Pranešimas mega makro ir mikro pasaulių tema. Mikro, makro, mega pasauliai

MAKROPASAULIS IR MIKROPASAULIS– dvi pagrindinės sritys materialus pasaulis, radikaliai skiriasi savo raštų pobūdžiu. Makrokosmoso ir mikrokosmoso kontrastas siekia seniausias gamtos filosofines koncepcijas. makrokosmosas ir mikrokosmosas . Šiuolaikinės reprezentacijos apie makropasaulį ir mikropasaulį, susiformavusį formuojantis kvantinei teorijai ir jos supratimui: ikikvantinės fizikos tyrimo objektai sudaro makropasaulį, o objektai, kurių pagrindu jis kuriamas kvantinė teorija, sudaro mikrokosmosą. Kvantinė teorija buvo sukurta kaip atomo sandaros ir savybių bei atominio mastelio procesų teorija; dabar jis yra dalelių fizikos pagrindas. Kalbant apie idėjas klasikinė fizika, kvantinės teorijos dėsniai pasirodė labai keisti ir paradoksalūs, nulėmę ypatingo, unikalaus fizinio pasaulio sampratos formavimąsi. Išsakoma nuomonė, kad kvantinė teorija yra toks „žmogaus minties vaisius, kuris yra daugiau nei bet kuris kitas mokslo pasiekimas pagilino ir išplėtė mūsų supratimą apie pasaulį“ ( Weiskopfas W. Fizika XX amžiuje. M., 1977, p. 34). Pagrindinės savybės kvantinės sąvokos, leidžiančios kalbėti apie ypatingą pasaulį fizikiniai reiškiniai, iš esmės yra bangų ir dalelių dvilypumas tikimybinis pobūdis mikropasaulio procesai ir mikroobjekto savybių reliatyvumas, fiksuotas makrolygmenyje.

Istoriškai mokslo skverbtis į mikroprocesų sritį lėmė plėtrą mokslines teorijas didele dalimi bendruomenė. Įsiskverbimas į materijos struktūrą paskatino klasikos vystymąsi statistinė fizika, o giliųjų paveldimumo struktūrų analizė leidžia sukurti genų teoriją. Žinios apie atomą davė pradžią kvantinei teorijai – pačiai pagrindinei šiuolaikinėje fizikoje. „Mikrofizika vakar, šiandien ir, reikia galvoti, rytoj“, kaip pažymėta namų fizikas V. Ginzburgas, „buvo, yra ir bus fizikos ir viso gamtos mokslų lyderis“ ( Ginzburgas V. Apie fizikos ir astrofizikos raidos perspektyvas XX amžiaus pabaigoje. – Fizika XX a. Plėtra ir perspektyvos. M., 1984, p. 299). Idėjos apie makrokosmosą ir mikrokosmosą papildo ir viena kitą sąlygoja. Mikropasaulio savybių ir dėsnių išmanymas leidžia atskleisti makropasaulio objektų savybes ir struktūras, o makropasaulio – mikropasaulio objektų vidinių galimybių gausą.

Mikropasaulio fizikos raida transformuoja ir pagrindines teorinės žinių raiškos formas. Visų pirma, perėjus nuo klasikinės fizikos prie mikropasaulio fizikos, pasikeitė mūsų supratimas apie elementarumą - perėjimas nuo idėjų apie bestruktūrinius atomus ( materialūs taškai) į idėjas apie elementarūs įvykiai kaip apie kai kuriuos tolesnius neskaidomus (bestruktūrinius) sąveikos aktus. Tiek reliatyvumo teorija, tiek ypač kvantinė teorija savo konstrukcijose išplaukia iš įvykio sampratos, kuri yra elementarus objektas be struktūros. Kaip sakė rusų fizikas A. D. Aleksandrovas, kalbėdamas apie reliatyvumo teorijos struktūrą: „ Paprasčiausias elementas pasaulis yra tai, kas vadinama įvykiu. Tai „taško“ reiškinys, kaip momentinis taškinės lempos blyksnis arba, naudojant vizualines erdvės ir laiko sąvokas, reiškinys, kurio išplėtimas erdvėje ir laike gali būti nepaisomas. Trumpai tariant, įvykis yra analogiškas taškui geometrijoje, ir, imituodami Euklido pateiktą taško apibrėžimą, galime pasakyti, kad įvykis yra reiškinys, kurio dalis nėra, tai yra „atominis“ reiškinys. Kiekvienas reiškinys, kiekvienas procesas pristatomas kaip kažkoks nuoseklus įvykių rinkinys. Šiuo požiūriu visas pasaulis yra matomas kaip daugybė įvykių“ ( Aleksandrovas A.D. Apie filosofinį reliatyvumo teorijos turinį. – Einšteinas ir filosofines problemas XX amžiaus fizika M., 1979, p. 113). Perėjimo nuo objektų kalbos prie įvykių kalbos formavimosi eigoje analizė šiuolaikinė fizika B. Russellas skyrė esminę reikšmę (žr. Raselas B.Žmogaus pažinimas. M., 1957. p. 358 ir 497). Todėl galima teigti, kad makrofizikos pasaulis yra pasaulis, sukurtas iš objektų, o mikrofizikos pasaulis yra pasaulis, susidaręs iš įvykių.

Šiuolaikinėje fizikoje elementarios esmės (kaip tolimesnio neskaidomo, bestruktūrinio elemento) problema iš esmės lieka atvira. Galima daryti prielaidą, kad toliau mokslui skverbiantis į giluminius materijos sandaros lygmenis, paprasčiausio, bestruktūrės elemento klausimas pakeis savo prasmę. Pradiniai reiškiniai fizinis pasaulis nuo pat pradžių reikėtų vertinti kaip kažką sudėtingo, t.y. sistemingai; tuo pat metu pati sistemos samprata veikia kaip pirminė, pamatinė. Tai taip pat pakeis teorinių konstrukcijų pobūdį pagrindines sritis fizika.

