วไปของการดำรงอยู่และการพัฒนาตามความเป็นจริงของ F และ KFM แต่มันมีความเฉพาะเจาะจงที่สำคัญในตัวมันเอง
การสังเคราะห์สารตั้งต้นทางเคมีมีกลไกพิเศษเฉพาะ เช่น การเร่งปฏิกิริยา เช่น ความสามารถในการเร่งการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ดังนั้นใน CFM ความสามารถเฉพาะตัวของการเร่งการเคลื่อนไหวและการพัฒนาตนเองซ้ำแล้วซ้ำเล่าจึงเกิดขึ้น
สามารถระบุได้หลายด้านในการพัฒนา CFM ทิศทางทั่วไปของการพัฒนาทุกสายคือการเคลื่อนไหวจากต่ำไปสูง จากง่ายไปซับซ้อน จากองค์ประกอบทางเคมีไปจนถึงโมเลกุลและเชิงซ้อน ภายในทิศทางทั่วไปเราสามารถแยกแยะทิศทางหลักได้เช่น ทิศทางหลักและด้านข้างหรือทางตันของการพัฒนา
ทิศทางหลักของการพัฒนา CFM นั้นเกี่ยวข้องกับคาร์บอนซึ่งเป็นสารเคมีที่ซับซ้อนและอุดมสมบูรณ์ที่สุด องค์ประกอบและองค์ประกอบออร์กาโนเจนอื่น ๆ - H, O, N, S, Ph. ทิศทางทางตันจะกำหนดการพัฒนาในสายหลักและสร้างเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับวิวัฒนาการทางเคมี ในที่สุดวิวัฒนาการทางเคมีก็นำไปสู่การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตตามธรรมชาติ ในวิวัฒนาการทางเคมีมีการเปิดเผยรูปแบบการพัฒนาที่สำคัญที่สุดรูปแบบหนึ่งนั่นคือการสะสมของเนื้อหาของขั้นล่างในระดับที่สูงกว่า เคมี. วิวัฒนาการไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงง่ายๆ จากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง แต่เป็นการสะสม การสังเคราะห์ผลลัพธ์หลักของการพัฒนาในระยะต่อๆ ไป ซึ่งเป็นผลมาจากการที่สารตั้งต้นของวัสดุเกิดขึ้นซึ่งมีความหลากหลายมากที่สุดของคุณสมบัติที่แตกต่างกันมากและแม้กระทั่งตรงกันข้าม ดังนั้นโปรตีนซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของสิ่งมีชีวิตจึงมีคุณสมบัติเป็นกรดและเป็นเบส ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ และแสดงปฏิกิริยาหลักทุกประเภท ในกรดนิวคลีอิกเนื่องจากโครงสร้างพิเศษเนื้อหาข้อมูลจึงสะสมในรูปแบบบีบอัดและเข้ารหัส
ประการแรกการเกิดขึ้นของชีวิตนั้นเนื่องมาจากทิศทางหลักของวิวัฒนาการทางเคมี โดยที่ CFM ปรากฏในเนื้อหาหรือความหลากหลายที่เหมาะสมที่สุดหรือสมบูรณ์เพียงพอ
3. รูปแบบทางชีวภาพของสสาร: เอกภาพ, แก่นแท้, รูปแบบการดำรงอยู่, ทิศทางของวิวัฒนาการ
สารตั้งต้น: โปรตีน กรดนิวคลีอิก คาร์โบไฮเดรต ไขมัน สารประกอบแร่บางชนิด
ชีวิต – การเคลื่อนไหวของสสารในรูปแบบธรรมชาติสูงสุดซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือการต่ออายุตนเอง การควบคุมตนเอง การสืบพันธุ์ด้วยตนเองในระดับต่างๆ ระบบเปิดพื้นฐานการทำงานของสารตั้งต้น ได้แก่ โปรตีน ไขมัน กรดนิวคลีอิก และสารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัส
สาระสำคัญของชีวิตหรือรูปแบบทางชีวภาพของการดำรงอยู่คือแนวโน้มที่จะรักษาตนเองผ่านการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม
คุณสมบัติของรูปแบบทางชีววิทยาของสสาร (BFM): หากร่างกายของวัสดุที่เรียบง่ายกว่า - ทางกายภาพและทางเคมี - มีอยู่เนื่องจากความเสถียรโดยธรรมชาติไม่มากก็น้อยดังนั้นในสิ่งมีชีวิตการเก็บรักษาตนเองจะเป็นผลมาจากกระบวนการที่ใช้งานอยู่ กระบวนการทางกายภาพ เคมี และชีวภาพทั้งชุดของสิ่งมีชีวิตมีวัตถุประสงค์เพื่อการอนุรักษ์ตนเอง การอนุรักษ์ตนเองนี้เป็นไปได้โดยการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมเท่านั้น
การดูแลรักษาตนเองด้วยการปรับตัวเหมือนสอง คุณสมบัติที่สำคัญที่สุด BFM แสดงออกมาในคุณสมบัติที่สำคัญอื่นๆ ของสิ่งมีชีวิต ได้แก่ การดูดซึมและการสลายตัว การเจริญเติบโตของการพัฒนาสิ่งมีชีวิต ความหงุดหงิดและการหดตัวของเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิต ความสามารถในการเคลื่อนไหว ความสามารถในการวิวัฒนาการ
พันธุกรรมเป็นการแสดงออกถึงความสามารถในการดำรงชีวิตเพื่อการดูแลรักษาตนเอง ซึ่งเป็นความทรงจำทางชีววิทยาชนิดหนึ่ง บุคคล สายพันธุ์ และลักษณะอื่นที่สำคัญที่สุดของสิ่งมีชีวิตได้รับการแก้ไขด้วยวิธีพิเศษ โครงสร้างทางชีววิทยา– ยีน จำนวนทั้งสิ้นซึ่งก่อให้เกิดจีโนมของสิ่งมีชีวิต จำนวนทั้งสิ้นของจีโนมทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตถือเป็นแหล่งรวมยีนของสิ่งมีชีวิตโดยรวม
ในแง่ของการจำแนกประเภท สิ่งมีชีวิตประกอบขึ้นเป็นอาณาจักรแห่งธรรมชาติสี่อาณาจักร ได้แก่ พืช สัตว์ เห็ดรา และไวรัส ซึ่งแบ่งออกเป็นประเภท ลำดับ ลำดับ วงศ์ จำพวก สายพันธุ์ และหน่วยกลางบางหน่วย
วิธีหนึ่งที่ยอดเยี่ยมในการรักษาตนเองของการดำรงชีวิตคือการดำรงอยู่ของชีวิตอย่างต่อเนื่องผ่านการเปลี่ยนแปลงของรุ่น สิ่งมีชีวิตและของเขา พื้นฐานทางพันธุกรรมในแง่นี้เป็นอมตะ มีเพียงบุคคลและรุ่นเท่านั้นที่เป็นมนุษย์
บทบาทที่สำคัญมากในการพัฒนา FFM คือความสามารถในการแสดงผล สภาพแวดล้อมภายนอกเกิดขึ้นครั้งแรกในรูปแบบของความหงุดหงิดบนพื้นฐานของความอ่อนไหวและกิจกรรมทางจิตที่เกิดขึ้น
วิวัฒนาการทางชีวภาพ ทฤษฎีวิวัฒนาการทางชีววิทยาที่ได้รับการพัฒนามากที่สุดคือลัทธิดาร์วินสมัยใหม่ (MD) จากข้อมูลของ STE ปัจจัยที่สำคัญที่สุดของการวิวัฒนาการคือความแปรปรวนทางพันธุกรรมและการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งเข้าใจว่าเป็นการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตที่เหมาะสมที่สุด เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าความแปรปรวนทางพันธุกรรมนั้นเป็นแบบสุ่ม ดังนั้นวิวัฒนาการทางชีววิทยาจึงควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นกระบวนการสุ่ม ดังนั้นการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นแบบสุ่มจึงมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการ ดาร์วินเชื่อว่าวิวัฒนาการทางชีววิทยานำไปสู่การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนที่สุดนั่นคือมนุษย์
4. รูปแบบทางสังคมของสสาร: เอกภาพ, แก่นแท้, รูปแบบการดำรงอยู่, ทิศทางของวิวัฒนาการ สถานที่และบทบาทของมนุษย์ในโลก
ลักษณะที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของหลักคำสอนเกี่ยวกับรูปแบบของการเคลื่อนไหวของสสารคือการตีความกระบวนการทางสังคมในฐานะรูปแบบทางสังคมของสสาร
ในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่รวมถึงปรัชญา มีแนวคิดที่แพร่หลายเกี่ยวกับการสุ่มของการปรากฏตัวของมนุษย์ในหลักสูตรวิวัฒนาการทางชีววิทยา การพัฒนาของธรรมชาติ หรืออีกนัยหนึ่ง การสุ่มของมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติของ โลกโดยรวม ข้อความเกี่ยวกับการสุ่มของมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับโลกหมายความว่ามนุษย์มีความสัมพันธ์แบบผิวเผิน ภายนอก (สุ่ม) กับโลก ในแก่นแท้ของมัน และไม่ได้ปรากฏอยู่บนถนนสายหลัก แต่อยู่ที่ขอบของการพัฒนาโลก เขาจึงมีเนื้อหาที่สุ่มและไม่จำเป็น มีธรรมชาติ จึงไม่สามารถตัดสินธรรมชาติของโลกได้อย่างน่าเชื่อถือ
จากตำแหน่งของบุคคลที่สุ่มธรรมชาติของโลกกลายเป็นสิ่งที่ไม่อาจรู้ได้และโลกทัศน์ที่เชื่อถือได้นั้นเป็นไปไม่ได้ ยิ่งไปกว่านั้น การไม่เกี่ยวข้องกับแก่นแท้ของโลก การครอบครองเนื้อหาแบบสุ่มและแก่นแท้แบบสุ่ม บุคคลไม่สามารถตัดสินความสุ่มหรือความจำเป็นของตนเองได้
แนวคิดเรื่องการสุ่มของมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับโลกซึ่งเป็นแก่นแท้ของมันจำเป็นต้องนำไปสู่ข้อสรุปเกี่ยวกับความว่างเปล่าและความไร้ความหมายของการดำรงอยู่ของมนุษย์เนื่องจากการสุ่มนั้นไม่มีความหมายและไม่มีความหมาย ดังนั้น หากเราตรวจสอบพื้นฐานและความหมายของข้อความเกี่ยวกับการสุ่มของมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการโลกที่ไม่มีที่สิ้นสุด เราจะได้ข้อสรุปอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ว่าข้อความนี้ขัดแย้งกับตัวเองและด้วยเหตุนี้จึงไม่มีความหมาย
ในปรัชญามาร์กซิสต์ แนวคิดเรื่องมนุษย์มีลักษณะหลายระดับและหลายแง่มุม ภายในกรอบของแนวคิดเดียวเกี่ยวกับมนุษย์ ประการแรกเราสามารถแยกแยะได้สองระดับ ซึ่งตามแบบแผนบางอย่างสามารถเรียกได้ว่าเป็นแนวคิดสากลและแนวคิดพิเศษของมนุษย์ แนวคิดแรกเป็นส่วนหนึ่งของวิทยาศาสตร์เชิงปรัชญาทั่วไปที่สุด - วัตถุนิยมวิภาษวิธีและเป็นคำอธิบายของมนุษย์ในหมวดหมู่สากลเช่น ที่เกี่ยวข้องกับแง่มุมสากลของโลก - สสาร, การพัฒนา, ความจำเป็น, โอกาส ฯลฯ แนวคิดที่สองคือคำอธิบายของมนุษย์ในประเภทของสังคมวิทยาพิเศษหรือวัตถุนิยมประวัติศาสตร์ - สังคม กำลังการผลิตและความสัมพันธ์ในการผลิต ชนชั้น ประเทศ ฯลฯ
จากตำแหน่งของปรัชญาวิทยาศาสตร์ การเกิดขึ้นของมนุษย์ (สังคม) ซึ่งเป็นรูปแบบสูงสุดของสสารนั้นเกิดจากปัจจัยหรือสาเหตุสามกลุ่ม: สากล พิเศษ และปัจเจกบุคคล สากลประกอบด้วยธรรมชาติ (สาระสำคัญ) ของโลกอันไม่มีที่สิ้นสุด เหตุผลพิเศษสำหรับการเกิดขึ้นของมนุษย์ต้องรวมถึงวิวัฒนาการของรูปแบบทางชีววิทยาของสสารซึ่งตามธรรมชาติให้กำเนิดสิ่งมีชีวิตที่มีรูปแบบสูงสุดตามธรรมชาติ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องเน้นปัจจัยส่วนบุคคลในการเกิดขึ้นของมนุษย์ซึ่งรวมถึงสภาพท้องถิ่นของโลกซึ่งกำหนดลักษณะเฉพาะของมนุษยชาติบนโลก
แนวโน้มที่แท้จริงของชีวิตต่อการดูแลรักษาตนเองตามธรรมชาตินำไปสู่การเกิดขึ้นของวิถีชีวิตที่มีประสิทธิผลและรุนแรงกว่า หนทางเอาชีวิตรอด มากกว่าการปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม วิธีการเอาชีวิตรอดแบบใหม่ดังกล่าวสามารถทำได้เพียงการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมและบนพื้นฐานนี้การเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตเองนั่นคือ การผลิตแห่งชีวิต การผลิตตนเองบนพื้นฐานการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมเป็นวิถีการดำรงอยู่และการพัฒนาใหม่ที่สูงขึ้นของมนุษย์ซึ่งเป็นรูปแบบทางสังคม
ในบรรดาปัจจัยต่างๆ ที่เราจัดว่าเป็นปัจจัยพิเศษ แรงงานมีความสำคัญมาก เองเกลส์จัดทำขึ้น แนวคิดใหม่การสร้างมานุษยวิทยา แนวคิดหลักของแนวคิดนี้คือ แรงงานในฐานะกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงของธรรมชาติและมนุษย์เอง นับตั้งแต่ช่วงเวลาของการเริ่มต้นและในกระบวนการของการก่อตัวเพิ่มเติม ทำหน้าที่เป็นปัจจัยแรกในฐานะที่กระตือรือร้น จากนั้นจึงเป็นปัจจัยกำหนดใน การก่อตัวของมนุษย์ ปัจจัยทางชีวภาพ รวมถึงการคัดเลือกโดยธรรมชาติ มีบทบาทอย่างมากในการก่อตัวของมนุษย์ แรงงานที่กำลังเติบโตและกำลังพัฒนาสามารถนำไปสู่การเกิดขึ้นของมนุษย์ได้ก็ต่อเมื่อกลายเป็นปัจจัยทางชีววิทยาในเวลาเดียวกัน - ปัจจัยของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ
แรงงานเป็นกระบวนการปฏิสัมพันธ์ของมนุษย์กับธรรมชาติซึ่งดำเนินการด้วยความช่วยเหลือขององค์ประกอบทางธรรมชาติที่นำมาจากสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติและการเปลี่ยนแปลง - ปัจจัยด้านแรงงาน (เครื่องมือหลัก) แรงงานมีลักษณะเป็นหมู่คณะและทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการก่อตัวของสังคมในฐานะกลุ่มคนที่ซับซ้อนที่รวมกันเป็นหนึ่งเดียวโดยความสัมพันธ์ทางสังคม โดยหลักๆ คือเศรษฐกิจ
แก่นแท้ของมนุษย์ มนุษย์คือสิ่งมีชีวิตที่สร้างตัวมันเอง ซึ่งเป็นแก่นแท้ของมันเอง มนุษย์ดำรงชีวิตโดยสิ่งที่ไม่มีอยู่ในธรรมชาติ สิ่งที่เขาต้องสร้างมาอย่างต่อเนื่อง สิ่งสำคัญในวิถีการดำรงอยู่ของมนุษย์คือการผลิตตนเอง ความเป็นอยู่ของตนเอง และแก่นแท้ของคนเรา การผลิตวัตถุเป็นปัจจัยในการดำรงอยู่ของมนุษย์ การดำรงอยู่ และแก่นแท้ของมัน มนุษย์ มนุษยชาติคือสสารรูปแบบสูงสุด มีวิถีการดำรงอยู่และการพัฒนาที่ซับซ้อนที่สุด พลังที่สำคัญที่สุดของมนุษย์คือแรงงานหรือกิจกรรมทางวัตถุที่เปลี่ยนแปลงของมนุษย์ ความคิด หรือความสามารถที่เป็นสากลและไม่จำกัดในการทำความเข้าใจโลก การสื่อสาร เช่น การเชื่อมต่อทางสังคมกับผู้อื่นเช่นคุณ พลังสำคัญประการที่สองของมนุษย์คือความสามารถและความต้องการ คุณสมบัติสำคัญที่สำคัญของบุคคลที่เกี่ยวข้องกับทรัพย์สินทั้งสองกลุ่ม ได้แก่ การรวมกลุ่มและความเป็นปัจเจกบุคคล เสรีภาพและความรับผิดชอบ
รูปแบบการผลิตของการดำรงอยู่ของมนุษย์ในฐานะรูปแบบสูงสุดของสสารเป็นตัวกำหนดการเกิดขึ้นของคุณลักษณะที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งของมนุษย์ นั่นก็คือ จิตสำนึก มนุษย์จึงเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีประสิทธิผลและมีสติ
สาระสำคัญของมนุษย์ขัดแย้งกัน: มันมีความขัดแย้งระหว่างความต้องการและความสามารถ งานและความคิด งานและรูปแบบของการสื่อสาร การรวมกลุ่มและความเป็นปัจเจก เสรีภาพและความรับผิดชอบ ฯลฯ การพัฒนาแก่นแท้ของมนุษย์เกิดขึ้นบนพื้นฐานของความขัดแย้งภายใน
ความหมายของการดำรงอยู่ของมนุษย์ถูกกำหนดโดยแก่นแท้ของการดำรงอยู่ของมนุษย์ แต่ไม่เหมือนกัน แก่นแท้ของมนุษย์ ของการดำรงอยู่ของมนุษย์ มีลักษณะทั่วไปและถาวรที่สุด เนื่องจากมันอยู่ที่การผลิตของมนุษย์ในตัวเขาเองเสมอ
ปรัชญาวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าความหมายของการดำรงอยู่ของมนุษย์ไม่สามารถแสวงหาได้นอกเหนือจากชีวิตมนุษย์ - ในธรรมชาติ พระเจ้า ความคิด ความหมายมีอยู่ในการดำรงอยู่ของมนุษย์นั่นเอง มนุษย์ทำให้เกิดการดำรงอยู่ของตนเอง ซึ่งประกอบขึ้นเป็นแก่นสารและความหมายของเขาเอง ความหมายของการดำรงอยู่ไม่ได้อยู่ในช่วงเวลาที่ไร้ความหมายของการดำรงอยู่ของมนุษย์ แต่อยู่ในการเคลื่อนที่ของมนุษย์ไปสู่แก่นแท้ของเขาเอง ในความลึกของมนุษย์เข้าสู่แก่นแท้ของมนุษย์อันไม่มีที่สิ้นสุดของเขา
มานุษยวิทยา- รูปแบบสุดโต่งของมานุษยวิทยา ทัศนคติทางปัญญาที่ยืนยันการมีอยู่ของมิติของมนุษย์ในความรู้ใดๆ เกี่ยวกับธรรมชาติ สังคม และในความรู้นั้นเอง ลัทธิมานุษยวิทยาค้นพบสูตรดั้งเดิมในสูตรอันโด่งดังของโดรธาโกรัสที่ว่า “มนุษย์คือเครื่องวัดทุกสิ่ง” ตรงกันข้ามกับการดูดซึมของจุลภาคและจักรวาลมหภาคในสมัยโบราณ เช่นเดียวกับจากวัตถุนิยมของเหตุผลคลาสสิกในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ ลัทธิมานุษยวิทยาเป็นการแสดงออกถึงการพึ่งพาผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ไม่เพียงแต่ในตำแหน่งของผู้สังเกตการณ์และลักษณะเฉพาะของเขาเท่านั้น กิจกรรมที่เป็นประโยชน์และการกำหนดเป้าหมาย แต่ยังรวมถึงข้อเท็จจริงของการมีอยู่ของเขาในจักรวาลด้วย
ในการรับรู้ทางสังคม ลัทธิมานุษยวิทยาเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับลัทธิสังคมนิยมหรือลัทธิสังคมวิทยา แนวคิดของทิศทางมานุษยวิทยาเน้นย้ำถึงความเป็นอิสระของแต่ละบุคคลในฐานะที่เป็นเรื่องของทางเลือกอิสระและการกระทำที่รับผิดชอบ ในทางการเมือง หลักการของมานุษยวิทยาถูกนำมาใช้ในลัทธิเสรีนิยม ซึ่งตระหนักถึงความสำคัญของผลประโยชน์ของแต่ละบุคคลมากกว่าผลประโยชน์ของชุมชนใด ๆ และการไม่สามารถแบ่งแยกสิทธิตามธรรมชาติของตนได้ ตามระเบียบวิธีแล้ว ลัทธิมานุษยวิทยาต่อต้านลัทธิกำหนดตามธรรมชาติและลัทธิประวัติศาสตร์นิยม ซึ่งหมายถึงลำดับความสำคัญของการกำหนดเป้าหมายกิจกรรมของมนุษย์เหนือโครงสร้างทางสังคมและ "กฎแห่งความจำเป็นทางประวัติศาสตร์" ทัศนคติแบบมานุษยวิทยานั้นแตกต่างจากการออกแบบทางสังคมขนาดใหญ่และเข้มงวด เทคโนโลยีทางสังคม(ดูเทคโนโลยีทางสังคม) โดยยึดผลประโยชน์ของแต่ละบุคคลตามตรรกะของโครงการและเปลี่ยนบุคคลให้กลายเป็น "ฟันเฟือง" ของเครื่องจักรของรัฐ ลัทธิมานุษยวิทยาประกอบด้วยข้อกำหนดที่ว่าการเปลี่ยนแปลงทางสังคมจะต้องได้สัดส่วนกับมนุษย์ และระบุขอบเขตของการแทรกแซงของรัฐบาลในชีวิตประจำวันของมนุษย์ สำหรับลัทธิมาร์กซิสม์นั้น ลัทธิมาร์กซิสม์ได้สืบทอดมุมมองการตรัสรู้ของมนุษย์ในฐานะที่เป็นผลผลิตของสถานการณ์และการเลี้ยงดู และให้คำจำกัดความแก่นแท้ของมนุษย์ในฐานะความซับซ้อนของความสัมพันธ์ทางสังคม และถึงแม้ว่าแนวทางกิจกรรมที่นำมาใช้ในแนวคิดการปฏิบัติทางสังคมนั้น อ้างว่าจะขจัดภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกของลัทธิมานุษยวิทยาและลัทธิสังคมนิยม แต่ลัทธิมาร์กซิสม์โดยรวมกลับมีทิศทางที่ชัดเจนต่อลัทธิหลัง การจากไปของเค. มาร์กซ์จากลัทธิมานุษยวิทยาได้ประกาศไว้ใน "Economic and Philosophical Manuscripts of 1844" และ “แถลงการณ์ของพรรคคอมมิวนิสต์” (“การพัฒนาอย่างเสรีของทุกคนเป็นเงื่อนไขสำหรับการพัฒนาอย่างเสรีของทุกคน”) มีให้เห็นชัดเจนในแนวคิดของเขาเกี่ยวกับการพัฒนาโครงสร้างของสังคมในฐานะกระบวนการทางธรรมชาติและประวัติศาสตร์ภายในกรอบการทำงาน ซึ่งบุคคลนั้นเป็น “องค์ประกอบส่วนบุคคลของพลังการผลิต” ตัวอย่างเช่น G.V. Plekhanov นักลัทธิมาร์กซิสต์ชาวรัสเซีย มุ่งความสนใจไปที่ลัทธิสังคมนิยมอย่างชัดเจนในการแก้ไขปัญหาบทบาทของบุคคลในประวัติศาสตร์ ในสังคมวิทยาคลาสสิก ตำแหน่งหลักของมานุษยวิทยาได้รับการแสดงอย่างชัดเจนโดย G. Spencer ผู้ซึ่งเชื่อว่า "ปรากฏการณ์ทางสังคมทุกอย่างจะต้องมีแหล่งที่มาในคุณสมบัติที่ทราบของแต่ละบุคคล" ดังนั้น "ประเภทของสังคมจึงถูกกำหนดโดยธรรมชาติของสังคมนั้น หน่วยที่เป็นส่วนประกอบ” มานุษยวิทยาพบการตีความทางสังคมวิทยาโดยละเอียดใน "การทำความเข้าใจสังคมวิทยา" ที่ เวเบอร์. สมมุติฐานการตีความเชิงอัตนัยของเวเบอร์กล่าวว่า: ไม่มีอะไรสามารถเข้าใจได้ดีไปกว่าการกระทำที่มีความหมายของแต่ละบุคคล การทำความเข้าใจปรากฏการณ์ทางสังคมหมายถึงการลดความหมายตามอัตวิสัยของการแสดงตัวบุคคลซึ่งเป็นจุดสุดท้ายของการวิเคราะห์ทางทฤษฎีของกระบวนการทางสังคมใด ๆ ในสังคมวิทยาหลังเวเบอเรียน ลัทธิมานุษยวิทยาต่อต้านลัทธิฟังก์ชันนิยมเชิงโครงสร้าง ซึ่งผู้สนับสนุนมุ่งความสนใจไปที่อิทธิพลที่กำหนดโครงสร้างทางสังคม สังคมวิทยาเชิงปรากฏการณ์วิทยาซึ่งสืบทอดประเพณีของเวเบอเรียน คัดค้านการปรับปรุงโครงสร้างทางสังคมและตีความสิ่งเหล่านั้นว่าเป็นรูปแบบพฤติกรรมของมนุษย์ที่สังคมยอมรับ โดยไม่ได้ปฏิเสธอิทธิพลเชิงโครงสร้างของสถาบันทางสังคมที่มีต่อกิจกรรมของมนุษย์ เธอได้สำรวจระบบที่มีรูปแบบการพิมพ์ที่ซับซ้อนสูงซึ่งสะสมประสบการณ์ของ "การดูดซึม" ของแต่ละบุคคลที่มีรูปแบบที่คล้ายคลึงกันในการปฏิบัติงาน บทบาททางสังคม(การตกแต่งภายใน). ลัทธิหลังสมัยใหม่ทางสังคมวิทยาได้ขจัดความขัดแย้งระหว่างมนุษย์กับผลผลิตของกิจกรรมสร้างสรรค์ของเขา ทำให้แนวคิดเชิงโครงสร้างนิยมในเรื่อง "ความตายของเรื่อง" (M. Foucault) รุนแรงขึ้น และการสลายตัวของผู้เขียนในเนื้อหา (R. Borth) สังคมวิทยาสมัยใหม่โดดเด่นด้วยความพยายามที่จะแก้ไขภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกของลัทธิมานุษยวิทยาและลัทธิสังคมนิยมโดยใช้แนวคิดเรื่องนิสัยในฐานะสังคมที่รวมเข้าด้วยกัน (P. Bourdieu) แต่แตกต่างจากสังคมดั้งเดิมนิสัย คนทันสมัยเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงการเชื่อมต่อทางสังคมทั้งส่วนบุคคลและไม่เปิดเผยตัวตนจำนวนมาก ไม่สามารถถือเป็นความไม่แน่นอนทางสังคมได้ และแนวคิดเรื่องนิสัยเป็นวิธีแก้ปัญหาขั้นสุดท้ายสำหรับภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกของลัทธิมานุษยวิทยาและลัทธิสังคมนิยม
วัตถุ- ชุดอนันต์ของวัตถุและระบบทั้งหมดที่อยู่ร่วมกันในโลก คุณสมบัติทั้งหมดและความเชื่อมโยง ความสัมพันธ์และรูปแบบของการเคลื่อนไหว มันไม่เพียงรวมถึงวัตถุและร่างกายของธรรมชาติที่สังเกตได้โดยตรงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทุกสิ่งที่ไม่ได้มอบให้กับมนุษย์ในความรู้สึกของเขาด้วย
คุณสมบัติที่สำคัญของสสารคือการเคลื่อนไหว การเคลื่อนที่ของสสารแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่เกิดขึ้นกับวัตถุวัตถุอันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของพวกมัน สังเกตได้ในธรรมชาติ ประเภทต่างๆการเคลื่อนที่ของสสาร: เชิงกล การสั่นและคลื่น การเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอะตอมและโมเลกุล กระบวนการสมดุลและอนินทรีย์ การสลายกัมมันตภาพรังสี ปฏิกิริยาเคมีและนิวเคลียร์ การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตและชีวมณฑล
ในขั้นตอนปัจจุบันของการพัฒนาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ นักวิจัยได้แยกแยะสสารประเภทต่อไปนี้: สสาร สนามกายภาพ และสุญญากาศทางกายภาพ
สารหมายถึงสสารประเภทหลักที่มีมวลนิ่ง วัตถุวัตถุประกอบด้วย: อนุภาคมูลฐาน อะตอม โมเลกุล และวัตถุวัตถุจำนวนมากที่เกิดขึ้นจากพวกมัน คุณสมบัติของสารขึ้นอยู่กับสภาวะภายนอกและความเข้มของอันตรกิริยาของอะตอมและโมเลกุลซึ่งกำหนดสถานะต่างๆ ของการรวมตัวของสาร
สนามทางกายภาพเป็นสสารประเภทพิเศษที่รับประกันปฏิสัมพันธ์ทางกายภาพของวัตถุวัสดุและระบบของพวกมัน นักวิจัยรวมถึงสนามกายภาพ: สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วง, สนามแรงนิวเคลียร์, สนามคลื่นที่สอดคล้องกับอนุภาคต่างๆ แหล่งที่มาของสนามกายภาพคืออนุภาค
สูญญากาศทางกายภาพเป็นสถานะพลังงานต่ำสุดของสนามควอนตัม คำนี้ถูกนำมาใช้ในทฤษฎีสนามควอนตัมเพื่ออธิบายกระบวนการบางอย่าง จำนวนเฉลี่ยของอนุภาค - ควอนต้าภาคสนาม - ในสุญญากาศคือศูนย์ แต่อนุภาคในสถานะกลางที่มีอยู่ในช่วงเวลาสั้น ๆ สามารถเกิดได้ในนั้น
เมื่ออธิบายระบบวัสดุ พวกเขาใช้ corpular (จาก lat. คลังข้อมูล- อนุภาค) และความต่อเนื่อง (จาก lat. ความต่อเนื่อง- ต่อเนื่อง) ทฤษฎี ต่อเนื่องทฤษฎีพิจารณาถึงกระบวนการต่อเนื่องซ้ำๆ การแกว่งที่เกิดขึ้นในบริเวณใกล้เคียงกับตำแหน่งเฉลี่ยที่แน่นอน เมื่อการสั่นสะเทือนแพร่กระจายในตัวกลาง คลื่นจะเกิดขึ้น ทฤษฎีการสั่นเป็นสาขาวิชาฟิสิกส์ที่ศึกษารูปแบบเหล่านี้ ดังนั้นทฤษฎีต่อเนื่องจึงอธิบายกระบวนการของคลื่น นอกเหนือจากคำอธิบายของคลื่น (ความต่อเนื่อง) แล้ว แนวคิดเรื่องอนุภาค - คลังข้อมูลยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย จากมุมมอง ความต่อเนื่องแนวคิดเรื่องทั้งหมดถือเป็นรูปแบบของสนามซึ่งมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอในอวกาศและหลังจากการรบกวนของสนามแบบสุ่มคลื่นก็ปรากฏขึ้นนั่นคืออนุภาคที่มีคุณสมบัติต่างกัน ปฏิกิริยาระหว่างการก่อตัวเหล่านี้นำไปสู่การปรากฏตัวของอะตอม โมเลกุล และมาโครบอดีที่ก่อตัวเป็นมาโครคอสม์ ตามเกณฑ์นี้ มีการแบ่งระดับของสสารต่อไปนี้: microworld, macroworld และ megaworld