MAKROPASAULIS IR MIKROPASAULIS

MAKROPASAULIS IR MIKROPASAULIS

MAKROPASAULIS IR MIKROPASAULIS yra dvi pagrindinės materialaus pasaulio sritys, radikaliai skirtingos savo dėsnių pobūdžiu. Makrokosmoso ir mikrokosmoso kontrastas siekia senovės gamtos filosofines makrokosmoso ir mikrokosmoso koncepcijas. Šiuolaikinės idėjos apie makropasaulį ir mikropasaulį susiformavo formuojantis kvantinei teorijai ir jos suvokimui: ikikvantinės fizikos tyrimo objektai sudaro makropasaulį, o objektai, kurių pagrindu jis kuriamas, – mikropasaulį. Kvantas buvo sukurtas kaip atomo sandaros ir savybių bei atominio mastelio procesų teorija; dabar jis yra dalelių fizikos pagrindas. Klasikinės fizikos sampratų požiūriu kvantinės teorijos dėsniai pasirodė labai keisti ir paradoksalūs, nulėmę ypatingo, unikalaus fizinio pasaulio sampratą. Sakoma, kad kvantinė teorija atstovauja „žmogaus vaisiui, kuris labiau nei bet kuris kitas mokslo pasiekimas pagilino ir išplėtė mūsų pasaulį“ (Weisskopf V. Physics in the XX amžiuje. M., 1977, p. 34). Svarbiausi kvantinių sąvokų bruožai, leidžiantys kalbėti apie ypatingą fizikinių reiškinių pasaulį, yra korpuskuliniai-banginiai, iš esmės tikimybiniai mikropasaulio procesai ir mikroobjekto savybių reliatyvumas, fiksuotas makrolygmenyje.

Istoriškai mokslo skverbtis į mikroprocesų sritį paskatino didelio bendrumo mokslo teorijų sukūrimą.

Mikropasaulio fizikos raida transformuoja ir pagrindines teorinės žinių raiškos formas. Visų pirma, perėjus nuo klasikinės fizikos prie mikropasaulio fizikos, pasikeitė mūsų supratimas apie elementarumą – perėjimas nuo idėjų apie bestruktūrinius atomus (medžiagos taškus) prie idėjų apie elementarius įvykius, kaip kai kuriuos tolesnius neskaidomus (be struktūros) veiksmus. sąveika. Tiek, o ypač kvantinė teorija, savo konstrukcijose remiasi anksčiau buvusio įvykio samprata

reprezentuojantis bestruktūrį elementarą. Kaip sakė rusų fizikas A.D. Aleksandrovas, kalbėdamas apie reliatyvumo teorijos struktūrą: „Paprasčiausias pasaulio elementas yra tai, kas vadinama įvykiu. Tai „taško“ reiškinys, kaip momentinis taškinės lempos blyksnis arba, naudojant vizualines erdvės ir laiko sąvokas, reiškinys, kurio išplėtimas erdvėje ir laike gali būti nepaisomas. Žodžiu, analogiškai taškui geometrijoje ir, imituodami Euklido pateiktą taško apibrėžimą, galime pasakyti, kad įvykis yra reiškinys, kurio dalis jis yra, tai yra „atominis“ reiškinys. Kiekvienas reiškinys, kiekvienas pateikiamas kaip kažkoks nuoseklus įvykių rinkinys. Šiuo požiūriu viskas vertinama kaip įvykiai“ (Aleksandrovas A.D. Apie reliatyvumo teorijos filosofinį turinį. – Einstein and philosophical problems of physics of the 20th century. M., 1979, p. 113). B. Russell’as skyrė esminę reikšmę perėjimo nuo objektų kalbos prie įvykių kalbos analizei formuojantis moderniajai fizikai (žr.: Russell B. Human. M., 1957. p. 358 ir 497). Todėl galima teigti, kad makrofizikos pasaulis yra pasaulis, sukurtas iš objektų, o mikrofizikos pasaulis yra pasaulis, susidaręs iš įvykių.

Šiuolaikinėje fizikoje elementarioji esmė (kaip tolimesnis nesuyrantis, bestruktūris elementas) lieka iš esmės atvira. Galima daryti prielaidą, kad toliau mokslui skverbiantis į giluminius materijos sandaros lygmenis, paprasčiausias, bestruktūris elementas pakeis savo. Pradiniai fizinio pasaulio reiškiniai nuo pat pradžių turėtų būti laikomi kompleksiškais, tai yra sistemingai; tuo pat metu pati sistema veikia kaip pirminė, pamatinė. Tai taip pat pakeis teorinių konstrukcijų pobūdį pagrindinėse fizikos srityse.

Ju V. Sačkovas

Nauja filosofinė enciklopedija: 4 t. M.: Pagalvojau. Redagavo V. S. Stepinas. 2001 .

Pažiūrėkite, kas yra „MACROWORLD AND MICROWORLD“ kituose žodynuose:

O mikropasaulis yra dvi specifinės objektyvios tikrovės sritys, kurios skiriasi lygiu struktūrinė organizacija reikalas. Makroreiškinių sfera yra įprastas pasaulis, kuriame žmogus gyvena ir veikia (planetos, žemės kūnai, kristalai, didelių molekulių ir tt).... ... Vikipedija

M. Pasaulis labai dideli kiekiai. Ant: mikropasaulio Efremovos aiškinamasis žodynas. T. F. Efremova. 2000...

M. Labai mažų kiekių pasaulis. Ant: makropasaulio Efremovos aiškinamasis žodynas. T. F. Efremova. 2000... Modernus aiškinamasis žodynas Rusų kalba Efremova

Muchosranskas yra išgalvotas apgyvendinta vietovė, reiškia " provincijos miestelis, dykuma, dykuma“. Būdamas kvazitoponimas, jis apibūdina aprašomą objektą su neigiama pusė, nurodant ir jo atstumą nuo centro, ir „iki... ... Vikipedijos

pasaulėžiūra- WORLDWIEW sisteminga apibendrintų įsitikinimų įvairovės vienybė, tiesiogiai susijusi su žmonių suvokiamais interesais, susijusiais su gamtos ar gamtos esme. socialiniai reiškiniai, arba jų derinys. Nepaisant etimologijos...... Epistemologijos ir mokslo filosofijos enciklopedija

- (graikų kalba, iš pasaulio, visatos ir, gimimo), šiuolaikine. supratimas, astronomijos šaka, tirianti kosminės erdvės kilmę. objektai ir sistemos. Visos Visatos atsiradimo ir evoliucijos problemas tiria kosmologija. Seniausios idėjos O…… Filosofinė enciklopedija

Prašymas „Einšteinas“ nukreipiamas čia; taip pat žr. kitas reikšmes. Albertas Einšteinas Albertas Einšteinas ... Vikipedija

Šis straipsnis turėtų būti wikifikuotas. Prašome formatuoti pagal straipsnių formatavimo taisykles... Vikipedija

Albertas Einšteinas Albertas Einšteinas Gimimo data: 1879 m. kovo 14 d. Gimimo vieta ... Vikipedija

Knygos

• Šiuolaikinio gamtos mokslo sampratos, Gusevas Dmitrijus Aleksejevičius. Kas yra mokslas? Kada ir kur ji pasirodė? Kokį vaidmenį ji atlieka žmogaus ir visuomenės gyvenime? Kodėl mokslas pirmiausia reiškia gamtos mokslą? Kaip mokslo...