โลกขนาดจิ๋วเป็นพื้นที่ที่มีวัตถุขนาดเล็กมากซึ่งไม่สามารถสังเกตได้โดยตรง ซึ่งมีขนาดคำนวณในช่วงตั้งแต่ 10 -8 ถึง 10 -16 ซม. และอายุการใช้งานอยู่ระหว่างอนันต์ถึง 10 -24 วินาที นี่คือโลกตั้งแต่อะตอมไปจนถึงอนุภาคมูลฐาน ทั้งหมดนี้มีทั้งคุณสมบัติเป็นคลื่นและทางร่างกาย
มาโครเวิลด์- โลกของวัตถุทางวัตถุที่สมส่วนกับบุคคล ในระดับนี้ ปริมาณเชิงพื้นที่จะวัดจากมิลลิเมตรถึงกิโลเมตร และเวลาจากวินาทีถึงปี โลกมาโครเป็นตัวแทนจากโมเลกุลขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นสสารที่อยู่ในสถานะต่างๆ ของการรวมตัวกัน สิ่งมีชีวิต มนุษย์ และผลิตภัณฑ์จากกิจกรรมของพวกมัน
เมกะเวิลด์- ทรงกลมที่มีขนาดและความเร็วของจักรวาลขนาดมหึมา ระยะทางซึ่งวัดเป็นหน่วยทางดาราศาสตร์ (1 AU = 8.3 นาทีแสง) ปีแสง (1 ปีแสง = 10 ล้านล้านกิโลเมตร) และพาร์เซก (1 ชิ้น = 30 ล้านล้านกิโลเมตร) และอายุของวัตถุในอวกาศคือล้านและพันล้านปี ระดับนี้รวมถึงวัตถุวัตถุที่ใหญ่ที่สุด ได้แก่ ดาวเคราะห์และระบบของมัน ดาวฤกษ์ กาแล็กซีและกระจุกของพวกมันที่ก่อตัวเป็นดาราจักรเมตากาแล็กซี
การจำแนกประเภทของอนุภาคมูลฐาน
อนุภาคมูลฐาน-พื้นฐาน องค์ประกอบโครงสร้างไมโครเวิลด์ อนุภาคมูลฐานก็ได้ คอมโพสิต(โปรตอน นิวตรอน) และ ไม่ใช่คอมโพสิต(อิเล็กตรอน นิวตริโน โฟตอน) จนถึงปัจจุบัน มีการค้นพบอนุภาคและปฏิปักษ์มากกว่า 400 ชนิด อนุภาคมูลฐานบางชนิดมีคุณสมบัติที่ผิดปกติ ดังนั้นจึงเชื่อกันมานานแล้วว่าอนุภาคนิวตริโนไม่มีมวลนิ่ง ในยุค 30 ศตวรรษที่ XX เมื่อศึกษาการสลายตัวของเบต้า พบว่าการกระจายพลังงานของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสกัมมันตภาพรังสีเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ตามมาจากสิ่งนี้ว่ากฎการอนุรักษ์พลังงานไม่เป็นที่พอใจหรือนอกเหนือจากอิเล็กตรอนแล้ว อนุภาคที่ตรวจจับได้ยากซึ่งคล้ายกับโฟตอนที่มีมวลนิ่งเป็นศูนย์ก็ถูกปล่อยออกมาเพื่อพาพลังงานส่วนหนึ่งออกไป นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่ามันคือนิวตริโน อย่างไรก็ตาม มีความเป็นไปได้ที่จะตรวจพบนิวตริโนด้วยการทดลองเฉพาะในปี 1956 ในการติดตั้งใต้ดินขนาดใหญ่เท่านั้น ความยากในการตรวจจับอนุภาคเหล่านี้อยู่ที่ความจริงที่ว่าการจับอนุภาคนิวตริโนเกิดขึ้นน้อยมากเนื่องจากมีความสามารถในการทะลุทะลวงสูง ในระหว่างการทดลอง พบว่ามวลที่เหลือของนิวตริโนไม่เท่ากับศูนย์ แม้ว่าจะไม่แตกต่างจากศูนย์มากนักก็ตาม ปฏิปักษ์ยังมีคุณสมบัติที่น่าสนใจอีกด้วย พวกมันมีลักษณะหลายอย่างเหมือนกันกับอนุภาค (มวล การหมุน อายุการใช้งาน ฯลฯ) แต่มีความแตกต่างกันในเรื่องสัญญาณของประจุไฟฟ้าหรือลักษณะอื่น ๆ
ในปี 1928 P. Dirac ทำนายการมีอยู่ของปฏิภาคของอิเล็กตรอน - โพซิตรอน ซึ่งถูกค้นพบโดย K. Anderson ในอีกสี่ปีต่อมาโดยเป็นส่วนหนึ่งของรังสีคอสมิก อิเล็กตรอนและโพซิตรอนไม่ใช่อนุภาคคู่คู่เดียวเท่านั้น อนุภาคมูลฐานทั้งหมด ยกเว้นอนุภาคที่เป็นกลาง มีปฏิปักษ์ในตัวเอง เมื่ออนุภาคและปฏิอนุภาคชนกัน มันจะทำลายล้าง (จาก lat. การทำลายล้าง- การเปลี่ยนรูปเป็นความว่างเปล่า) - การเปลี่ยนรูปอนุภาคมูลฐานและปฏิอนุภาคไปเป็นอนุภาคอื่น จำนวนและประเภทของอนุภาคที่กำหนดโดยกฎการอนุรักษ์ ตัวอย่างเช่น ผลจากการทำลายล้างคู่อิเล็กตรอน-โพซิตรอน โฟตอนจึงถือกำเนิดขึ้น จำนวนอนุภาคมูลฐานที่ตรวจพบจะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ในเวลาเดียวกัน การค้นหาอนุภาคพื้นฐานที่อาจเป็นส่วนประกอบสำคัญในการสร้างอนุภาคที่รู้จักยังคงดำเนินต่อไป สมมติฐานเกี่ยวกับการมีอยู่ของอนุภาคประเภทนี้เรียกว่าควาร์กถูกหยิบยกขึ้นมาในปี พ.ศ. 2507 โดยนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน เอ็ม. เกล-แมน (รางวัลโนเบล พ.ศ. 2512)
อนุภาคมูลฐานมีลักษณะเฉพาะหลายประการ หนึ่งใน คุณสมบัติที่โดดเด่นควาร์กก็คือพวกมันมีประจุไฟฟ้าเป็นเศษส่วน ควาร์กสามารถเชื่อมต่อถึงกันได้เป็นคู่และแฝดสาม การรวมกันของควาร์กทั้งสามรูปแบบ แบริออน(โปรตอนและนิวตรอน) ควาร์กไม่ได้ถูกพบในสถานะอิสระ อย่างไรก็ตาม แบบจำลองควาร์กทำให้สามารถระบุจำนวนควอนตัมของอนุภาคมูลฐานหลายชนิดได้
อนุภาคมูลฐานถูกจำแนกตามเกณฑ์ต่อไปนี้: มวลอนุภาค ประจุไฟฟ้า ประเภทของปฏิกิริยาทางกายภาพที่อนุภาคมูลฐานมีส่วนร่วม อายุการใช้งานของอนุภาค การหมุน ฯลฯ
ขึ้นอยู่กับมวลที่เหลือของอนุภาค (มวลนิ่งของมันซึ่งถูกกำหนดโดยสัมพันธ์กับมวลที่เหลือของอิเล็กตรอนซึ่งถือว่าเบาที่สุดในบรรดาอนุภาคทั้งหมดที่มีมวล) สิ่งต่อไปนี้มีความโดดเด่น:
♦ โฟตอน (กรีก. ภาพถ่าย- อนุภาคที่ไม่มีมวลนิ่งและเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง)
♦ เลปตัน (กรีก. เลปโทส- แสง) - อนุภาคแสง (อิเล็กตรอนและนิวตริโน)
♦ มีซอน (กรีก. เมโส- ปานกลาง) - อนุภาคขนาดกลางที่มีมวลตั้งแต่หนึ่งถึงพันอิเล็กตรอน (pi-meson, ka-meson ฯลฯ )
♦ แบริออน (กรีก. แบรี่ส์- หนัก) - อนุภาคหนักที่มีมวลมากกว่าพันเท่าของมวลอิเล็กตรอน (โปรตอน นิวตรอน ฯลฯ )
ขึ้นอยู่กับประจุไฟฟ้ามีดังนี้:
♦ อนุภาคที่มีประจุลบ (เช่น อิเล็กตรอน)
♦ อนุภาคที่มีประจุบวก (เช่น โปรตอน โพซิตรอน)
♦ อนุภาคที่มีประจุเป็นศูนย์ (เช่น นิวตริโน)
มีอนุภาคที่มีประจุเป็นเศษส่วน - ควาร์กโดยคำนึงถึงประเภทของปฏิสัมพันธ์พื้นฐานที่อนุภาคมีส่วนร่วม ได้แก่:
♦ ฮาดรอน (กรีก. ความกังวลใจ- ใหญ่, แข็งแรง) มีส่วนร่วมในการโต้ตอบทางแม่เหล็กไฟฟ้า, แรงและอ่อนแอ;
♦ leptons เข้าร่วมเฉพาะในปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าและอ่อนแอเท่านั้น
♦ อนุภาค - พาหะของปฏิกิริยา (โฟตอน - พาหะของปฏิกิริยาแม่เหล็กไฟฟ้า; กราวิตอน - พาหะของปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วง; กลูออน - พาหะของปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรง; โบซอนเวกเตอร์ระดับกลาง - พาหะของปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอ)
ขึ้นอยู่กับอายุการใช้งาน อนุภาคจะถูกแบ่งออกเป็นเสถียร กึ่งเสถียร และไม่เสถียร อนุภาคมูลฐานส่วนใหญ่ไม่เสถียร อายุการใช้งานคือ 10 -10 -10 -24 วินาที อนุภาคเสถียรไม่สลายตัวเป็นเวลานาน สามารถดำรงอยู่ได้ตั้งแต่อนันต์ถึง 10 -10 วินาที อนุภาคเสถียรถือเป็นโฟตอน นิวตริโน โปรตอน และอิเล็กตรอน อนุภาค Quasistable จะสลายตัวอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าและปฏิกิริยาที่อ่อนแอ หรือเรียกอีกอย่างว่าการสั่นพ้อง อายุการใช้งานคือ 10 -24 -10 -26 วิ
ปฏิสัมพันธ์เป็นสาเหตุหลักของการเคลื่อนที่ของสสาร ดังนั้นปฏิสัมพันธ์จึงมีอยู่ในวัตถุวัตถุทั้งหมด โดยไม่คำนึงถึงแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติและการจัดระเบียบที่เป็นระบบ คุณลักษณะของการโต้ตอบต่างๆ จะกำหนดเงื่อนไขการดำรงอยู่และคุณสมบัติเฉพาะของวัตถุวัสดุ โดยรวมแล้ว ปฏิสัมพันธ์สี่ประเภทเป็นที่รู้จัก: แรงโน้มถ่วง, แม่เหล็กไฟฟ้า, แรงและอ่อน
แรงโน้มถ่วงปฏิสัมพันธ์ถือเป็นปฏิสัมพันธ์พื้นฐานครั้งแรกที่กลายมาเป็นหัวข้อของการวิจัยโดยนักวิทยาศาสตร์ มันปรากฏตัวในการดึงดูดซึ่งกันและกันของวัตถุวัตถุใด ๆ ที่มีมวลถูกส่งผ่านสนามโน้มถ่วงและถูกกำหนดโดยกฎแห่งความโน้มถ่วงสากลซึ่งกำหนดโดย I. นิวตัน
กฎแรงโน้มถ่วงสากลอธิบายถึงการล่มสลายของวัตถุในสนามโลก การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ ดวงดาว ฯลฯ เมื่อมวลของสสารเพิ่มขึ้น ปฏิกิริยาระหว่างแรงโน้มถ่วงก็จะเพิ่มขึ้น ปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วงเป็นจุดอ่อนที่สุดในบรรดาปฏิกิริยาทั้งหมดที่วิทยาศาสตร์สมัยใหม่รู้จัก อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วงจะกำหนดโครงสร้างของจักรวาลทั้งหมด ได้แก่ การก่อตัวของระบบจักรวาลทั้งหมด การดำรงอยู่ของดาวเคราะห์ ดวงดาว และกาแล็กซี บทบาทที่สำคัญของปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงนั้นถูกกำหนดโดยความเป็นสากลของมัน: วัตถุ อนุภาค และสนามทั้งหมดมีส่วนร่วม
พาหะของปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วงคือ กราวิตอน - ควอนต้าของสนามโน้มถ่วง
แม่เหล็กไฟฟ้าปฏิสัมพันธ์ยังเป็นสากลและเกิดขึ้นระหว่างวัตถุใดๆ ในโลกขนาดจิ๋ว มาโคร และโลกขนาดใหญ่ ปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดจากประจุไฟฟ้าและถูกส่งผ่านโดยใช้สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อมีประจุไฟฟ้า และสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นเมื่อการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้า ปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าอธิบายได้โดย: กฎของคูลอมบ์ กฎของแอมแปร์ ฯลฯ และในรูปแบบทั่วไป - โดยทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์ ซึ่งเชื่อมต่อสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก ต้องขอบคุณปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้อะตอมโมเลกุลเกิดขึ้นและปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น ปฏิกิริยาเคมีเป็นการรวมตัวกันของปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าและเป็นผลจากการกระจายตัวของพันธะระหว่างอะตอมในโมเลกุล ตลอดจนจำนวนและองค์ประกอบของอะตอมในโมเลกุล สารที่แตกต่างกัน- สถานะต่างๆ ของสสาร แรงยืดหยุ่น แรงเสียดทาน ฯลฯ ถูกกำหนดโดยปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้า พาหะของปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าคือโฟตอน - ควอนต้าของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีมวลนิ่งเป็นศูนย์
ภายในนิวเคลียสของอะตอมจะมีปฏิกิริยาระหว่างกันทั้งแบบแรงและแบบอ่อน แข็งแกร่งปฏิสัมพันธ์ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเชื่อมต่อของนิวคลีออนในนิวเคลียส อันตรกิริยานี้ถูกกำหนดโดยแรงนิวเคลียร์ซึ่งมีประจุอิสระ การกระทำในระยะสั้น ความอิ่มตัว และคุณสมบัติอื่นๆ ปฏิกิริยาที่รุนแรงจะยึดนิวคลีออน (โปรตอนและนิวตรอน) ไว้ในนิวเคลียสและควาร์กภายในนิวคลีออน และมีหน้าที่รับผิดชอบในความเสถียรของนิวเคลียสของอะตอม นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าเหตุใดโปรตอนของนิวเคลียสของอะตอมจึงไม่แยกออกจากกันโดยใช้ปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงภายใต้อิทธิพลของแรงผลักแม่เหล็กไฟฟ้า ปฏิกิริยาที่รุนแรงถูกส่งผ่านโดยกลูออน - อนุภาคที่ "ติด" ควาร์ก ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโปรตอน นิวตรอน และอนุภาคอื่น ๆ
อ่อนแอปฏิสัมพันธ์ยังดำเนินการเฉพาะในพิภพเล็ก ๆ เท่านั้น อนุภาคมูลฐานทั้งหมดยกเว้นโฟตอนมีส่วนร่วมในปฏิกิริยานี้ มันทำให้เกิดการสลายตัวของอนุภาคมูลฐานส่วนใหญ่ ดังนั้นการค้นพบนี้จึงเกิดขึ้นหลังจากการค้นพบกัมมันตภาพรังสี ทฤษฎีแรกของปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอถูกสร้างขึ้นในปี 1934 โดย E. Fermi และพัฒนาในปี 1950 เอ็ม. เกลล์-แมน, อาร์. ไฟน์แมน และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ พาหะของปฏิกิริยาที่อ่อนแอนั้นถือเป็นอนุภาคที่มีมวลมากกว่ามวลของโปรตอน 100 เท่า - โบซอนเวกเตอร์ระดับกลาง
คุณลักษณะของการโต้ตอบพื้นฐานแสดงไว้ในตาราง 2.1.