Visata yra kažkieno kūnas. Virš mūsų esančios žvaigždės yra nežinomos milžiniškos būtybės kūno atomai

Yra hipotezė, kad mūsų Visata yra nežinomos būtybės kūnas. Štai kodėl jis (tai – kūnas) turi savo ribas. Tačiau už jos yra kita begalybė, kiti kūnai ir jų apgyvendinta Visata, kuri taip pat yra ribota erdvėje, nes ji pati yra kažkieno kūnas ir taip be galo. Hipotezė, iš pirmo žvilgsnio, yra beprotiška, bet jei gerai pagalvoji, tai nėra taip beprotiška, kad ji neturi teisės egzistuoti. Štai kodėl apie tai labai rimtai diskutuoja autoritetingos mokslo bendruomenės. Tiesą sakant, makro ir mikro pasaulių panašumą jau seniai pastebėjo stebėtojai ir žinovai. Be to, šis panašumas kartais tiesiog nuostabus. Jei kokiu nors stebuklingu būdu galėtume atomo viduje persikelti į trečiąjį elektroną, tai panašumas su mūsų pasauliu būtų toks, kad pokyčių net nepastebėtume. Nebent, žiūrėdami į naktinį dangų, jie nerastų pažįstamų žvaigždynų. Tačiau žvaigždžių tankis išliktų toks pat, paros ir metų ilgumas išliktų toks pat. Laikas bėgtų greitai, palyginti su gyvybe Žemėje. Per sekundę, kol jūs čiaudėsite, mikrokosmose praskris milijonai ar net milijardai metų.

Neįtikėtina!

Mikrokosmosas bet kurio gyvo padaro viduje yra neįtikėtinai įvairus ir sudėtingas. Kiekvieno iš mūsų viduje slypi visa visata

Jei yra protingas gyvenimas, tada pasikeis šimtai civilizacijų, iškils ir bus sunaikinti ištisi pasauliai. Tačiau būdami atomo viduje to nepastebėsime, nes laikas mums tekės kaip anksčiau.

Šią temą, beje, jau seniai įvaldė mokslinės fantastikos rašytojai. Vaikystėje skaičiau istoriją (pamiršau pavadinimą ir autorių), bet esmė tokia.

Ekspedicija atrado du milžiniškos statulos. Kaip ir kokiu būdu jie ten pateko, yra paslaptis, o medžiaga, iš kurios buvo pagaminti milžinai. Iš pirmo žvilgsnio jis priminė kažkokią uolą.

Tada vienas iš dalyvių nulaužė gabalėlį nuo statulos kojos, kad galėtų ją ištirti laboratorijoje ir grįžti atgal. Tačiau netrukus prasidėjo karas ir kitą kartą nariai atsidūrė toje pačioje dykumoje po daugelio metų.

Jie rado statulas ir įsivaizduoja savo nuostabą, kai pamatė, kad jos pasikeitė. Vienos veide pasirodė nerimas, o kita, nuo kurios kojos buvo nulaužta gabalėlis, jausdama skausmą ištiesė ranką į lustą.

Neįtikėtina!

Atomams ir ląstelėms, sudarančius visą gyvybę Žemėje, galioja tie patys dėsniai, kaip ir dangaus kūnams.

Tačiau tai tik istorija, mokslininkai mano, kad laiko greitis yra proporcingas objekto dydžiui. Ir jei mikrokosmoso Visata yra daug milijardų kartų mažesnė už mūsų, tai laikas ten teka daug milijardų kartų greičiau.

Be laikinųjų ir kt fiziniai santykiai buvo rasti mikro ir makro pasauliuose.

Išvada buvo padaryta tokia: „Viskas, ką mes stebime savo regėjimo pagalba ir itin galingų teleskopų (pvz., Hablo) pagalba, ir galaktika yra atskiri tam tikro superorganizmo, makromano, komponentai arba dalys. “

Pagal mūsų standartus tai yra milžiniškas, 20 milijardų šviesmečių dydžio. Prisiminkite, kad šviesmetis yra erdvės, o ne laiko vienetas.

Tai yra, norint įveikti tokį atstumą, reikia judėti 300 tūkstančių km greičiu. dvidešimt milijardų metų per sekundę.

Žvaigždės mūsų skliaute yra super būtybės atomų branduoliai, o Saulė yra tik vienas iš branduolių. Žemė yra trečias iš aštuonių šio atomo elektronų.

Įdomiausia, kad kitai superbūtybei tai bus mikrokosmose, kaip mums atome.

Neįtikėtina!

Jei ląstelė yra pakankamai padidinta, kad matytųsi ją sudarantys atomai, vaizdas bus toks pat, kokį matome žiūrėdami į naktinį dangų.

Neįprasti reiškiniai erdvėje

Neabejotinas matematikos ir fizikos autoritetas G. Leibnicas prieš tris šimtus metų sakė, kad Kosmosas yra gyvas organizmas.

Todėl universalūs procesai, tokie kaip supernovų sprogimai, žvaigždžių sunaikinimas ir gimimas, kvazarų ir pulsarų veikla cheminiai procesai, atsirandantis gyvo superorganizmo ląstelėse.

Neįtikėtina!

Kiekvienos gyvos būtybės ląstelės atsinaujina, dalijasi, miršta – šie procesai vyksta be perstojo. Tas pats vyksta Visatoje, tik mūsų laiko skalėje tai užtrunka labai ilgai

Kaip ir procesai, vykstantys mūsų kūno ląstelėse, taip ir mikrokosmosui jie virsta universaliais, pratęstais laike.

Mikropasaulio mokslininkai tikriausiai šimtmečius kovojo su galaktikos sprogimo ir sunaikinimo paslaptimi po to, kai nupjovėte nagą ant nago. O vitamino B injekcija, kuri jums buvo skirta savijautai pagerinti, sukurs tūkstančius naujų pasaulių ir tiek pat sunaikins.

Štai kodėl mikrobiologas, stebintis in elektroninis mikroskopas gyva ląstelė, astronomas ar astrofizikas, užsiimantis galaktikų ir supernovų tyrimais, iš esmės daro tą patį: bando suprasti pasaulio sandarą objektuose, kurie skiriasi tik masteliu.

Mikrokosmosas yra molekulės, atomai, elementariosios dalelės- itin mažų, tiesiogiai nestebimų mikroobjektų pasaulis, kurio erdvinė įvairovė skaičiuojama nuo 10-8 iki 10-16 cm, o gyvavimo trukmė – nuo ​​begalybės iki 10-24 s.

Makropasaulis – tai stabilių formų ir dydžių, proporcingų žmogui, pasaulis, taip pat kristaliniai molekulių, organizmų, organizmų bendrijų kompleksai; makroobjektų pasaulis, kurio matmuo prilygsta žmogaus patirties mastui: erdviniai dydžiai išreiškiami milimetrais, centimetrais ir kilometrais, o laikas – sekundėmis, minutėmis, valandomis, metais.

Megapasaulis yra planetos, žvaigždžių kompleksai, galaktikos, metagalaktikos – didžiulis pasaulis kosminis mastelis ir greičiai, atstumas, kuriuo matuojamas šviesmečiai, ir gyvenimo trukmė kosminiai objektai- milijonai ir milijardai metų.

Ir nors šie lygiai turi savo specifinius dėsnius, mikro, makro ir mega pasauliai yra glaudžiai tarpusavyje susiję.

Akivaizdu, kad mikro- ir makrokosmoso ribos yra judrios, o atskiro mikrokosmoso ir atskiro makrokosmoso nėra. Natūralu, kad makroobjektai ir megaobjektai yra statomi iš mikroobjektų, o makro ir mega reiškiniai yra pagrįsti mikroreiškiniais. Tai aiškiai matyti Visatos konstravimo iš sąveikaujančių elementariųjų dalelių pavyzdyje kosminės mikrofizikos rėmuose. Tiesą sakant, mes turime tai suprasti mes kalbame apie tik apie įvairių lygių svarstyti medžiagą. Mikro, makro ir mega dydžiai objektai koreliuoja vienas su kitu kaip makro / mikro ~ mega / makro.

Nėra klasikinėje fizikoje objektyvus kriterijus makro ir mikro objektų skirtumai. Šį skirtumą įvedė M. Planckas: jei nagrinėjamam objektui galima nepaisyti minimalaus poveikio, tai tai yra makroobjektai, jei tai neįmanoma, tai yra mikroobjektai. Protonai ir neutronai sudaro atomų branduolius. Atomai susijungia ir sudaro molekules. Jei judėsime toliau pagal kūno dydžių skalę, tada toliau bus paprasti makrokūnai, planetos ir jų sistemos, žvaigždės, galaktikų ir metagalaktikų spiečiai, tai yra, galime įsivaizduoti perėjimą nuo mikro, makro ir mega. dydžio ir fizikinių procesų modeliuose.

Mikropasaulis

Demokritas antikoje iškėlė atominę materijos sandaros hipotezę, vėliau, XVIII a. atgaivino chemikas J. Daltonas, paėmęs vandenilio atominę masę kaip vieną ir palyginęs su juo kitų dujų atominius svorius. J. Daltono darbų dėka jie pradėjo mokytis fizines ir chemines savybes atomas. XIX amžiuje D.I. Mendelejevas sukonstravo cheminių elementų sistemą pagal jų atominį svorį.

Atomo sandaros tyrimų istorija prasidėjo 1895 m., J. Thomsonui atradus elektroną – neigiamai įkrautą dalelę, kuri yra visų atomų dalis. Kadangi elektronai turi neigiamas krūvis, o atomas kaip visuma yra elektriškai neutralus, buvo manoma, kad be elektrono yra teigiamai įkrauta dalelė. Apskaičiuota, kad elektrono masė yra 1/1836 teigiamai įkrautos dalelės masės.

Šerdis turi teigiamas krūvis, o elektronai yra neigiami. Vietoj gravitacinių jėgų, veikiančių Saulės sistemoje, atome yra elektros jėgos. Atomo branduolio elektrinis krūvis, skaičiais lygus serijos numeris V periodinė lentelė Mendelejevo, yra subalansuotas elektronų krūvių suma – atomas elektriškai neutralus.

Abu šie modeliai pasirodė prieštaringi.

1913 metais didysis danų fizikas N. Bohras pritaikė kvantavimo principą, kad išspręstų atomo sandaros ir atomų spektrų charakteristikų problemą.

N. Bohro atomo modelis buvo pagrįstas planetinis modelis E. Rutherfordas ir apie jo sukurtą kvantinę atominės sandaros teoriją. N. Bohras iškėlė hipotezę apie atomo sandarą, paremtą dviem postulatais, kurie visiškai nesuderinami su klasikine fizika:

1) kiekviename atome yra kelios stacionarios būsenos (planetinio modelio kalba, kelios stacionarios orbitos) elektronai, judantys, išilgai kurių elektronas gali egzistuoti neišspindėdamas;

2) kai elektronas pereina iš vieno pastovi būsena kitoje atomas išskiria arba sugeria dalį energijos.

Galų gale iš esmės neįmanoma tiksliai apibūdinti atomo struktūros, remiantis taškinių elektronų orbitų idėja, nes tokios orbitos iš tikrųjų neegzistuoja.

N. Bohro teorija tarsi reprezentuoja pirmojo šiuolaikinės fizikos raidos etapo ribą. Tai naujausios pastangos aprašyti atomo struktūrą remiantis klasikine fizika, papildytos tik nedaugeliu naujų prielaidų.

Atrodė, kad N. Bohro postulatai atspindi kai kurias naujas, nežinomas materijos savybes, tačiau tik iš dalies. Atsakymai į šiuos klausimus buvo gauti tobulinant kvantinę mechaniką. Paaiškėjo, kad N. Bohro atominio modelio nereikėtų suprasti pažodžiui, kaip buvo pradžioje. Iš esmės procesai atome negali būti vizualiai pavaizduoti formoje mechaniniai modeliai pagal analogiją su įvykiais makrokosmose. Netgi erdvės ir laiko sąvokos makropasaulyje egzistuojančia forma pasirodė netinkamos mikrofiziniams reiškiniams apibūdinti. Teorinių fizikų atomas vis labiau tapo abstrakčia, nepastebima lygčių suma.