ตารางที่ 2.1
ลักษณะของปฏิสัมพันธ์พื้นฐาน
ตารางแสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วงนั้นอ่อนกว่าปฏิกิริยาอื่นๆ มาก ระยะของการกระทำนั้นไม่จำกัด มันไม่ได้มีบทบาทสำคัญในไมโครโพรเซสและในขณะเดียวกันก็เป็นพื้นฐานสำหรับวัตถุที่มีมวลมาก ปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้านั้นแรงกว่าปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วง แม้ว่าระยะของการกระทำจะไม่จำกัดก็ตาม การโต้ตอบที่รุนแรงและอ่อนแอนั้นมีขอบเขตการดำเนินการที่จำกัดมาก
ภารกิจที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่ง วิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่- การสร้างทฤษฎีรวมของการโต้ตอบพื้นฐานที่รวมการโต้ตอบประเภทต่างๆ การสร้างทฤษฎีดังกล่าวยังหมายถึงการสร้างทฤษฎีอนุภาคมูลฐานที่เป็นเอกภาพด้วย
ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ทฤษฎีคลื่นไม่สามารถอธิบายและอธิบายการแผ่รังสีความร้อนตลอดช่วงความถี่ทั้งหมดของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความร้อนได้ และความจริงที่ว่าการแผ่รังสีความร้อนและโดยเฉพาะอย่างยิ่งแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้กลายเป็นข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Max Planck สามารถให้คำอธิบายเกี่ยวกับการแผ่รังสีความร้อนได้อย่างแม่นยำ
เมื่อวันที่ 14 ธันวาคม พ.ศ. 2443 พลังค์ได้ส่งรายงานในการประชุมของสมาคมกายภาพแห่งเยอรมนี โดยเขาได้สรุปสมมติฐานเกี่ยวกับธรรมชาติควอนตัมของการแผ่รังสีความร้อนและสูตรใหม่สำหรับการแผ่รังสี (สูตรของพลังค์) วันนี้นักฟิสิกส์ถือเป็นวันเกิดของฟิสิกส์ใหม่ - ควอนตัม เอ. ปัวน์กาเร นักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสผู้มีชื่อเสียงเขียนว่า “ทฤษฎีควอนตัมของพลังค์ถือเป็นการปฏิวัติที่ใหญ่ที่สุดและลึกซึ้งที่สุดอย่างไม่ต้องสงสัย ซึ่งปรัชญาธรรมชาติได้เกิดขึ้นนับตั้งแต่สมัยนิวตัน”
พลังค์ตั้งสมมติฐานว่าการแผ่รังสีความร้อน (คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) ไม่ได้ปล่อยออกมาในกระแสต่อเนื่อง แต่แผ่ออกมาเป็นส่วนๆ (ควอนตัม) พลังงานของแต่ละควอนตัมคือ
นั่นคือมันเป็นสัดส่วนกับความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า - โวลต์ ที่นี่ ชม.- ค่าคงที่ของพลังค์เท่ากับ 6.62 · 10 -34 J · s
ข้อตกลงระหว่างการคำนวณของพลังค์และข้อมูลการทดลองเสร็จสมบูรณ์ ในปี 1919 M. Planck ได้รับรางวัลโนเบล
จากแนวคิดควอนตัม ก. ไอน์สไตน์ได้พัฒนาทฤษฎีของปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกในปี 1905 (รางวัลโนเบลปี 1922) โดยนำเสนอข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ว่า แสงมีทั้งคุณสมบัติของคลื่นและรูปร่างของแสง โดยมันถูกปล่อยออกมา กระจาย และดูดซับในควอนตัม (บางส่วน) ควอนตัมแสงเริ่มถูกเรียกว่าโฟตอน
นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Louis de Broglie (พ.ศ. 2435-2530) ในปี พ.ศ. 2467 ในวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกเรื่อง "การวิจัยเกี่ยวกับทฤษฎีควอนตัม" ได้ตั้งสมมติฐานที่ชัดเจนเกี่ยวกับความเป็นสากลของความเป็นคู่ของอนุภาคและคลื่น โดยให้เหตุผลว่าเนื่องจากแสงมีพฤติกรรมในบางกรณีเป็นคลื่น และอย่างอื่น - ในฐานะอนุภาคอนุภาคของวัสดุ (อิเล็กตรอน ฯลฯ ) จะต้องมีคุณสมบัติของคลื่นเนื่องจากกฎทั่วไปของธรรมชาติ เขาเขียนว่า "ในด้านทัศนศาสตร์" เป็นเวลาหนึ่งศตวรรษแล้วที่วิธีตรวจร่างกายถูกละเลยมากเกินไปเมื่อเปรียบเทียบกับคลื่นลูกหนึ่ง เกิดข้อผิดพลาดตรงกันข้ามในทฤษฎีเรื่องสสารไม่ใช่หรือ? เราคิดมากเกินไปเกี่ยวกับภาพ “อนุภาค” และละเลยภาพคลื่นมากเกินไปหรือเปล่า?” ในเวลานั้น สมมติฐานของ de Broglie ดูบ้าไปแล้ว เพียงในปี 1927 หรือสามปีต่อมา วิทยาศาสตร์ก็ประสบกับความตกใจครั้งใหญ่ นักฟิสิกส์ K. Davisson และ L. Germer ได้ทำการทดลองยืนยันสมมติฐานของ de Broglie โดยได้รูปแบบการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน
ตามทฤษฎีควอนตัมแสงของ A. Einstein คุณลักษณะคลื่นของโฟตอนของแสง (ความถี่การสั่น) โวลต์และความยาวคลื่น l = c/v) มีความสัมพันธ์กับลักษณะเฉพาะของกล้ามเนื้อ (พลังงาน ε f, มวลสัมพัทธภาพ m f และโมเมนตัม p f) โดยความสัมพันธ์:
ตามแนวคิดของเดอ บรอกลี อนุภาคขนาดเล็กใดๆ รวมถึงอนุภาคที่มีมวลนิ่ง w 0 ด้วย ค 0 จะต้องไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติทางร่างกายเท่านั้น แต่ยังต้องมีคุณสมบัติเป็นคลื่นด้วย ความถี่ที่สอดคล้องกัน โวลต์และความยาวคลื่น l ถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์ที่คล้ายกับของไอน์สไตน์:
ดังนั้นความยาวคลื่นเดอบรอกลีคือ
ดังนั้น ความสัมพันธ์ของไอน์สไตน์ที่เขาได้รับเมื่อสร้างทฤษฎีโฟตอนอันเป็นผลมาจากสมมติฐานที่เดอ บรอกลีเสนอ ได้มาซึ่งลักษณะสากลและนำไปใช้ได้อย่างเท่าเทียมกันทั้งสำหรับการวิเคราะห์คุณสมบัติทางร่างกายของแสงและสำหรับการศึกษาของ คุณสมบัติของคลื่นของอนุภาคขนาดเล็กทั้งหมด
ก. การทดลองของรัทเทอร์ฟอร์ด
ในปี พ.ศ. 2454 รัทเทอร์ฟอร์ดได้ทำการทดลองที่มีนัยสำคัญเป็นพิเศษซึ่งพิสูจน์การมีอยู่ของนิวเคลียสของอะตอม ในการศึกษาอะตอม รัทเทอร์ฟอร์ดใช้การตรวจวัด (การทิ้งระเบิด) โดยใช้อนุภาคแอลฟา ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของเรเดียม โพโลเนียม และธาตุอื่นๆ รัทเทอร์ฟอร์ดและเพื่อนร่วมงานของเขาในการทดลองก่อนหน้านี้ในปี 1909 พบว่าอนุภาค α มีประจุบวกซึ่งมีขนาดเท่ากับสองเท่าของประจุอิเล็กตรอน คิว =+2e,และมวลที่ตรงกับมวลของอะตอมฮีเลียมนั่นก็คือ
ม ก= 6.62 10 -27 กก.
ซึ่งมีมวลประมาณ 7,300 เท่าของมวลอิเล็กตรอน ต่อมาถูกค้นพบว่าอนุภาค α เป็นนิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม รัทเทอร์ฟอร์ดระดมยิงอะตอมของธาตุหนักด้วยอนุภาคเหล่านี้ เนื่องจากมีมวลต่ำ อิเล็กตรอนจึงไม่สามารถเปลี่ยนวิถีการเคลื่อนที่ของอนุภาค α ได้ การกระเจิงของพวกมัน (การเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่) อาจเกิดจากส่วนที่มีประจุบวกของอะตอมเท่านั้น ดังนั้น จากการกระเจิงของอนุภาค α จึงเป็นไปได้ที่จะกำหนดลักษณะของการกระจายประจุบวกและมวลภายในอะตอมได้
เป็นที่ทราบกันว่าอนุภาคอัลฟาที่ปล่อยออกมาจากพอโลเนียมจะลอยด้วยความเร็ว 1.6-107 เมตร/วินาที พอโลเนียมถูกวางไว้ในกล่องตะกั่ว โดยมีการเจาะช่องแคบๆ ลำแสงอนุภาคαที่ผ่านช่องและไดอะแฟรมตกลงบนฟอยล์ ฟอยล์สีทองสามารถทำให้บางมากได้ โดยมีความหนา 4-10 -7 เมตร (อะตอมของทองคำ 400 อะตอม สามารถประมาณจำนวนนี้ได้โดยการทราบมวล ความหนาแน่น และมวลโมลของทองคำ) หลังจากฟอยล์แล้ว อนุภาค α จะตกลงบนตะแกรงโปร่งแสงที่เคลือบด้วยซิงค์ซัลไฟด์ การชนกันของอนุภาคแต่ละชนิดกับตะแกรงนั้นมาพร้อมกับแสงวาบ (แวววาว) ที่เกิดจากการเรืองแสงซึ่งสังเกตได้ผ่านกล้องจุลทรรศน์
ด้วยสุญญากาศที่ดีภายในอุปกรณ์ (เพื่อไม่ให้อนุภาคกระจัดกระจายจากโมเลกุลอากาศ) เมื่อไม่มีฟอยล์ วงกลมแสงแวววาวที่เกิดจากลำแสงอนุภาค α บาง ๆ ก็ปรากฏขึ้นบนหน้าจอ เมื่อวางฟอยล์บนเส้นทางของลำแสง อนุภาค α ส่วนใหญ่ยังคงไม่เบี่ยงเบนไปจากทิศทางเดิม กล่าวคือ พวกมันทะลุผ่านฟอยล์ราวกับว่ามันเป็นพื้นที่ว่าง อย่างไรก็ตาม มีอนุภาคอัลฟ่าที่เปลี่ยนเส้นทางและกระทั่งสะท้อนกลับด้วย
มาร์สเดนและไกเกอร์ นักเรียนและผู้ร่วมงานของรัทเทอร์ฟอร์ด นับประกายแวววาวมากกว่าหนึ่งล้านครั้งและพบว่าอนุภาคอัลฟ่าประมาณหนึ่งในสองพันถูกหักเหด้วยมุมที่มากกว่า 90° และหนึ่งใน 8,000 x 180° เป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายผลลัพธ์นี้โดยใช้แบบจำลองอะตอมอื่นๆ โดยเฉพาะทอมสัน
จากการคำนวณพบว่าเมื่อกระจายไปทั่วทั้งอะตอม ประจุบวก(แม้จะไม่คำนึงถึงอิเล็กตรอนก็ตาม) ก็ไม่สามารถสร้างความเข้มข้นได้เพียงพอ สนามไฟฟ้าที่สามารถขว้างอนุภาคอัลฟ่ากลับไปได้ ความแรงของสนามไฟฟ้าของลูกบอลที่มีประจุสม่ำเสมอจะสูงสุดบนพื้นผิวของลูกบอล และจะลดลงเหลือศูนย์เมื่อเข้าใกล้จุดศูนย์กลาง การกระเจิงของอนุภาค α ในมุมกว้างเกิดขึ้นราวกับว่าประจุบวกทั้งหมดของอะตอมกระจุกตัวอยู่ในนิวเคลียส ซึ่งเป็นบริเวณที่มีปริมาตรน้อยมากเมื่อเทียบกับปริมาตรทั้งหมดของอะตอม
ความน่าจะเป็นที่อนุภาค α จะเข้าสู่นิวเคลียสและการโก่งตัวของพวกมันในมุมกว้างนั้นมีน้อยมาก ดังนั้นสำหรับอนุภาค α ส่วนใหญ่จึงดูเหมือนจะไม่มีฟอยล์อยู่
รัทเทอร์ฟอร์ดพิจารณาปัญหาของการกระเจิงของอนุภาค α ในสนามไฟฟ้าคูลอมบ์ของนิวเคลียสในทางทฤษฎี และได้รับสูตรที่ช่วยให้สามารถระบุจำนวนอนุภาค α ที่ตกกระทบบนนิวเคลียสและจำนวนอนุภาคที่วัดได้ซึ่งกระจัดกระจายในมุมที่กำหนด . เอ็นประจุบวกเบื้องต้น +e ที่มีอยู่ในนิวเคลียสของอะตอมของฟอยล์กระจายที่กำหนด การทดลองได้แสดงให้เห็นว่ามีจำนวน เอ็นเท่ากับหมายเลขซีเรียลขององค์ประกอบในระบบธาตุของ D.I. Mendeleev นั่นคือ ยังไม่มีข้อความ=ซ(สำหรับทอง ซี= 79).
ดังนั้นสมมติฐานของรัทเทอร์ฟอร์ดเกี่ยวกับความเข้มข้นของประจุบวกในนิวเคลียสของอะตอมทำให้สามารถสร้างความหมายทางกายภาพของเลขลำดับขององค์ประกอบในตารางธาตุได้ อะตอมที่เป็นกลางจะต้องมีอยู่ด้วย ซีอิเล็กตรอน เป็นสิ่งสำคัญที่จำนวนอิเล็กตรอนในอะตอมซึ่งกำหนดโดยวิธีการต่างๆ ใกล้เคียงกับจำนวนประจุบวกเบื้องต้นในนิวเคลียส สิ่งนี้ทำหน้าที่เป็นการทดสอบความถูกต้องของแบบจำลองนิวเคลียร์ของอะตอม
บี. แบบจำลองนิวเคลียร์ของอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด
โดยสรุปผลการทดลองเกี่ยวกับการกระเจิงของอนุภาค α ด้วยฟอยล์ทองคำ Rutherford ได้กำหนด:
♦ อะตอมโดยธรรมชาติแล้วมีความโปร่งใสเป็นส่วนใหญ่จนถึงอนุภาคอัลฟ่า
♦ การโก่งตัวของอนุภาค α ในมุมกว้างจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีสนามไฟฟ้าแรงมากภายในอะตอม ซึ่งสร้างขึ้นโดยประจุบวกที่เกี่ยวข้องกับมวลขนาดใหญ่ที่มีความเข้มข้นในปริมาตรที่น้อยมาก
เพื่ออธิบายการทดลองเหล่านี้ รัทเทอร์ฟอร์ดเสนอแบบจำลองนิวเคลียร์ของอะตอม: ประจุบวกทั้งหมดและมวลเกือบทั้งหมดของอะตอม (99.9%) เข้มข้นในนิวเคลียสของอะตอม (พื้นที่ที่มีขนาดเชิงเส้น 10 -15 -10 -14 ม.) รอบนิวเคลียสในบริเวณที่มีขนาดเชิงเส้นประมาณ 10 -10 เมตร (ขนาดของอะตอมประมาณไว้ในทฤษฎีจลน์ศาสตร์โมเลกุล) อิเล็กตรอนที่มีประจุลบจะเคลื่อนที่ในวงโคจรแบบปิด ซึ่งมีมวลเพียง 0.1% ของมวลของอะตอม นิวเคลียส. ด้วยเหตุนี้ อิเล็กตรอนจึงอยู่ห่างจากนิวเคลียสที่ระยะห่าง 10,000 ถึง 100,000 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของนิวเคลียส กล่าวคือ อะตอมส่วนใหญ่คือพื้นที่ว่าง
แบบจำลองอะตอมนิวเคลียร์ของรัทเทอร์ฟอร์ดมีลักษณะคล้ายคลึงกัน ระบบสุริยะ: ในใจกลางของระบบมี "ดวงอาทิตย์" - แกนกลางและรอบ ๆ มี "ดาวเคราะห์" - อิเล็กตรอน - เคลื่อนที่ในวงโคจรซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกแบบจำลองนี้ ดาวเคราะห์อิเล็กตรอนไม่ตกสู่นิวเคลียสเพราะแรงดึงดูดทางไฟฟ้าระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนนั้นสมดุลกันโดยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ที่เกิดจากการหมุนของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียส
ในปี 1914 สามปีหลังจากการสร้างแบบจำลองดาวเคราะห์ของอะตอม รัทเทอร์ฟอร์ดได้ตรวจสอบประจุบวกในนิวเคลียส ด้วยการระดมยิงอะตอมไฮโดรเจนด้วยอิเล็กตรอน เขาค้นพบว่าอะตอมที่เป็นกลางกลายเป็นอนุภาคที่มีประจุบวก เนื่องจากอะตอมไฮโดรเจนมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัว รัทเทอร์ฟอร์ดจึงตัดสินใจว่านิวเคลียสของอะตอมนั้นเป็นอนุภาคที่มีประจุบวกพื้นฐาน +e เขาเรียกว่าอนุภาคนี้ โปรตอน.