Mikropasaulis
Mikropasaulis – pasaulis itin mažų, tiesiogiai nepastebimų mikrosistemų, kurių būdingas dydis yra 10 -10 - 10 -18 m. Tai pasaulis – nuo ​​atomų iki elementariųjų dalelių. Tuo pačiu mikropasauliui būdingas korpuskulinis-bangų dualizmas, t.y. bet koks mikroobjektas turi ir banginių, ir korpuskulinių savybių. Mikropasaulio aprašymas remiasi N. Bohro papildomumo principu ir Heisenbergo neapibrėžtumo ryšiu. Elementariųjų dalelių, kurios ilgą laiką buvo laikomos elementariais „statybiniais blokais“, pasaulis paklūsta kvantinės mechanikos, kvantinės elektrodinamikos ir kvantinės chromodinamikos dėsniams. Kvantinis laukas yra diskrečios prigimties.
Pagrindinės su mikropasauliu susijusios sąvokos yra: elementarios dalelės, branduoliai, atomai, molekulės ir ląstelės.
Elementariosios dalelės- mažiausios žinomos fizikinės medžiagos dalelės.Visos žinomos elementarios dalelės skirstomos į dvi grupes: hadronus ir leptonus. Daroma prielaida, kad hadronai turi sudėtinę struktūrą: jie susideda iš tikrai elementarių kvarko dalelių. Be to, leidžiama egzistuoti šešių rūšių kvarkai.
Stabilios dalelės, tai yra, neribotą laiką gyvenančios laisvoje būsenoje, yra visų tipų protonai, elektronai, fotonai ir, matyt, neutrinai. Protono gyvenimo trukmė yra 10 31 metai. Trumpiausiai gyvenantys dariniai yra rezonansai – jų gyvavimo trukmė apie 10 -23 s.
Reliatyvistinių ir kvantinių sąvokų suvienijimas, didžiąja dalimi atliktas praėjusio amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje, lėmė vieną ryškiausių fizikos prognozių – antidalelių pasaulio atradimą. Dalelė ir ją atitinkanti antidalelė turi vienodą gyvavimo trukmę, vienodą masę, o jų elektros krūviai yra vienodi, bet priešingo ženklo. Būdingiausia dalelių ir antidalelių poros savybė yra gebėjimas susinaikinti (savaime susinaikinti), kai susiduriama su transformacija į kitokio pobūdžio daleles. Antidalelės gali susijungti į antimedžiagą. Nepaisant mikroskopinės dalelių ir antidalelių simetrijos, Visatoje neaptikta jokių sričių, kuriose būtų pastebimas antimedžiagos kiekis. Dalelės ir jų antidalelės vienodai sąveikauja su gravitaciniu lauku, o tai rodo, kad nėra „antigravitacijos“.
Šerdys. Atomo branduoliai yra surištos protonų ir neutronų sistemos. Branduolio masės visada yra šiek tiek mažesnės už laisvųjų protonų ir neutronų, sudarančių branduolį, masių sumą. Tai reliatyvistinis efektas, kuri lemia branduolio surišimo energiją. Yra žinomi branduoliai, kurių krūvis lygus vienam protono krūviui iki 109 protonų krūviams, o protonų ir neutronų (t. y. nukleonų) skaičius yra nuo 1 iki maždaug 260. Dalelių tankis daugiabranduoliuose branduoliuose yra maždaug 10 44 nukleonai. /m 3, o masės tankis 10 17 kg/m 3 . Branduolių "spinduliai" svyruoja nuo 2 x 10 -15 m (helio branduolys) iki 7 x 10 -15 m (urano branduolys). Branduoliai turi pailgo arba pailgo elipsoido (ar net sudėtingesnio) formą.
Kaip branduolys kvantinė sistema gali būti įvairių atskirų sužadinimo būsenų. Iš esmės branduolio būsenos gali būti stabilios (stabilios) arba nestabilios (radioaktyvios). Laikas, per kurį suyra pusė bet kurio makroskopinio nestabilių branduolių skaičiaus, vadinamas pusinės eliminacijos periodu. Mums žinomų elementų pusėjimo trukmė svyruoja nuo maždaug 10 18 metų iki 10 -10 s.
Atomai. Jie susideda iš tankios šerdies ir elektronų orbitų. Branduoliai turi teigiamą elektros krūvį ir yra apsupti neigiamo krūvio elektronų spiečiaus. Apskritai atomas yra elektriškai neutralus. Atomas yra mažiausias cheminių elementų struktūrinis vienetas. Skirtingai nuo „tvirtas įpakavimo“ branduolinių dalelių atominiai elektronai sudaro labai laisvus ir nėriniuotus apvalkalus. Yra griežtos taisyklės, reglamentuojančios orbitų aplink branduolį „populiaciją“ elektronais. Elektronai, esantys viršutiniuose „atominio namo“ aukštuose, lemia atomų reaktyvumą, ty jų gebėjimą jungtis su kitais atomais. Daugumos elementų atomai yra chemiškai nestabilūs. Atomas yra stabilus, jei jo išorinis apvalkalas yra užpildytas tam tikras skaičius elektronų. Atomai su neužpildytais išoriniais apvalkalais patenka į cheminės reakcijos, sudarydami ryšius su kitais atomais.
Molekulės. Molekulė yra mažiausias sudėtingo cheminio junginio struktūrinis vienetas. Skaičius galimi deriniai skaičių lemiantys atomai cheminiai junginiai, siekia milijonus. Kokybiškai molekulė yra specifinė medžiaga, susidedanti iš vieno ar kelių cheminių elementų, kurių atomai dėl mainų cheminės sąveikos susijungia į daleles. Sunaudojus tam tikrą energiją, stabili molekulė gali būti suskaidyta į atomus.
Kai kurie atomai (pavyzdžiui, anglis ir vandenilis) gali sudaryti sudėtingas molekulines grandines, kurios yra pagrindas dar daugiau sudėtingos struktūros(makromolekulės), kurios jau pasižymi biologinėmis savybėmis, t.y., gyvų būtybių savybėmis.
Ląstelė. Per 3 milijardus gyvavimo mūsų planetoje metų gyvoji medžiaga išsivystė į kelis milijonus rūšių, tačiau visos jos – nuo ​​bakterijų iki aukštesniųjų gyvūnų – susideda iš ląstelių. Ląstelė yra organizuota gyvosios medžiagos dalis: ji pasisavina maistą, gali egzistuoti ir augti, gali dalytis į dvi dalis, kurių kiekvienoje yra genetinė medžiaga, identiška pradinei ląstelei. Ląstelės tarnauja kaip elementarios struktūros ontogenetiniame gyvybės organizavimo lygyje. Ląstelė susideda iš branduolio ir citoplazmos. Nuo aplinką ląstelę skiria plazminė membrana, kuri reguliuoja mainus tarp vidinės ir išorinę aplinką ir tarnauja kaip ląstelės riba. Kiekvienoje ląstelėje yra genetinės medžiagos DNR pavidalu, kuri reguliuoja gyvybę ir savęs dauginimąsi. Ląstelių dydžiai matuojami mikrometrais (µm) – milijonosiomis metro dalimis ir nanometrais (nm) – milijardo dalimis. Ląstelės egzistuoja kaip nepriklausomi organizmai (protozojų bakterijos) arba yra daugialąsčių organizmų dalis.
Šiuolaikinės fizikos sampratos
Iš pradžių mintis, kad materija gali būti sudaryta atskiros dalelės, pirmą kartą išreiškė Leucipas iš Mileto (Senovės Graikija) V a. pr. Kr e. Šią idėją sukūrė jo mokinys Demokritas, įvedęs žodį „atomas“ (iš graikų „atomos“, reiškiančio „nedalomas“). IN pradžios XIX amžiuje Johnas Daltonas atgaivino šį žodį, suteikdamas mokslinį pagrindą spekuliatyvioms senovės graikų idėjoms. Pasak Daltono, atomas yra mažytis nedaloma dalelė medžiaga, dalyvaujanti cheminėse reakcijose.
Daltono paprastos idėjos apie atomą sukrėtė 1897 m., kai J. Thompsonas atrado, kad atomai gali išskirti dar mažesnes neigiamo krūvio daleles (vėliau pavadintas elektronais). Tapo akivaizdu, kad atomas turi vidinė struktūra. Šis atradimas parodė, kad atomas taip pat turi turėti teigiamų krūvių. Thompsonas iškėlė teoriją, kad elektronai yra išsibarstę visame teigiamai įkrautame atome, kaip razinos duonos kepalėje. Šis modelis neleido paaiškinti kai kurių atomų savybių, tačiau pažangesnis modelis buvo sukurtas tik atradus radioaktyviąją spinduliuotę. Radioaktyvumo reiškinį atrado Becquerel, kuris atrado, kad urano atomai spontaniškai skleidžia spinduliuotę. Yra žinomos trys šios spinduliuotės formos: ? – protonų ir neutronų srautas, ? – neigiamo krūvio elektronai ir? – trumpųjų bangų magnetinė spinduliuotė, kuri neturi krūvio.
1911 metais E. Rutherfordas, remdamasis savo ir Hanso Geigerio eksperimentų rezultatais, pasiūlė visiškai naują atomo modelį – planetinį, kuriame buvo išmatuotas atstumas tarp β dalelių, praeinančių per aukso foliją. Pagal Rutherfordo modelį teigiamas atomo krūvis ir didžioji dalis yra sutelkti centriniame branduolyje, aplink kurį juda elektronai. Vėliau Rutherfordas nustatė, kad teigiamą branduolio krūvį neša dalelės, 1836 kartus sunkesnės už elektroną. Jis juos pavadino protonais. Protonų skaičius vadinamas atominiu skaičiumi ir visada lygus elektronų, supančių branduolį, skaičiui. Vėliau buvo nustatyta, kad visuose atomo branduoliuose (išskyrus vandenilio branduolį) yra neįkrautų dalelių – neutronų, kurių masė beveik lygi protono masei.
Tačiau Rutherfordo atomo modelis buvo nestabilus, nes besisukantys elektronai, praradę energiją, galiausiai pateks į branduolį. Atomai yra labai stabilūs dariniai, kurių sunaikinimui reikia milžiniškų jėgų.
Danų fizikas Nielsas Bohras, žengęs kitą svarbų žingsnį kurdamas atomo modelį, rėmėsi dar dviem tyrimų sritimis. Pirmasis iš jų – kvantinė teorija, antrasis – spektroskopija. Kvantavimo idėją pirmą kartą pasiūlė Maxas Planckas 1900 m., norėdamas paaiškinti šilumos ir šviesos spinduliavimo mechanizmą šildomu kūnu. Planckas parodė, kad energija gali būti išskiriama ir absorbuojama tik tam tikromis dalimis arba kiekiais.
Bohras teigė, kad judantis elektronas vandenilio atome gali egzistuoti tik fiksuotomis orbitomis, o vandenilio spektrinės linijos atitinka energijos kvanto absorbciją arba emisiją. Šie procesai vyksta, kai elektronas „šokinėja“ iš vienos fiksuotos orbitos į kitą.
Dėl to Boro orbitos pasirodė esančios ne tikslios elektrono trajektorijos, o tos vietos, kur greičiausiai jis buvo aptiktas atome. Pagal bangų ir dalelių dvilypumo idėją, pirmą kartą išsakytą Louis de Broglie, subatominės dalelės Galima apibūdinti taip pat, kaip šviesą, ta prasme, kad kai kuriais atvejais patartina vartoti „dalelės“, o kitais - „bangos“ sąvoką.
Tačiau chemijos požiūriu atomo, kaip mažiausios medžiagos dalelės, dalyvaujančios cheminėse reakcijose, idėja vis dar išlieka patogiausia.
Radioaktyvumo reiškinys, lydimas didžiulio branduolinės energijos kiekio išmetimo, yra susijęs su branduoline fizika.
Kai masės spektrometrai – prietaisai, leidžiantys matuoti atskirų jonų ir branduolių mases – pasiekė gana didelį tikslumą, buvo nustatyta, kad branduolių masės nėra lygios juos sudarančių protonų ir neutronų masių sumai. Pagal Einšteino reliatyvistinę formulę E=mc2 šis masių skirtumas yra branduolinės energijos šaltinis.
Šiuolaikinė teorija mano, kad branduolys yra pirminis protonų ir neutronų dėmė. Jei branduolys skyla į dvi maždaug lygias dalis, tai šis procesas vadinamas dalijimusi; jei branduolys išskiria vieną ar daugiau dalelių, tai yra radioaktyvus skilimas; kai du branduoliai susijungia, jie kalba apie branduolių sintezę.
Taigi iki 1932 metų buvo nustatyta, kad atomai susideda iš subatominių (elementariųjų) dalelių – protonų ir neutronų, sudarančių teigiamai įkrautą branduolį, ir aplink jį besisukančių neigiamo krūvio elektronų.
Anglų fizikas P.A. Diracas numatė pozitrono, elektrono antidalelės, egzistavimą, kuris buvo eksperimentiškai atrastas 1934 m.
Norint susidaryti išsamų medžiagos sandaros vaizdą, reikia apibūdinti ne tik pačias subatomines daleles, bet ir jų laikymosi būdą šalia vienas kito, t.y. jų sąveika. Buvo nustatyti keturi sąveikos tipai. 1) Gravitacinė sąveika sukelia trauką tarp objektų proporcingai jų masei (veiksmas makro lygmeniu). 2) Elektromagnetinė sąveika vyksta tarp dalelių, turinčių elektros krūvis. Jis yra daug stipresnis už gravitaciją ir sukelia trauką tarp branduolių ir elektronų.
3) Stipri sąveika veikia pačiame branduolyje. Jis yra apie 1000 kartų stipresnis už elektromagnetinį ir veikia atstumais, panašiais į branduolio dydį< 10 -12 см. 4)Слабое взаимодействие – в триллион раз слабее электромагнитного. Оно наблюдается в ряде процессов, связанных с превращением частиц, например, при?–распаде, в котором нейтрон превращается в протон, электрон и антинейтрино.
Buvo pasiūlyti įvairūs sąveikos paaiškinimo būdai. Viename iš jų vartojama lauko jėgų sąvoka. Kitas sąveikos modelis, pagrįstas kvantine mechanika, naudoja mainų idėją virtualios dalelės. Dvi įkrautos dalelės sąveikauja išskirdamos ir sugerdamos fotonus. Gravitacinė sąveika paaiškinama hipotetinių dalelių, vadinamų gravitonais, mainais. 1935 metais Hideki
Yukawa pasiūlė, kad stipri sąveika, kuri „laiko“ branduolius kartu, atsiranda dėl tam tikros dalelės, kurios masė yra tarp protono ir elektrono masių, mainų. Šiandien ši dalelė, vadinama mezonu arba pionu, yra žinoma. Dar viena dalelė – tarpinis vektorinis bozonas – buvo pasiūlyta paaiškinti silpną sąveiką, tačiau ji dar nebuvo atrasta.
Tyrimo metu kosminiai spinduliai ir daug kitų dalelių buvo aptikta eksperimentuose, atliktuose greitintuvuose. Dabar žinoma daugiau nei 400 subatominių (elementariųjų) dalelių, kurių dauguma yra nestabilios. Jiems būdinga tam tikra dalelės masė, krūvis ir vidutinis gyvavimo laikas. Daugelis subatominių dalelių yra suskirstytos į grupes. Dalelės, dalyvaujančios stiprioje sąveikoje, vadinamos hadronais; tai nukleonai (protonai ir neutronai); dalelės, kurios nedalyvauja stiprioje sąveikoje, vadinamos leptonais, tarp jų elektronais ir neutrinais.
Didelės energijos fizika vieną iš pagrindinių uždavinių laiko sukurti vieningą teoriją, paaiškinančią ir jungiančią visas keturias sąveikos rūšis, taip pat tokios gausybės elementariųjų dalelių egzistavimą ir elgesį.