แบบจำลองดาวเคราะห์เห็นด้วยเป็นอย่างดีกับการทดลองเกี่ยวกับการกระเจิงของอนุภาค α แต่ไม่สามารถอธิบายความเสถียรของอะตอมได้ ตัวอย่างเช่น ลองพิจารณาแบบจำลองอะตอมไฮโดรเจนที่ประกอบด้วยโปรตอนนิวเคลียสและอิเล็กตรอน 1 ตัวที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว โวลต์รอบนิวเคลียสในวงโคจรเป็นวงกลมรัศมี ร.อิเล็กตรอนจะต้องตกเป็นเกลียวบนนิวเคลียส และความถี่ของการปฏิวัติรอบนิวเคลียส (และความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากมัน) จะต้องเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง กล่าวคือ อะตอมไม่เสถียร และรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของมันจะต้อง มีสเปกตรัมต่อเนื่อง
ในความเป็นจริงปรากฎว่า:
ก) อะตอมมีเสถียรภาพ
b) อะตอมปล่อยพลังงานภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้น
c) การแผ่รังสีของอะตอมมีสเปกตรัมเส้นที่กำหนดโดยโครงสร้างของมัน
ดังนั้นการประยุกต์ใช้อิเล็กโทรไดนามิกแบบคลาสสิกกับแบบจำลองดาวเคราะห์ของอะตอมจึงทำให้เกิดความขัดแย้งโดยสิ้นเชิงกับข้อเท็จจริงเชิงทดลอง การเอาชนะความยากลำบากที่เกิดขึ้นจำเป็นต้องสร้างสิ่งใหม่ที่มีคุณภาพ - ควอนตัม- ทฤษฎีอะตอม อย่างไรก็ตาม แม้ว่าแบบจำลองดาวเคราะห์จะไม่สอดคล้องกัน แต่แบบจำลองดาวเคราะห์ก็ยังได้รับการยอมรับว่าเป็นภาพอะตอมโดยประมาณและง่ายขึ้น
นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก นีลส์ บอร์ (พ.ศ. 2428-2505) ได้สร้างทฤษฎีควอนตัมแรกของอะตอมในปี พ.ศ. 2456 โดยเชื่อมโยงกฎเชิงประจักษ์ของสเปกตรัมเส้นของไฮโดรเจน แบบจำลองนิวเคลียร์ของรัทเทอร์ฟอร์ดของอะตอม และลักษณะควอนตัมของการปล่อยและ การดูดกลืนแสง
บอร์วางทฤษฎีของเขาโดยใช้สมมุติฐานสามข้อ ซึ่งนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน แอล. คูเปอร์ตั้งข้อสังเกตว่า "แน่นอนว่า ค่อนข้างจะหยิ่งผยองที่จะเสนอข้อเสนอที่ขัดแย้งกับพลศาสตร์ไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์และกลศาสตร์ของนิวตัน แต่บอร์ยังเด็กอยู่"
สมมุติฐานแรก(สมมุติฐานของรัฐนิ่ง):ในอะตอม อิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ไปตามวงโคจรวงกลมบางวงที่เรียกว่าอนุญาตหรือนิ่ง ซึ่งถึงแม้จะมีความเร่งอยู่ แต่ก็ไม่ปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา (ดังนั้น วงโคจรเหล่านี้จึงเรียกว่านิ่ง) อิเล็กตรอนในแต่ละวงโคจรที่อยู่นิ่งจะมีพลังงานที่แน่นอน อี n .
สมมุติฐานที่สอง(กฎความถี่):อะตอมปล่อยหรือดูดซับควอนตัมของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากวงโคจรที่นิ่งหนึ่งไปยังอีกวงหนึ่ง:
hv = จ 1 - จ 2
ที่ไหน อี 1 และ อี 2 - พลังงานอิเล็กตรอน ก่อนและหลังการเปลี่ยนผ่าน ตามลำดับ
เมื่อ E 1 > E 2 การปล่อยควอนตัมจะเกิดขึ้น (การเปลี่ยนผ่านของอะตอมจากสถานะหนึ่งที่มีพลังงานสูงกว่าไปสู่สถานะที่มีพลังงานต่ำกว่า กล่าวคือ การเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอนจากวงโคจรใดๆ ที่อยู่ห่างไกลไปยังวงโคจรใดๆ ที่อยู่ใกล้กับนิวเคลียส) ; ที่ E 1< E 2 - поглощение кванта (переход атома в состояние с большей энергией, то есть переход электрона на более удаленную от ядра орбиту).
Bohr เชื่อมั่นว่าค่าคงที่ของพลังค์ควรมีบทบาทสำคัญในทฤษฎีอะตอม สมมุติฐานที่สาม(กฎการหาปริมาณ):ในวงโคจรที่อยู่กับที่โมเมนตัมเชิงมุมของอิเล็กตรอน ล n = ฉัน ฉัน n r nคือผลคูณของ = h/(2π) นั่นคือ
ฉัน υ n r n = nh, n = 1, 2, 3, …,
โดยที่ = 1.05 · 10 -34 J · s คือค่าคงที่ของพลังค์ (ค่า h/(2π)) เกิดขึ้นบ่อยครั้งจนมีการใช้การกำหนดพิเศษ (“เถ้า” ที่มีแท่ง; ในงานนี้ “เถ้า” จะเป็นเส้นตรง ); ม จ = 9.1 · 10 -31 กก. - มวลอิเล็กตรอน ร ป- รัศมี เครื่องเขียนที่ nวงโคจร; คุณ n- ความเร็วของอิเล็กตรอนในวงโคจรนี้
สมการการเคลื่อนที่ของอนุภาคขนาดเล็กในสนามแรงต่างๆ คือคลื่น สมการชโรดิงเงอร์
สำหรับสภาวะคงที่ สมการชโรดิงเงอร์จะเป็นดังนี้:
โดยที่ Δ คือตัวดำเนินการลาปลาซ
, ม- มวลอนุภาค ชม.- ค่าคงตัวของพลังค์ อี- พลังงานเต็ม ยู- พลังงานศักย์
สมการชโรดิงเงอร์เป็นสมการเชิงอนุพันธ์อันดับสองและมีวิธีแก้ปัญหาที่บ่งชี้ว่าในอะตอมไฮโดรเจน พลังงานทั้งหมดจะต้องไม่ต่อเนื่องกัน:
อี 1 , อี 2 , อ 3…
พลังงานนี้อยู่ในระดับที่เหมาะสม n=1,2,3,...ตามสูตร:
ระดับต่ำสุด Eสอดคล้องกับพลังงานขั้นต่ำที่เป็นไปได้ ระดับนี้เรียกว่าระดับพื้นฐาน ส่วนระดับอื่นเรียกว่าตื่นเต้น
เมื่อจำนวนควอนตัมหลักเพิ่มขึ้น nระดับพลังงานจะอยู่ชิดกัน พลังงานทั้งหมดจะลดลง และเมื่อใด n= ∞ มีค่าเท่ากับศูนย์ ที่ อี>0อิเล็กตรอนจะเป็นอิสระ และหลุดออกจากนิวเคลียสจำเพาะ และอะตอมก็จะแตกตัวเป็นไอออน
คำอธิบายที่สมบูรณ์เกี่ยวกับสถานะของอิเล็กตรอนในอะตอม นอกเหนือจากพลังงานแล้ว ยังเกี่ยวข้องกับคุณลักษณะสี่ประการที่เรียกว่าเลขควอนตัม ซึ่งรวมถึง: เลขควอนตัมหลัก พีหมายเลขควอนตัมของวงโคจร ลิตรเลขควอนตัมแม่เหล็ก ม 1 , เลขควอนตัมการหมุนด้วยแม่เหล็ก m s
ฟังก์ชันคลื่น φ ซึ่งอธิบายการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในอะตอมนั้นไม่ใช่มิติเดียว แต่เป็นคลื่นเชิงพื้นที่ที่สอดคล้องกับความอิสระสามระดับของอิเล็กตรอนในอวกาศ กล่าวคือ ฟังก์ชันคลื่นในอวกาศมีลักษณะเฉพาะ สามระบบ แต่ละคนมีตัวเลขควอนตัมของตัวเอง: พี ล ม ล .
อนุภาคขนาดเล็กแต่ละชนิด รวมถึงอิเล็กตรอน ก็มีการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนภายในของตัวเองเช่นกัน การเคลื่อนที่นี้สามารถแสดงลักษณะเฉพาะได้ด้วยเลขควอนตัมที่สี่ m s เรามาพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้
ก.ตามสูตร หมายเลขควอนตัมหลัก n เป็นตัวกำหนดระดับพลังงานของอิเล็กตรอนในอะตอมและสามารถรับค่าต่อไปนี้ได้ ป= 1, 2, 3…
บี.เลขควอนตัมวงโคจร /. จากการแก้สมการชโรดิงเงอร์ตามมาว่าโมเมนตัมเชิงมุมของอิเล็กตรอน (โมเมนตัมการโคจรเชิงกลของมัน) จะถูกหาปริมาณนั่นคือมันใช้ค่าที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งกำหนดโดยสูตร
ที่ไหน ล ล- โมเมนตัมเชิงมุมของอิเล็กตรอนในวงโคจร ล- จำนวนควอนตัมวงโคจรซึ่งสำหรับการกำหนด ปคำนึงถึงคุณค่า ฉัน= 0, 1, 2… (น- 1) และกำหนดโมเมนตัมเชิงมุมของอิเล็กตรอนในอะตอม
บี.เลขควอนตัมแม่เหล็ก ม ล- จากการแก้สมการชโรดิงเงอร์ มันจะเป็นไปตามเวกเตอร์นั้นด้วย ล(โมเมนตัมเชิงมุมของอิเล็กตรอน) จะวางตัวอยู่ในอวกาศภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กภายนอก ในกรณีนี้ เวกเตอร์จะกางออกเพื่อให้การฉายภาพไปยังทิศทางของสนามแม่เหล็กภายนอกเป็นไป
แอล แอล แซด= อืม ล
ที่ไหน ม.ลเรียกว่า เลขควอนตัมแม่เหล็กซึ่งสามารถรับค่าได้ ม.ล= 0, ±1, ±2, ±1 นั่นคือค่าทั้งหมด (2l + 1)
จากการพิจารณาข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าอะตอมไฮโดรเจนสามารถมีค่าพลังงานเท่ากัน โดยอยู่ในสถานะที่แตกต่างกันหลายสถานะ (n เหมือนกัน และ ลและ ม.ล- แตกต่าง).
เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในอะตอม อิเล็กตรอนจะแสดงคุณสมบัติของคลื่นอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นควอนตัมอิเล็กทรอนิกส์จึงละทิ้งแนวคิดคลาสสิกเกี่ยวกับวงโคจรของอิเล็กตรอน เรากำลังพูดถึงการกำหนดตำแหน่งที่เป็นไปได้ของอิเล็กตรอนในวงโคจร นั่นคือ ตำแหน่งของอิเล็กตรอนสามารถแสดงได้ด้วย "เมฆ" แบบธรรมดา ในระหว่างการเคลื่อนที่ อิเล็กตรอนจะเหมือนกับว่า "เปื้อน" ทั่วทั้งปริมาตรของ "เมฆ" นี้ ตัวเลขควอนตัม nและ ลระบุลักษณะขนาดและรูปร่างของอิเล็กตรอน “เมฆ” และเลขควอนตัม ม.ล- การวางแนวของ "เมฆ" นี้ในอวกาศ
ในปี 1925 นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน อูห์เลนเบ็คและ คนเก่งพิสูจน์ว่าอิเล็กตรอนก็มีโมเมนตัมเชิงมุม (สปิน) ของตัวเองด้วย แม้ว่าเราจะไม่ถือว่าอิเล็กตรอนเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่ซับซ้อนก็ตาม ต่อมาปรากฏว่าโปรตอน นิวตรอน โฟตอน และอนุภาคมูลฐานอื่นๆ หมุนรอบตัว
การทดลอง สเติร์น, เกอร์ลัคและนักฟิสิกส์คนอื่น ๆ นำไปสู่ความจำเป็นในการจำแนกลักษณะของอิเล็กตรอน (และอนุภาคขนาดเล็กโดยทั่วไป) โดยระดับความเป็นอิสระภายในเพิ่มเติม ดังนั้น เพื่ออธิบายสถานะของอิเล็กตรอนในอะตอมได้ครบถ้วน จึงจำเป็นต้องระบุตัวเลขควอนตัมสี่ตัว สิ่งสำคัญคือ พีวงโคจร - ลิตรแม่เหล็ก - ม ล, เลขหมุนแม่เหล็ก - ม ส .
ในฟิสิกส์ควอนตัม มีการยอมรับว่าสิ่งที่เรียกว่าสมมาตรหรือความไม่สมมาตรของฟังก์ชันคลื่นนั้นถูกกำหนดโดยการหมุนของอนุภาค ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของความสมมาตรของอนุภาค อนุภาคมูลฐาน อะตอม และโมเลกุลทั้งหมดที่สร้างขึ้นจากพวกมันจะถูกแบ่งออกเป็นสองชั้น อนุภาคที่มีการหมุนรอบครึ่งจำนวนเต็ม (เช่น อิเล็กตรอน โปรตอน นิวตรอน) จะถูกอธิบายโดยฟังก์ชันคลื่นแบบไม่สมมาตรและเป็นไปตามสถิติของ Fermi-Dirac อนุภาคเหล่านี้เรียกว่า เฟอร์มิออนอนุภาคที่มีจำนวนเต็มหมุน รวมทั้งศูนย์ด้วย เช่น โฟตอน (ล=1) หรือ l-มีซอน (ล= 0) อธิบายด้วยฟังก์ชันคลื่นสมมาตร และเป็นไปตามสถิติของโบส-ไอน์สไตน์ อนุภาคเหล่านี้เรียกว่า โบซอนอนุภาคเชิงซ้อน (เช่น นิวเคลียสของอะตอม) ที่ประกอบด้วยเฟอร์มิออนจำนวนคี่ก็ถือเป็นเฟอร์มิออนเช่นกัน (การหมุนทั้งหมดเป็นจำนวนเต็มครึ่งหนึ่ง) และอนุภาคที่ประกอบด้วยเลขคู่ก็คือโบซอน (การหมุนทั้งหมดเป็นจำนวนเต็ม)
ในอะตอมหลายอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุเป็น Ze อิเล็กตรอนจะครอบครอง "วงโคจร" (เปลือก) ที่แตกต่างกัน เมื่อเคลื่อนที่ไปรอบนิวเคลียส อิเล็กตรอน Z จะถูกจัดเรียงตามกฎกลควอนตัมที่เรียกว่า หลักการของเปาลี(พ.ศ. 2468) เป็นสูตรดังนี้:
> 1. ในอะตอมใดๆ จะต้องมีอิเล็กตรอนสองตัวที่เหมือนกันไม่ได้ ซึ่งกำหนดโดยชุดของเลขควอนตัมสี่ชุด: เลขหลัก เอ็น,วงโคจร / แม่เหล็ก มและการหมุนด้วยแม่เหล็ก ม ส .
> 2. ในสถานะที่มีค่าที่แน่นอน จะมีอิเล็กตรอนได้ไม่เกิน 2n 2 ตัวในอะตอม
ซึ่งหมายความว่ามีเพียง 2 อิเล็กตรอนเท่านั้นที่สามารถอยู่ในเปลือกแรก ("วงโคจร"), 8 ในวงที่สอง, 18 ในวงที่สาม ฯลฯ
ดังนั้นการรวมตัวกันของอิเล็กตรอนในอะตอมหลายอิเล็กตรอนที่มีเลขควอนตัมหลักเท่ากันจึงถูกเรียกว่า เปลือกอิเล็กทรอนิกส์ในแต่ละเปลือก อิเล็กตรอนจะถูกจัดเรียงเป็นเปลือกย่อยซึ่งสอดคล้องกับค่าที่กำหนดเป็น / เนื่องจากเลขควอนตัมของวงโคจร ลรับค่าตั้งแต่ 0 ถึง (n - 1) จำนวน subshells เท่ากับเลขลำดับของเชลล์ ป.จำนวนอิเล็กตรอนในชั้นย่อยจะถูกกำหนดโดยเลขควอนตัมแม่เหล็ก ม ลและหมายเลขหมุนแม่เหล็ก ม ส .
หลักการของเพาลีมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาฟิสิกส์ยุคใหม่ ตัวอย่างเช่น มีความเป็นไปได้ที่จะยืนยันระบบธาตุของเมนเดเลเยฟในทางทฤษฎี หากไม่มีหลักการของเพาลี คงเป็นไปไม่ได้เลยที่จะสร้างสถิติควอนตัมและทฤษฎีของแข็งสมัยใหม่
ในปี พ.ศ. 2412 D.I. Mendeleev ค้นพบกฎการเปลี่ยนแปลงทางเคมีเป็นระยะและ คุณสมบัติทางกายภาพธาตุต่างๆ ขึ้นอยู่กับมวลอะตอม D.I. Mendeleev แนะนำแนวคิดเรื่องเลขลำดับขององค์ประกอบ Z และโดยการจัดเรียงองค์ประกอบทางเคมีตามลำดับหมายเลขที่เพิ่มขึ้น ทำให้เขามีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบเป็นระยะโดยสมบูรณ์ ความหมายทางกายภาพของเลขลำดับขององค์ประกอบ Z ในตารางธาตุถูกกำหนดไว้ในแบบจำลองนิวเคลียร์ของรัทเธอร์ฟอร์ด: ซีเกิดขึ้นพร้อมกับจำนวนประจุบวกเบื้องต้นในนิวเคลียส (โปรตอน) และตามด้วยจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกอะตอม
หลักการของเพาลีให้คำอธิบายเกี่ยวกับตารางธาตุของ D.I. เริ่มจากอะตอมไฮโดรเจนซึ่งมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวและโปรตอนหนึ่งตัว เราจะได้แต่ละอะตอมที่ตามมาโดยการเพิ่มประจุของนิวเคลียสของอะตอมก่อนหน้าหนึ่ง (หนึ่งโปรตอน) และเพิ่มอิเล็กตรอนหนึ่งตัว ซึ่งเราจะจัดให้อยู่ในสถานะที่สามารถเข้าถึงได้ตามหลักการของเพาลี
ที่อะตอมไฮโดรเจน ซี= 1 มีอิเล็กตรอน 1 ตัวอยู่บนเปลือก อิเล็กตรอนนี้อยู่ในเปลือกแรก (K-shell) และมีสถานะ 1S นั่นคือมันมี n=1,ก ล=0(รัฐ S), ม= 0, m s = ±l/2 (ทิศทางของการหมุนนั้นไม่แน่นอน)
อะตอมของฮีเลียม (He) มี Z = 2 มีอิเล็กตรอน 2 ตัวบนเปลือก โดยทั้งคู่อยู่ที่เปลือกแรกและมีสถานะ 1ส,แต่มีการวางแนวการหมุนแบบตรงกันข้าม การเติมเปลือกชั้นแรก (K-shell) สิ้นสุดที่อะตอมฮีเลียม ซึ่งสอดคล้องกับการเติมเต็มคาบแรกของตารางธาตุของ D. I. Mendeleev ตามหลักการของเพาลี ไม่สามารถวางอิเล็กตรอนมากกว่า 2 ตัวบนเปลือกแรกได้
ที่อะตอมลิเธียม (Li) ซี= 3 มีอิเล็กตรอน 3 ตัวในเปลือก: 2 ในเปลือกแรก (K-shell) และ 1 ในเปลือกที่สอง (L-shell) ในชั้นแรก อิเล็กตรอนจะอยู่ในสถานะ 1ส,และในวินาที - 2ส.ช่วงที่สองของตารางเริ่มต้นด้วยลิเธียม
ที่อะตอมเบริลเลียม (บี) ซี= 4 มีอิเล็กตรอน 4 ตัวในเปลือก: 2 ในเปลือกแรกในสถานะ เป็นและ 2 ในวินาทีในสถานะ 2S
สำหรับองค์ประกอบหกตัวถัดมา - จาก B (Z = 5) ถึง Ne (Z = 10) - เปลือกที่สองกำลังถูกเติม ในขณะที่อิเล็กตรอนอยู่ในสถานะ 2S และ 2p (เปลือกย่อย 2 อันก่อตัวขึ้นในเปลือกที่สอง ).
ที่อะตอมโซเดียม (Na) ซี= 11. เปลือกที่หนึ่งและสองนั้นเต็มตามหลักการของเพาลี (มีอิเล็กตรอน 2 ตัวในเปลือกแรกและ 8 อิเล็กตรอนในเปลือกที่สอง) ดังนั้นอิเล็กตรอนตัวที่สิบเอ็ดจึงอยู่ในเปลือกที่สาม (M-shell) ซึ่งอยู่ในสถานะต่ำสุด 3 ส.โซเดียมเปิดช่วงที่สามของระบบธาตุของ D.I. Mendeleev การใช้เหตุผลในลักษณะนี้ เราสามารถสร้างตารางทั้งหมดได้
ดังนั้นระยะเวลาในคุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบจึงอธิบายได้โดยการทำซ้ำในโครงสร้างของเปลือกนอกของอะตอมขององค์ประกอบที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นก๊าซมีตระกูลจึงมีเปลือกนอกที่เหมือนกันจำนวน 8 อิเล็กตรอน
นิวเคลียสของอะตอมทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทใหญ่: เสถียรและกัมมันตภาพรังสี อย่างหลังสลายไปเองตามธรรมชาติกลายเป็นนิวเคลียสขององค์ประกอบอื่น การเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียร์ยังสามารถเกิดขึ้นได้กับนิวเคลียสที่เสถียรเมื่อมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันและกับอนุภาคขนาดเล็กต่างๆ
นิวเคลียสใดๆ มีประจุบวก และปริมาณประจุจะถูกกำหนดโดยจำนวนโปรตอนในนิวเคลียส Z (หมายเลขประจุ) จำนวนโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียสเป็นตัวกำหนดจำนวนมวลของนิวเคลียส A ในเชิงสัญลักษณ์ นิวเคลียสเขียนได้ดังนี้:
ที่ไหน เอ็กซ์- เครื่องหมาย องค์ประกอบทางเคมี- นิวเคลียสที่มีเลขประจุเท่ากัน ซีและเลขมวลต่างๆ กเรียกว่าไอโซโทป ตัวอย่างเช่น ยูเรเนียมเกิดขึ้นในธรรมชาติโดยส่วนใหญ่อยู่ในรูปของไอโซโทปสองชนิด
ไอโซโทปก็มีเหมือนกัน คุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพต่างๆ ตัวอย่างเช่น ไอโซโทปของยูเรเนียม 2 3 5 92 คุณโต้ตอบกับนิวตรอนได้ดี 1 0 nพลังงานใด ๆ และสามารถแยกออกเป็นนิวเคลียสที่เบากว่าได้สองตัว ขณะเดียวกันก็มีไอโซโทปยูเรเนียม 238 92 คุณฟิชไซล์เฉพาะเมื่อมีปฏิกิริยากับนิวตรอนพลังงานสูงมากกว่า 1 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์ (MeV) (1 MeV = 1.6 · 10 -13 J) แกนเดียวกันด้วย กและแตกต่าง ซีถูกเรียกว่า ไอโซบาร์
แม้ว่าประจุของนิวเคลียสจะเท่ากับผลรวมของประจุของโปรตอนที่รวมอยู่ในนั้น แต่มวลของนิวเคลียสไม่เท่ากับผลรวมของมวลของโปรตอนและนิวตรอนอิสระ (นิวคลีออน) แต่ละตัว แต่ก็ค่อนข้างน้อยกว่า มัน. สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าพลังงานการจับยึดเป็นสิ่งจำเป็นในการจับนิวคลีออนในนิวเคลียส (เพื่อจัดระเบียบปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรง) อี.กล่าวโดยนัยคือ นิวคลีออนแต่ละตัว (ทั้งโปรตอนและนิวตรอน) เข้าสู่นิวเคลียส โดยจะปล่อยมวลส่วนหนึ่งของมันออกมาเพื่อสร้างปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงในนิวเคลียส ซึ่งจะ "เกาะติด" นิวคลีออนในนิวเคลียส นอกจากนี้ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพ (ดูบทที่ 3) ระหว่างพลังงาน อีและมวล มมีความสัมพันธ์ E = mc 2 โดยที่ กับ- ความเร็วแสงในสุญญากาศ ดังนั้นการก่อตัวของพลังงานยึดเหนี่ยวของนิวคลีออนในนิวเคลียสอี เซนต์.ส่งผลให้มวลของนิวเคลียสลดลงโดยสิ่งที่เรียกว่าข้อบกพร่องมวล Δm = อี เซนต์.· ค 2 . แนวคิดเหล่านี้ได้รับการยืนยันจากการทดลองมากมาย มีการวางแผนการพึ่งพาพลังงานยึดเหนี่ยวต่อนิวคลีออน อีเซนต์/ ก= ε กับจำนวนนิวคลีออนในนิวเคลียส เอ,เราจะเห็นธรรมชาติที่ไม่เชิงเส้นของการพึ่งพาอาศัยกันนี้ทันที พลังงานยึดเหนี่ยวจำเพาะ ε เพิ่มขึ้น กในตอนแรกจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว (สำหรับนิวเคลียสเบา) จากนั้นลักษณะเฉพาะจะเข้าใกล้แนวนอน (สำหรับนิวเคลียสขนาดกลาง) แล้วค่อยๆ ลดลง (สำหรับนิวเคลียสหนัก) สำหรับยูเรเนียม ε γ 7.5 MeV และสำหรับนิวเคลียสเฉลี่ย ε γ 8.5 MeV นิวเคลียสตรงกลางมีความเสถียรมากที่สุด มีพลังงานยึดเหนี่ยวสูง สิ่งนี้เปิดโอกาสให้ได้รับพลังงานโดยการแบ่งนิวเคลียสหนักออกเป็นสองนิวเคลียสที่เบากว่า (กลาง) ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นได้โดยการระดมยิงนิวเคลียสยูเรเนียมด้วยนิวตรอนอิสระ ตัวอย่างเช่น, 2 3 5 92 U ถูกแบ่งออกเป็นนิวเคลียสใหม่ 2 นิวเคลียส ได้แก่ รูบิเดียม 37 -94 Rb และซีเซียม 140 55 Cs (หนึ่งในรูปแบบฟิชชันของยูเรเนียม) ปฏิกิริยาฟิชชันของนิวเคลียสหนักนั้นน่าทึ่งตรงที่นอกเหนือจากนิวเคลียสที่เบากว่าใหม่แล้ว ยังมีนิวตรอนอิสระใหม่สองตัวปรากฏขึ้น ซึ่งเรียกว่าทุติยภูมิ ในกรณีนี้ แต่ละเหตุการณ์ฟิชชันคิดเป็น 200 MeV ของพลังงานที่ปล่อยออกมา มันถูกปล่อยออกมาในรูปของพลังงานจลน์ของผลิตภัณฑ์จากฟิชชันทั้งหมด และสามารถใช้เพื่อให้ความร้อนกับน้ำหรือสารหล่อเย็นอื่นๆ ได้ ในทางกลับกัน นิวตรอนทุติยภูมิสามารถทำให้เกิดการแตกตัวของนิวเคลียสยูเรเนียมอื่นๆ ได้ ปฏิกิริยาลูกโซ่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการที่พลังงานจำนวนมหาศาลสามารถถูกปล่อยออกมาในสภาพแวดล้อมการผสมพันธุ์ วิธีการสร้างพลังงานนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอาวุธนิวเคลียร์และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ควบคุมในโรงไฟฟ้าและโรงงานขนส่งนิวเคลียร์
นอกเหนือจากวิธีการรับพลังงานปรมาณู (นิวเคลียร์) ที่ระบุแล้วยังมีอีกวิธีหนึ่งคือการหลอมรวมของนิวเคลียสแสงสองอันให้เป็นนิวเคลียสที่หนักกว่า กระบวนการรวมนิวเคลียสของแสงสามารถเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อนิวเคลียสดั้งเดิมถูกดึงเข้าไปใกล้กับระยะห่างที่แรงนิวเคลียร์ออกฤทธิ์อยู่แล้ว (อันตรกิริยารุนแรง) ซึ่งก็คือ ~ 10 - 15 เมตร ซึ่งสามารถทำได้ที่อุณหภูมิที่สูงเป็นพิเศษของ คำสั่ง 1,000,000 °C กระบวนการดังกล่าวเรียกว่าปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์
ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ในธรรมชาติเกิดขึ้นบนดวงดาวและแน่นอนบนดวงอาทิตย์ ภายใต้สภาวะโลกเกิดขึ้นระหว่างการระเบิดของระเบิดไฮโดรเจน (อาวุธเทอร์โมนิวเคลียร์) ซึ่งเป็นฟิวส์ที่เป็นระเบิดปรมาณูธรรมดาซึ่งสร้างเงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของอุณหภูมิสูงพิเศษ จนถึงขณะนี้ ฟิวชั่นนิวเคลียร์แสนสาหัสที่ควบคุมได้เป็นเพียงการวิจัยเท่านั้น ไม่มีการติดตั้งทางอุตสาหกรรม แต่งานในทิศทางนี้กำลังดำเนินการในประเทศที่พัฒนาแล้วทั้งหมดรวมถึงรัสเซียด้วย
กัมมันตภาพรังสีคือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเองของนิวเคลียสหนึ่งไปสู่อีกนิวเคลียส
การสลายตัวตามธรรมชาติของไอโซโทปนิวเคลียร์ภายใต้สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติเรียกว่า เป็นธรรมชาติ,และในสภาพห้องปฏิบัติการอันเป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์ - กัมมันตภาพรังสีเทียม
กัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติถูกค้นพบโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส อองรี เบกเคอเรล ในปี พ.ศ. 2439 การค้นพบนี้ทำให้เกิดการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ธรรมชาติโดยทั่วไปและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในฟิสิกส์ ฟิสิกส์คลาสสิกของศตวรรษที่ 19 ด้วยความเชื่อมั่นของเธอในการแบ่งแยกอะตอมไม่ได้กลายเป็นเรื่องในอดีตทำให้เกิดทฤษฎีใหม่
การค้นพบและศึกษาปรากฏการณ์กัมมันตภาพรังสียังเกี่ยวข้องกับชื่อของ Marie และ Pierre Curie นักวิจัยเหล่านี้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี พ.ศ. 2446
กัมมันตภาพรังสีประดิษฐ์ถูกค้นพบและศึกษาโดยคู่สมรสไอรีนและเฟรเดริก โจเลียต-กูรี ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลในปี 2478 เช่นกัน
ควรสังเกตว่าไม่มีความแตกต่างพื้นฐานระหว่างกัมมันตภาพรังสีทั้งสองประเภทนี้
มีการประมาณการเชิงปริมาณสำหรับธาตุกัมมันตภาพรังสีแต่ละชนิด ดังนั้น ความน่าจะเป็นที่อะตอมจะสลายตัวในหนึ่งวินาทีมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าคงที่การสลายตัวของธาตุที่กำหนด l และเวลาที่ครึ่งหนึ่งของตัวอย่างกัมมันตภาพรังสีสลายตัวเรียกว่าครึ่งชีวิต G05
เมื่อเวลาผ่านไปจำนวนนิวเคลียสที่ไม่สลายตัว เอ็นลดลงตามกฎเลขชี้กำลัง:
เอ็น= เอ็น 0 จ -แลต ,
โดยที่ N 0 คือจำนวนนิวเคลียสที่ไม่สลายตัวในแต่ละครั้ง เสื้อ = เสื้อ 0 (นั่นคือจำนวนอะตอมเริ่มต้น) น-มูลค่าปัจจุบันของจำนวนที่ยังไม่สลายตัว
กฎนี้เรียกว่ากฎเบื้องต้นของการสลายกัมมันตภาพรังสี จากนี้เราจะได้สูตรครึ่งชีวิต:
เรียกว่าจำนวนการสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสีในหนึ่งตัวอย่างต่อวินาที กิจกรรมของยากัมมันตภาพรังสีส่วนใหญ่กิจกรรมจะแสดงด้วยตัวอักษร กตามคำจำกัดความ:
โดยที่เครื่องหมาย "-" หมายถึง ลดลง เอ็นภายในเวลาที่กำหนด.
หน่วยของกิจกรรมในระบบ SI คือ Becquerel (Bq): 1 Bq=1decay/1s บ่อยครั้งในทางปฏิบัติมีการใช้หน่วยที่ไม่ใช่ระบบ - Curie (Ci), 1 Ci = 3.7 10 10 Bq.
สามารถแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมลดลงตามเวลาตามกฎเอ็กซ์โพเนนเชียล:
ก = ก 0 จ -แลต .
1. เรื่องอะไร? เรื่องประเภทใดที่มีความโดดเด่นในความเข้าใจสมัยใหม่?
2. อธิบายแนวคิดเรื่อง “อนุภาคมูลฐาน” บอกลักษณะที่สำคัญที่สุดของอนุภาคมูลฐาน อนุภาคมูลฐานจำแนกได้อย่างไร?
3. คุณรู้จักปฏิสัมพันธ์มีกี่ประเภท? ตั้งชื่อคุณสมบัติหลักของพวกเขา
4. ปฏิปักษ์คืออะไร?
5. อะไรคือความเฉพาะเจาะจงของการศึกษาโลกใบเล็กเมื่อเปรียบเทียบกับการศึกษาโลกใบใหญ่และโลกใบใหญ่?
6. บรรยายประวัติความเป็นมาของการพัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมโดยสังเขป
7. กำหนดสมมุติฐานของ N. Bohr เป็นไปได้ไหมที่ใช้ทฤษฎีของ N. Bohr เพื่ออธิบายโครงสร้างของอะตอมขององค์ประกอบทั้งหมดในตารางของ D. I. Mendeleev
8. ใครและเมื่อใดเป็นผู้สร้างทฤษฎีสนามแม่เหล็กไฟฟ้า?
9. กัมมันตภาพรังสีคืออะไร?