Makropasaulis
Makropasaulis – tai makrokūnų pasaulis, pradedant nuo makromolekulių (dydžiai nuo 10–6 cm ir daugiau) iki objektų, kurių matmenys prilygsta tiesioginės žmogaus patirties skalei – milimetrai, centimetrai, kilometrai, iki Žemės dydžio (40 000). km).
Molekulėmis laikomos dalelės, jungiančios medžiagos mikro ir makrolygius. Jos, susidedančios iš atomų, sukonstruotos panašiai, tačiau elektronų orbitalių čia užimamas tūris yra kiek didesnis, o molekulinės orbitalės orientuotos erdvėje. Dėl to kiekviena molekulė turi tam tikrą formą. Sudėtingoms molekulėms, ypač organinėms, forma yra tokia lemiamas. Molekulių sudėtis ir erdvinė struktūra lemia medžiagos savybes. Jonų ryšių tipus, medžiagų ir molekulių sandarą, chemines sistemas ir chemines reakcijas nagrinėsime vėliau, nagrinėdami temą „Cheminės sistemos ir procesai“.
Tam tikromis sąlygomis to paties tipo atomai ir molekulės gali susiburti į didžiulius agregatus – makroskopinius kūnus (materiją). Medžiaga yra medžiagos rūšis; iš ko susideda visas mus supantis pasaulis. Medžiagos susideda iš mažyčių dalelių – atomų, molekulių, jonų, elementariųjų dalelių, kurios turi masę ir nuolat juda bei sąveikauja. Yra daug įvairių medžiagų, kurios skiriasi savo sudėtimi ir savybėmis. Medžiagos skirstomos į paprastas, sudėtingas, grynas, neorganines ir organines. Medžiagų savybes galima paaiškinti ir numatyti remiantis jų sudėtimi ir struktūra.
Paprastoji medžiaga susideda iš dalelių (atomų arba molekulių), sudarytų iš vieno atomo cheminis elementas. Pavyzdžiui, 0 2 (deguonis), 0 3 (ozonas), S (siera), Ne (neonas) yra paprastos medžiagos.
Sudėtinga medžiaga susideda iš dalelių, sudarytų iš įvairių cheminių elementų atomų. Pavyzdžiui, H 2 S0 4 (sieros rūgštis); FeS (geležies sulfidas); CH 4 (metanas) – kompleksinės medžiagos.
Gryna medžiaga yra medžiaga, susidedanti iš identiškų dalelių (molekulių, atomų, jonų), turinti tam tikras specifines savybes. Norėdami išvalyti medžiagas nuo jų naudojamų priemaišų įvairių metodų: rekristalizacija, distiliavimas, filtravimas.
Neorganinės medžiagos – tai cheminiai junginiai, kuriuos sudaro visi cheminiai elementai (išskyrus anglies junginius, kurie priskiriami organinėms medžiagoms). Neorganinės medžiagos susidaro Žemėje ir erdvėje, veikiamos natūralių fizikinių ir cheminių veiksnių. Neorganinių junginių žinoma apie 300 tūkst. Jie sudaro beveik visą Žemės litosferą, hidrosferą ir atmosferą. Juose gali būti visų šiuo metu žinomų cheminių elementų atomų įvairiais deriniais ir kiekybiniais santykiais. Be to, didžiulė suma neorganinės medžiagos dirbtinai gaunamos mokslinėse laboratorijose ir chemijos gamyklose. Visos neorganinės medžiagos skirstomos į grupes su panašių savybių(neorganinių junginių klasės).
Organinės medžiagos yra anglies junginiai su kai kuriais kitais elementais: vandeniliu, deguonimi, azotu, siera. Iš anglies junginių prie organinių neklasifikuojami anglies oksidai, anglies rūgštis ir jos druskos, kurios yra neorganiniai junginiai. Šie junginiai gavo pavadinimą „organiniai“ dėl to, kad pirmieji šios medžiagų grupės atstovai buvo išskirti iš organizmų audinių. Ilgą laiką buvo manoma, kad tokie junginiai negali būti susintetinti mėgintuvėlyje, už gyvo organizmo ribų. Tačiau pirmoje XIX a. Mokslininkams pavyko dirbtinai gauti medžiagų, kurios anksčiau buvo išgaunamos tik iš gyvūnų ir augalų audinių arba jų atliekų: šlapalo, riebalų ir cukraus turinčių medžiagų. Tai buvo įrodymas apie galimybę dirbtinai gaminti organines medžiagas ir naujų mokslų – organinės chemijos ir biochemijos – pradžią. Organinės medžiagos turi daug savybių, kurios jas išskiria neorganinių medžiagų: jie nestabilūs aukšta temperatūra; su jais susijusios reakcijos vyksta lėtai ir reikalauja specialių sąlygų. Organiniai junginiai apima nukleino rūgštys, baltymai, angliavandeniai, lipidai, hormonai, vitaminai ir daugelis kitų medžiagų, kurios vaidina svarbų vaidmenį kuriant ir funkcionuojant augalų ir gyvūnų organizmams. Maistas, kuras, daug vaistų, drabužiai – visa tai susideda iš organinių medžiagų.
Svarbiausi makrokosmoso objektai yra: individas, rūšis, populiacija ir biosfera.