10. ตั้งชื่อประเภทหลักของการสลายกัมมันตภาพรังสี
1) สารเป็นวัตถุประเภทกายภาพประกอบด้วยอนุภาคที่มีมวลในตัวเอง (มวลนิ่ง)
2) สนาม- การก่อตัวของวัสดุที่เชื่อมต่อวัตถุเข้าด้วยกันและส่งการกระทำจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างกายหนึ่ง (สนามแม่เหล็กไฟฟ้า, ความโน้มถ่วง, สนามในนิวเคลียร์) โฟตอนไม่มีมวลนิ่ง เนื่องจากแสงไม่ได้อยู่นิ่ง
3) ปฏิสสาร- สารที่ประกอบด้วยปฏิปักษ์ โครงสร้างปฏิสสาร: นิวเคลียสของอะตอมของความเป็นจริงทางกายภาพประเภทนี้จะต้องมีอยู่จากแอนติโปรตอนและแอนตินิวตรอน และเปลือกจากโพซิตรอน
โลกวัตถุรอบตัวเราสามารถแบ่งออกเป็นประการแรกได้ ไมโครเวิลด์, มาโครเวิลด์ และเมก้าเวิลด์ซึ่งแต่ละแห่งก็รวมไปถึงระดับการจัดระเบียบของการดำรงอยู่ทางวัตถุที่แตกต่างกัน:
- ในธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต: 1) ระดับจุลภาค (ควาร์ก) 2) ระดับประถมศึกษา (อิเล็กตรอน) 3) นิวเคลียร์ (นิวเคลียสของอะตอม) 4) อะตอม 5) โมเลกุล 6) ขนาดมหภาค 7) ดาวเคราะห์ 8) จักรวาล
- ในสัตว์ป่า: 1) โมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยา 2) เซลล์ 3) จุลินทรีย์ 4) ระดับอวัยวะและเนื้อเยื่อ 5) ระดับสิ่งมีชีวิต 6) ประชากร 7) biocenosis 8) ชีวมณฑล
- เพื่อสังคม: 1) บุคคล (รายบุคคล) 2) ครอบครัว 3) กลุ่ม 4) กลุ่มทางสังคม 5) สัญชาติ 6) กลุ่มชาติพันธุ์ 7) รัฐ
แต่ละระดับโครงสร้าง (และระดับย่อย) ของสสารเกิดขึ้นและดำรงอยู่บนพื้นฐานของระดับก่อนหน้า แต่ไม่ได้ลดลงเป็นเพียงองค์ประกอบอย่างง่าย ๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติใหม่และอยู่ภายใต้กฎหมายอื่นในการทำงานและ การพัฒนา.
ความเคลื่อนไหว- แนวคิดที่ครอบคลุมการเปลี่ยนแปลงหรือการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในรูปแบบทั่วไปที่สุด ทุกสิ่งทุกอย่างที่มีอยู่นั้นพยายามดิ้นรนอย่างต่อเนื่องเพื่อการเปลี่ยนแปลง ซึ่งเป็นสถานะที่แตกต่างออกไป แต่มีเพียงสิ่งที่มีเสถียรภาพและอยู่ในการเปลี่ยนแปลงที่สัมพันธ์กันอย่างสันติเท่านั้น แต่หากไม่มีความยั่งยืนในระดับหนึ่ง ก็ไม่มีอะไรในโลกที่จะดำรงอยู่ได้ การพักผ่อนเป็นแนวคิดที่สัมพันธ์กัน แต่การเคลื่อนไหวเป็นสิ่งที่แน่นอน แต่การเคลื่อนไหวก็มีคุณสมบัติของสัมพัทธภาพด้วยเพราะว่า การเปลี่ยนแปลงในวัตถุหนึ่งสามารถบันทึกได้โดยสัมพันธ์กับวัตถุอื่นเท่านั้น
แม้แต่ในสมัยโบราณก็มี 2 แนวคิด:
1) Zeno - การปฏิเสธการเคลื่อนไหว Aporias ของเซโน่ เขาพิสูจน์ให้เห็นถึงความเป็นไปไม่ได้ที่จะคิดเกี่ยวกับการเคลื่อนไหว
2) Heraclitus - "ทุกอย่างไหล!" ทุกสิ่งเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาจากรัฐหนึ่งไปอีกรัฐหนึ่ง
เองเกลส์เสนอรูปแบบการเคลื่อนไหว:
เครื่องกล
ทางกายภาพ
เคมี
ทางชีวภาพ
ทางสังคม
ประเภทของการเคลื่อนที่ของสสาร:
1) เครื่องกล(ไม่มีการเปลี่ยนแปลงคุณภาพ)
2) ด้วยการเปลี่ยนแปลงคุณภาพ-
การวางแนวมี 3 ประเภท:
ก้าวหน้า (ต่ำสุดไปสูงสุด)
ถอยหลัง (จากสูงสุดไปต่ำสุด) แนวนอน (ปรากฏการณ์ของการปรับตัวทางชีววิทยาการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการดำรงอยู่และไม่ได้มาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นโดยทั่วไปในองค์กรและระดับชีวิต Mendeleev ซึ่งการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นที่ระดับโครงสร้างแนวนอนระดับเดียวของการจัดระเบียบสสาร)
การพัฒนาอยู่ภายใต้กฎหมายหลายฉบับ:
กฎแห่งการเปลี่ยนแปลงจากคุณภาพหนึ่งไปสู่อีกคุณภาพหนึ่งโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงเชิงปริมาณ
กฎแห่งความสามัคคีและการต่อสู้ของฝ่ายตรงข้าม
กฎแห่งการปฏิเสธของการปฏิเสธ
ไม่ว่าวัตถุจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร ตราบเท่าที่มีอยู่ วัตถุนั้นก็จะยังคงความแน่นอนไว้ แม่น้ำไม่ได้หยุดเป็นแม่น้ำเพราะมันไหล การมีอยู่ของแม่น้ำอยู่ที่การไหลของมัน การค้นหาความสงบสุขที่สมบูรณ์หมายถึงการหยุดดำรงอยู่ ทุกสิ่งที่ค่อนข้างนิ่งนั้นย่อมเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวบางประเภทอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ สันติภาพมักมีเพียงลักษณะที่มองเห็นและสัมพันธ์กันเสมอ วัตถุสามารถอยู่นิ่งได้เฉพาะเมื่อสัมพันธ์กับระบบอ้างอิงใดๆ เท่านั้น ซึ่งเป็นที่ยอมรับตามอัตภาพว่าอยู่กับที่ (เช่น เราอยู่กับที่เมื่อเทียบกับสิ่งปลูกสร้าง โลก แต่เรากำลังเคลื่อนที่โดยสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์)
พื้นที่ศักดิ์สิทธิ์ส่วนตัว:
-สามมิติ(ความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ใดๆ สามารถอธิบายได้ด้วยสามมิติ ได้แก่ ความยาว ความกว้าง ความสูง)
-การย้อนกลับได้(สามารถกลับมาที่เดิมได้)
-ความยาว
-ไอโซโทรปี(ความเท่าเทียมกันของทุกทิศทางที่เป็นไปได้)
นักบุญส่วนตัวแห่งกาลเวลา:
-มิติเดียว(พิกัดเดียวก็เพียงพอแล้ว: นาที ชั่วโมง วินาที)
-ทิศทางเดียว(คุณไม่สามารถย้อนเวลากลับไปได้)
คุณสมบัติทั่วไปของอวกาศและเวลา:
ความเที่ยงธรรม (ความเป็นอิสระจากจิตสำนึกของเรา)
อนันต์ (ไม่มีสถานที่ใดในจักรวาลที่ขาดอวกาศและเวลา)
ความสมบูรณ์ (เช่น การอยู่นอกอวกาศก็เป็นเรื่องไร้สาระเหมือนกับการอยู่นอกเวลา)
ทฤษฎีสัมพัทธภาพ (เช่น ความคิดของมนุษย์เกี่ยวกับอวกาศและเวลามีความสัมพันธ์กัน)
ความสามัคคีของความต่อเนื่อง (ไม่มีช่องว่าง)
เอกภาพของความไม่ต่อเนื่อง (การดำรงอยู่ของวัตถุวัตถุแยกจากกัน)
ประเภทของพื้นที่และเวลา:
-จริง(รูปแบบวัตถุประสงค์ของการดำรงอยู่ของการผลิตและเวลา)
-การรับรู้(การรับรู้เชิงอัตนัยของบุคคลเกี่ยวกับพื้นที่และเวลาจริง)
-แนวความคิด(การสร้างแบบจำลองทางทฤษฎีของอวกาศและเวลา)
แนวคิดเรื่องกำเนิดของอวกาศและเวลา:
1) รูปธรรม(เดโมคริตุส, เพลโต, นิวตัน)
พื้นที่และเวลาถือเป็นสิ่งสัมบูรณ์ เช่นเดียวกับสสารที่อยู่ในอันดับของสาร พวกมันดำรงอยู่อย่างอิสระ เป็นอิสระจากวัตถุวัตถุ และถือเป็นส่วนขยายและระยะเวลาล้วนๆ
2) เชิงสัมพันธ์(อริสโตเติล, ไลบ์นิซ และในสมัยของเรา ไอน์สไตน์, โลบาเชฟสกี)
พื้นที่และเวลามีความสัมพันธ์พิเศษระหว่างวัตถุที่ไม่มีอยู่อย่างอิสระหรือแยกจากวัตถุเหล่านั้น เหล่านั้น. ถ้ากระดานอยู่ในตำแหน่งหนึ่งสำหรับนิวตัน พื้นที่ของไลบ์นิซก็คือความสัมพันธ์ระหว่างกระดานกับวัตถุที่อยู่รอบๆ
ข้อสรุปที่สำคัญทางปรัชญาสองประการที่ตามมาจากทฤษฎีสัมพัทธภาพ: ประการแรก ที่ความเร็วใกล้กับความเร็วแสง ความยาวของวัตถุจะลดลงประมาณครึ่งหนึ่ง; ประการที่สอง อัตราก้าวของกระบวนการเวลาจะช้าลงด้วยความเร็วใกล้แสงประมาณ 40 เท่า ทฤษฎีสัมพัทธภาพแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างอวกาศ (ขอบเขตของวัตถุ) และเวลา (อัตราระยะเวลาของกระบวนการ) กับความเร็วของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่
สสาร (lat. materia) – สสาร สสาร สิ่งที่โลกวัตถุประกอบด้วย
ความคิดเรื่องสสารพัฒนาขึ้นจากจุดเริ่มต้นของการก่อตัวของความคิดเชิงปรัชญาและวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ นักปรัชญาวัตถุนิยมชาวกรีกโบราณมีส่วนสำคัญในการพัฒนาแนวคิดเรื่องสสาร เป็นพื้นฐานที่เป็นสาระสำคัญ ( ซุ้มประตู) ในสมัยกรีกโบราณพวกเขายอมรับสถานะต่างๆ ของสสาร ดังนั้น ทาเลส(จากมิเลทัส) ยึดเอาหลักการทางวัตถุ น้ำ, อนากซิมันเดอร์ – apeiron, แอนาซีเมเนส – อากาศ, เฮราคลิตุส – ไฟ, พรรคเดโมแครต – อะตอมและความว่างเปล่า- การจัดเตรียมที่ไร้เดียงสาของนักวัตถุนิยมชาวกรีกโบราณเหล่านี้ถือได้ว่าเป็นก้าวแรกสู่การก่อตัวของแนวคิดเรื่องสสาร โดยทั่วไปแล้ว คำว่าเรื่องนั้นได้รับการแนะนำโดยอริสโตเติล ในภาษากรีก สสารคือ hyle - "ต้นไม้" ในการแปลภาษาละตินของซิเซโร - สสาร
ในช่วงยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา นักปรัชญาคนแรกที่มีเนื้อหาใหม่เกี่ยวกับแนวคิดเรื่องสสารคือชาวอิตาลี เบอร์นาร์ดิโน เทเลซิโอ(1509–1588) เขาเชื่อว่าโลกเต็มไปด้วยสสารซึ่งเป็นเนื้อเดียวกัน มันเป็นนิรันดร์ ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยใคร และปริมาณของมันในโลกนั้นคงที่ จิออร์ดาโน่ บรูโน่เข้าใจว่าสสารเป็นสารแห่งสรรพสิ่ง เป็นสารปฐมภูมิ สมบัติ ปรากฏการณ์ เขายังแย้งว่าสสารนั้นเป็นเนื้อเดียวกันและเป็นนิรันดร์
นักปรัชญาและนักการศึกษาชาวฝรั่งเศส พอล อองรี โฮลบาคให้คำจำกัดความของสสารดังนี้ “สสารคือทุกสิ่งที่ส่งผลต่อประสาทสัมผัสของเรา”
โลโมโนซอฟ: “สสารคือสิ่งที่ร่างกายประกอบด้วยและขึ้นอยู่กับแก่นแท้ของมัน มันดำรงอยู่โดยเป็นอิสระจากความรู้สึกและเหตุผลของมนุษย์”
โดยทั่วไปแล้ว ในปรัชญาคลาสสิกมีการกล่าวถ้อยคำที่ลึกซึ้งหลายคำเกี่ยวกับคุณสมบัติของสสาร ซึ่งยังคงรักษาความสำคัญในความรู้สมัยใหม่:
~ สสารในฐานะที่เป็นพื้นฐานสำคัญสากลของปรากฏการณ์ทั้งหมด
~ ความนิรันดร์ของการดำรงอยู่ของสสารในเวลาและความไม่มีที่สิ้นสุดในอวกาศ
~ ความเป็นอิสระของการดำรงอยู่ของมันจากจิตสำนึกของมนุษย์
~ ความต่อเนื่องของสสารและการเคลื่อนไหว แนวคิดของการเคลื่อนไหวเป็นคุณลักษณะของสสาร
~ การรับรู้เรื่อง
ในเวลาเดียวกันความคิดเกี่ยวกับสสารถูกแสดงออกมาซึ่งถูกหักล้างโดยวิทยาศาสตร์ในเวลาต่อมา: สสารวัสดุหลักถูกนำเสนอเป็นพื้นฐานที่เป็นเนื้อเดียวกันในเชิงคุณภาพและไม่เปลี่ยนแปลง มีเพียงสิ่งต่าง ๆ เท่านั้นที่เปลี่ยนแปลง (ปรากฏและหายไป)
แนวคิดวิภาษวิธีของสสารซึ่งมีพื้นฐานมาจากความสำเร็จของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติของศตวรรษที่ 19 ได้รับการกำหนดขึ้น เค. มาร์กซ์และ เอฟ เองเกลส์- พวกเขายืนยันสาระสำคัญของแนวคิดทางปรัชญาเกี่ยวกับสสารและให้ลักษณะของประเภทและสถานะของสสารที่หลากหลาย ในงานของเขาเรื่อง Anti-Dühring เองเกลส์ได้กำหนดและยืนยันวิทยานิพนธ์ที่สำคัญที่สุดของลัทธิวัตถุนิยมเกี่ยวกับเอกภาพของโลก: “เอกภาพของโลกอยู่ที่วัตถุของมัน”; เองเกลส์ได้พัฒนารากฐานของความเข้าใจวิภาษวัตถุ-วัตถุนิยมเกี่ยวกับอวกาศและเวลาในฐานะรูปแบบพื้นฐานของการดำรงอยู่ของสสาร
อย่างไรก็ตาม มาร์กซ์และเองเกลส์ไม่ได้ให้คำจำกัดความพิเศษเกี่ยวกับแนวคิดเรื่องสสาร นั่นทำเสร็จแล้ว วี.ไอ.เลนินในการทำงาน " วัตถุนิยมและการวิจารณ์เชิงประจักษ์": "สสารเป็นหมวดหมู่ทางปรัชญาที่กำหนดความเป็นจริงตามวัตถุประสงค์ ซึ่งมอบให้กับบุคคลในความรู้สึกของเขา ซึ่งถูกคัดลอก ถ่ายภาพ แสดงโดยความรู้สึกของเรา ซึ่งมีอยู่อย่างเป็นอิสระจากสิ่งเหล่านั้น" คำจำกัดความนี้แสดงถึงทรัพย์สินสากลของทุกสิ่งและปรากฏการณ์ของโลกรอบตัวเรา: ดำรงอยู่อย่างเป็นกลาง ภายนอก และเป็นอิสระจากจิตสำนึกของมนุษย์ “...เพียง “ทรัพย์สิน” ของสสารเท่านั้น – เลนินชี้ให้เห็น – ด้วยการยอมรับว่าวัตถุนิยมเชิงปรัชญามีความเกี่ยวข้องกัน จึงมีคุณสมบัติของการเป็นความจริงตามวัตถุประสงค์ ของการดำรงอยู่นอกจิตสำนึกของเรา”
นอกจากแนวคิดเรื่องสสารแล้ว หมวดหมู่ที่สำคัญที่สุดในปรัชญาก็คือหมวดหมู่ "ความเคลื่อนไหว".โดยส่วนใหญ่แล้ว นักปรัชญาวัตถุนิยมได้ระบุการเคลื่อนไหวด้วยการเคลื่อนไหวทางกล กล่าวคือ กับการเคลื่อนตัวของวัตถุวัตถุในอวกาศที่ไม่เปลี่ยนแปลง นอกจากนี้ยังมีนักปรัชญาที่เข้าใจการเคลื่อนไหวในวงกว้างมากขึ้น แต่จำกัดการเคลื่อนไหวไว้เพียงจำนวนจำกัดเท่านั้น ตัวอย่างเช่น, อริสโตเติลเข้าใจว่าการเคลื่อนไหวเป็นการเปลี่ยนแปลง เขาระบุการเคลื่อนไหว 4 ประเภท:
1. การเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพ
2. การเปลี่ยนแปลงเชิงปริมาณ
3. กำเนิดและการทำลายล้าง
4. การย้าย.
F. Bacon นับการเคลื่อนไหวได้ 19 แบบ
โดยสรุปความสำเร็จของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 F. Engels ใน "Dialectics of Nature" ให้แนวคิดของการเคลื่อนไหวดังต่อไปนี้: "การเคลื่อนไหวซึ่งพิจารณาในความหมายทั่วไปที่สุดนั้นรวบรวมการเปลี่ยนแปลงและกระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นในจักรวาลโดยเริ่มต้น จากการเคลื่อนไหวที่เรียบง่ายและจบลงด้วยการคิด” (“ธรรมชาติวิภาษวิธี”) ในความเข้าใจนี้ การเคลื่อนไหวปรากฏเป็นส่วนสำคัญ คุณสมบัติของสสาร, เช่น. ยังไง คุณลักษณะของเรื่อง- ดังนั้นในงานของเขาเรื่อง “Anti-Dühring” เองเกลส์ได้สร้างจุดยืนที่สำคัญที่สุดของปรัชญาวัตถุนิยม: “ การเคลื่อนไหวเป็นหนทางของการดำรงอยู่ของสสาร- ไม่เคยมีและไม่สามารถเกิดขึ้นได้หากไม่มีการเคลื่อนไหว” "ความสงบสุขทั้งหมด – เองเกลส์กล่าวไว้ในที่นี้ว่า – ความสมดุลทั้งหมดเป็นเพียงความสัมพันธ์เท่านั้น" ดังนั้น เองเกลส์จึงพัฒนา ความคิดเรื่องการแยกกันไม่ออกของสสารและการเคลื่อนไหว: 1) สสารไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากไม่มีการเคลื่อนไหว 2) การเคลื่อนไหวไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากไม่มีสสาร
เองเกลส์แสดงให้เห็นว่าในธรรมชาติมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน รูปแบบของการเคลื่อนที่ของสสารและการเคลื่อนไหวแต่ละรูปแบบสอดคล้องกับสสารบางประเภท เขาแยกแยะออก การเคลื่อนที่ของสสาร 5 รูปแบบ:
การเคลื่อนที่ของสสารทุกรูปแบบเชื่อมโยงถึงกัน มีกระบวนการเปลี่ยนแปลงร่วมกันของการเคลื่อนไหวบางรูปแบบไปสู่การเคลื่อนไหวอื่นๆ ในโลกอย่างต่อเนื่อง ในกระบวนการพัฒนา การก่อตัวเกิดขึ้นบนพื้นฐานของการเคลื่อนไหวบางรูปแบบ (ด้านล่าง) - การเคลื่อนไหวรูปแบบอื่นที่สูงกว่า ดังนั้นรูปแบบการเคลื่อนที่ทางเคมีจึงเกิดขึ้นบนพื้นฐานของการเคลื่อนที่ทางกายภาพ บนพื้นฐานของรูปแบบการเคลื่อนไหวทางกายภาพและทางเคมีจะเกิดสิ่งทางชีวภาพขึ้น บนพื้นฐานของรูปแบบการเคลื่อนไหวทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้น การเคลื่อนไหวเช่นชีวิตทางสังคมจึงเกิดขึ้น กันต่อไป รูปร่างสูงการเคลื่อนไหวจะมีความแตกต่างในเชิงคุณภาพตามกฎหมายพิเศษของตัวเอง
ลุดวิก ฟอยเออร์บัคในบทความเรื่อง “วิทยานิพนธ์เบื้องต้นเพื่อการปฏิรูปปรัชญา” และ(พ.ศ. 2385) ได้สรุปว่า " ช่องว่างและ เวลาก่อรูปเป็นสรรพสิ่งทั้งปวง” F. เองเกลส์ในงานของเขาเรื่อง “Anti-Dühring” ได้พัฒนาและสรุปการตีความวัตถุนิยมเกี่ยวกับอวกาศและเวลาให้เป็นลักษณะทั่วไป เขากำหนดจุดยืน: “รูปแบบพื้นฐานของการดำรงอยู่ทั้งหมดคืออวกาศและเวลา” ประเภทของอวกาศและเวลาแสดงอะไร?
หมวดหมู่ ช่องว่างเป็นการแสดงออกถึงการอยู่ร่วมกันและความแน่นอนของสิ่งต่าง ๆ จากกันและกัน ขอบเขต ลำดับของที่ตั้งที่สัมพันธ์กัน หมวดหมู่ เวลาระบุลักษณะลำดับของการปรับใช้กระบวนการวัสดุโดยแยกจากกัน ขั้นตอนที่แตกต่างกันกระบวนการเหล่านี้ ระยะเวลา การพัฒนา
พื้นที่และเวลามีคุณสมบัติบางอย่าง
ช่องว่าง
1. ความยาว(ทรัพย์สินหลัก):
วัตถุวัตถุทั้งหมดมีขอบเขตที่แน่นอน มีโครงสร้างเชิงพื้นที่ที่แน่นอน และมีปริมาตรที่แน่นอน
เราไม่พบวัตถุที่ไม่มีการขยาย ไม่มีโครงสร้าง และไม่มีปริมาตรโดยสิ้นเชิงในธรรมชาติ ไม่มีเลย
ไม่มีวัตถุที่ไม่มีช่องว่าง
2. มิติ:
อวกาศเป็นสามมิติ ซึ่งหมายความว่าในการกำหนดตำแหน่งของจุดวัสดุในอวกาศนั้นมีความจำเป็นและเพียงพอที่จะระบุระยะทางสามระยะซึ่งค่าตัวเลขเรียกว่าพิกัดของจุด
3. ความสม่ำเสมอ:
หมายความว่าเหตุการณ์เดียวกันภายใต้เงื่อนไขเริ่มต้นเดียวกันเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกันที่จุดต่างๆ ในอวกาศ
ตัวอย่างเช่น: กฎอันโด่งดังของอาร์คิมีดีส วัตถุที่แช่อยู่ในของเหลวจะมีแรงลอยตัวเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่วัตถุถูกแทนที่ กฎหมายนี้มีอยู่ในโรม มอสโก สตาฟโรปอล ฯลฯ ก็แสดงออกมาในลักษณะเดียวกันภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน
เวลา
1. มิติ
เวลาเป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าหากมีจุดอ้างอิง ช่วงเวลาใดๆ ก็สามารถระบุได้โดยใช้ตัวเลขเพียงตัวเดียว
2. ความสม่ำเสมอ
เหตุการณ์เดียวกันภายใต้เงื่อนไขเริ่มต้นเดียวกันดำเนินไปในลักษณะเดียวกันในช่วงเวลาที่ต่างกัน ดังนั้น ผลกระทบของแรงลอยตัวต่อวัตถุที่จมอยู่ในของเหลวจึงถูกค้นพบโดยอาร์คิมิดีสในสมัยกรีกโบราณเมื่อกว่า 2.5 พันปีก่อน และในศตวรรษที่ 20 เราสังเกตเห็นประสบการณ์เดียวกันภายใต้เงื่อนไขเริ่มต้นเดียวกัน
คนส่วนใหญ่สามารถตั้งชื่อสถานะคลาสสิกของสสารสามสถานะได้อย่างง่ายดาย ได้แก่ ของเหลว ของแข็ง และก๊าซ ผู้ที่สนใจเรื่องฟิสิกส์แม้แต่น้อยก็จะเพิ่มพลาสมาในรายการนี้ แต่ในความเป็นจริงแล้ว นักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันได้ขยายรายการสถานะที่เป็นไปได้ของสสารออกไปอย่างมีนัยสำคัญ วันนี้มีอย่างน้อยสิบคน
ของแข็งอสัณฐานอยู่กึ่งกลางระหว่างสถานะทั้งสองของสสาร ในระหว่างกระบวนการที่เรียกว่า vitrification ของเหลวจะเย็นลงและความหนืดจะเพิ่มขึ้นจนถึงจุดที่ไม่ไหลเหมือนของเหลวอีกต่อไป แต่โมเลกุลของมันยังคงไม่เป็นระเบียบและไม่ก่อให้เกิดโครงสร้างผลึกเหมือนของแข็งปกติ ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดของของแข็งอสัณฐานคือแก้ว
เป็นที่ทราบกันดีว่าสสารเสื่อมมีสองประเภทหลัก: สสารเสื่อมของอิเล็กตรอนและสสารเสื่อมนิวตรอน สสารที่ทำให้อิเล็กตรอนเสื่อมสภาพมีอยู่ในดาวแคระขาวเป็นส่วนใหญ่ โดยมีมวลของดาวฤกษ์น้อยกว่ามวลดวงอาทิตย์ของเรา 1.44 เท่า หากดาวฤกษ์มีมวลมากกว่าขีดจำกัดนี้ (เรียกว่าขีดจำกัดจันทรเศขา) มันก็จะยุบตัวเป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ และในหลุมดำ สสารจะถูกเปลี่ยนให้อยู่ในรูปแบบที่เสื่อมสลายของนิวตรอน นิวตรอนอิสระ (ไม่ถูกผูกมัดในนิวเคลียสของอะตอม) โดยทั่วไปจะมีครึ่งชีวิต 10.3 นาที และในแกนกลางของดาวนิวตรอน นิวตรอนมีอยู่นอกนิวเคลียส ก่อตัวเป็นสสารที่เสื่อมสภาพของนิวตรอน
นอกจากนี้สารในสถานะนี้ยังมีคุณสมบัติที่แปลกมากอีกด้วย ของเหลวซุปเปอร์ฟลูอิดที่วางอยู่ในหลอดทดลองเริ่มคืบคลานขึ้นไปด้านข้างของหลอดทดลอง ดูเหมือนจะฝืนกฎแรงโน้มถ่วงและแรงตึงผิว ในเวลาเดียวกัน การรักษาฮีเลียมเหลวเป็นเรื่องยากอย่างไม่น่าเชื่อ เพราะมันซึมผ่านรูพรุนที่เล็กที่สุด ตัวอย่างเช่น จากกระติกน้ำร้อนมาตรฐาน มันจะ "หายไปอย่างลึกลับ" ในเวลาไม่กี่นาที
โบซอนเป็นอนุภาคที่มีค่าการหมุนเป็นจำนวนเต็ม และโบซอนหลายตัวสามารถรับสถานะควอนตัมเดียวกันได้ โบซอนรวมถึงอนุภาคใดๆ ที่มีประจุพลังงาน (เช่น โฟตอน) ในช่วงทศวรรษปี ค.ศ. 1920 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ซึ่งอาศัยผลงานของโบส นักฟิสิกส์ชาวอินเดีย ได้เสนอการมีอยู่ของ แบบฟอร์มใหม่สสารซึ่งเป็นพื้นฐานคือโบซอนซึ่งเย็นลงจนถึงอุณหภูมิใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์ (น้อยกว่าหนึ่งในล้านของระดับเหนือศูนย์สัมบูรณ์)
คอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์มีความคล้ายคลึงกับของเหลวยิ่งยวดมาก แต่มีคุณสมบัติเฉพาะของตัวเอง สิ่งที่น่าตกใจที่สุดคือ BEC สามารถชะลอความเร็วแสงจากความเร็วปกติที่ 300,000 เมตรต่อวินาทีได้ ในปี 1998 เลน ฮาว นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดสามารถชะลอแสงให้เหลือเพียง 60 กิโลเมตรต่อชั่วโมงโดยการยิงลำแสงเลเซอร์ผ่านตัวอย่าง BEC รูปทรงซิการ์ ในการทดลองต่อมา ทีมงานของฮาวสามารถหยุดแสงในบีอีซีได้อย่างสมบูรณ์
นักวิจัยสามารถสร้างสารดังกล่าวได้สำเร็จในปี 2558 เท่านั้น หากการทดลองของพวกเขาได้รับการยืนยันจากห้องปฏิบัติการอื่น โลกอาจเปลี่ยนแปลงได้ เนื่องจากโลหะของ Jahn-Teller มีคุณสมบัติเป็นทั้งฉนวนและตัวนำยิ่งยวดในเวลาเดียวกัน ในโลหะซึ่งตั้งชื่อตามเอฟเฟกต์ Jahn-Teller ความดันสามารถเปลี่ยนรูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุลให้เป็นรูปแบบอิเล็กทรอนิกส์ใหม่ได้ พูดง่ายๆ ก็คือ สารที่ได้สามารถเปลี่ยนสถานะเป็นตัวนำ ฉนวน โลหะ และวัสดุแม่เหล็กได้อย่างง่ายดาย คุณสมบัติของวัสดุดังกล่าวจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างอะตอมในโครงตาข่ายคริสตัล ระยะทางเปลี่ยนไปโดยใช้แรงกด แต่ไม่ใช่กลไกธรรมดา แต่เป็นเคมี
เมื่อพยายามเปลี่ยนสสารให้เป็นสถานะใหม่ของสสาร นักวิทยาศาสตร์จะพิจารณาโครงสร้างของสสารตลอดจนคุณสมบัติของสสาร ในปี พ.ศ. 2546 ซัลวาทอเร ทอร์ควาโต และแฟรงก์ สติลลิงเจอร์ แห่งมหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน เสนอสภาวะใหม่ของสสารที่เรียกว่า ภาวะเนื้อเดียวกันไม่เป็นระเบียบ สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือพวกเขาค้นพบสถานะใหม่ของสสารหลังจากศึกษาตาไก่อย่างละเอียด
ปรากฎว่าเซลล์ในเรตินาของตาไก่นั้นตั้งอยู่อย่างวุ่นวาย แต่ในขณะเดียวกันก็เท่ากัน สารในสถานะดังกล่าวจะแสดงคุณสมบัติของของเหลวและคริสตัลในเวลาเดียวกัน ดูเหมือนว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้เฉพาะในสถานะของพลาสมา แต่ธรรมชาติกลับกลายเป็นว่าฉลาดแกมโกงมากขึ้น สันนิษฐานว่าการค้นพบดังกล่าวสามารถช่วยในการพัฒนาอุปกรณ์ที่เป็นนวัตกรรมพื้นฐานในการส่งผ่านแสงได้
ย้อนกลับไปในช่วงกลางทศวรรษที่ 90 นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งได้ประกาศความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของสิ่งที่เรียกว่า "อนุภาคกึ่ง" เนื่องจากในระหว่างการทดลองอิเล็กตรอนจะผ่านระหว่างเซมิคอนดักเตอร์สองตัว สิ่งนี้ทำให้เกิดความปั่นป่วนค่อนข้างมาก เนื่องจากอนุภาคควาซิพพาร์ติเคิลทำหน้าที่ราวกับว่าพวกมันมีประจุเป็นเศษส่วน ซึ่งถือว่าเป็นไปไม่ได้ในวิชาฟิสิกส์ จากข้อมูลเหล่านี้ ทีมงานแนะนำว่าอิเล็กตรอนไม่ใช่อนุภาคพื้นฐานของจักรวาล และมีอนุภาคพื้นฐานอีกมากมายที่มนุษย์ยังไม่ได้ค้นพบ ผลงานของพวกเขาได้รับรางวัลโนเบล แต่ต่อมาถูกค้นพบว่าผลลัพธ์มีสาเหตุมาจากข้อผิดพลาดในการทดลอง
แนวคิดเรื่อง "อนุภาคเสมือน" ถูกข้องแวะ แต่นักวิจัยบางคนก็ไม่ได้ละทิ้งมันไปโดยสิ้นเชิง เหวิน เจียเป่าและเลวินยังคงทำงานเกี่ยวกับ "อนุภาคกึ่ง" ต่อไป และเสนอการมีอยู่ของสถานะใหม่ของสสารที่เรียกว่าของเหลวตาข่ายสุทธิ ซึ่งคุณสมบัติหลักคือการพัวพันกับควอนตัม ในรายงานของพวกเขา Wen Jiabao และ Levin ระบุว่าอวกาศเต็มไปด้วยเครือข่ายสตริงของอนุภาคย่อยอะตอมที่พันกัน
ในช่วงเวลานี้ จักรวาลประกอบด้วยพลาสมาควาร์ก-กลูออนร้อนทั้งหมด พลาสมาควาร์ก-กลูออนเป็นสถานะของสสารซึ่งควาร์กและกลูออนที่มีสีปล่อยออกมาก่อตัวเป็นตัวกลางต่อเนื่อง (โครโมพลาสซึม) และยังสามารถแพร่กระจายในนั้นในลักษณะอนุภาคกึ่งอิสระ สิ่งที่เรียกว่า "การนำสี" เกิดขึ้นซึ่งคล้ายกับค่าการนำไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในพลาสมาอิเล็กตรอนไอออนธรรมดา
หนึ่งในการค้นพบล่าสุดคือเหล็กกล้าในกลุ่มดาวหงส์