Individualus(individas, egzempliorius) – elementarus nedalomas gyvybės vienetas Žemėje. Neįmanoma padalyti individo į dalis neprarandant „individualumo“. Žinoma, daugeliu atvejų individo ar individo ribų nustatymo klausimas nėra toks paprastas ir savaime suprantamas. Evoliuciniu požiūriu individu turėtų būti laikomi visi morfofiziologiniai vienetai, atsirandantys iš vienos zigotos, gametos, sporos, pumpurai ir atskirai veikiami elementarių veiksnių. Ontogenetiniame lygmenyje gyvybės vienetas yra individas nuo jo atsiradimo momento iki mirties. Įvertinus individą natūralios atrankos procese, patikrinamas tam tikro genotipo gyvybingumas. Individai gamtoje nėra absoliučiai izoliuoti vienas nuo kito, bet juos vienija aukštesnis biologinės organizacijos rangas populiacijos-rūšies lygmeniu.
Žiūrėti. Biologinės rūšies sampratos esmė yra pripažinimas, kad rūšys yra tikros, susideda iš populiacijų ir visi rūšies individai turi bendrą genetinę programą, kuri atsirado ankstesnės evoliucijos metu. Rūšis apibrėžia ne tiek skirtumai, kiek atskirumas. Iš biologinės rūšies sampratos vadovaujasi kriterijais, leidžiančiais atskirti vieną rūšį nuo kitos: 1. Rūšies morfologinis kriterijus yra struktūrinių ypatybių charakteristika, jos požymių visuma. 2. Genetinis kriterijus teigia, kad kiekviena rūšis turi savo chromosomų rinkinį, kuriam būdingas tam tikras chromosomų skaičius, jų sandara ir skirtinga spalva. 3. Ekologinis-geografinis rūšies kriterijus apima tiek buveinę, tiek artimiausią rūšies buveinę – jos ekologinė niša. 4. Svarbiausia lytiškai besidauginančios rūšies savybė – reprodukcinė izoliacija. Tai yra visų evoliucijos rezultatas genetinė sistema tam tikros rūšies ir apsaugo ją nuo genetinės informacijos prasiskverbimo iš išorės. Taigi, kiekvieno kriterijaus atskirai rūšiai nustatyti nepakanka, tik kartu jie leidžia tiksliai nustatyti gyvo organizmo rūšinį tapatumą. Svarbiausia rūšies savybė yra tai, kad ji yra genetiškai vieninga sistema.
Taigi rūšis yra geografiškai ir ekologiškai artimų populiacijų visuma, natūraliomis sąlygomis galinčių kryžmintis viena su kita, turinčių vieną genetinį telkinį, turinčių bendrų morfofiziologinių savybių ir biologiškai izoliuotų nuo kitų rūšių populiacijų.
Gyventojų skaičius. Tos pačios rūšies individų, kurie ilgą laiką gyvena tam tikroje erdvėje, dauginasi laisvo kryžminimo būdu ir vienokiu ar kitokiu laipsniu izoliuoti vienas nuo kito, visuma vadinama populiacija. Genetine prasme populiacija – tai erdvėlaikinė tos pačios rūšies individų grupė, besikryžiuojanti. Populiacija yra elementari biologinė struktūra, galinti evoliuciniais pokyčiais. Pasirodo, populiacijos yra elementarūs vienetai, o rūšys yra kokybiniai evoliucijos proceso etapai. Visų populiacijos individų genotipų visuma sudaro genofondą.
Populiacijos skirtingų tipų Visada sudaro sudėtingas bendrijas Žemės biosferoje – biocenozes. Biocenozė yra augalų, gyvūnų, grybų ir prokariotų, gyvenančių žemės sklype ar vandens telkinyje ir tam tikruose santykiuose vienas su kitu, rinkinys. Kartu su konkrečiomis sritimis žemės paviršiaus Užimta biocenozių ir atmosferos bendruomenė sudaro ekosistemą. Ekosistema yra vienas nuo kito priklausomas gyvų ir inertiškų komponentų kompleksas, sujungtas medžiagų ir energijos mainais. Biogeocenozė yra ekosistema, kurioje neperžengia biogenetinės, mikroklimato, dirvožemio ir hidrologinės ribos. Biogeocenozė yra viena iš sudėtingiausių natūralių sistemų. Išoriškai pastebimos biogeocenozių ribos dažniausiai sutampa su augalų bendrijų ribomis. Visos ekosistemų grupės yra rūšių, kurios skiriasi sistemine padėtimi, bendros istorinės raidos produktas.
Biosfera.Įvairių bendruomenių tarpusavio ryšys, medžiagų ir energijos mainai tarp jų leidžia visus gyvus Žemės organizmus ir jų buveines laikyti viena labai plačia ir įvairia ekosistema – biosfera. Biosfera – tos dalys žemės kriauklės(lito, hidro ir atmosfera), kurie per geologinę istoriją buvo paveikti gyvų organizmų ir turi jų gyvybinės veiklos pėdsakus. Biogeocenozės, kurios kartu sudaro mūsų planetos biosferą, yra tarpusavyje susijusios medžiagų ir energijos cirkuliacija. Šiame cikle gyvybė Žemėje veikia kaip pagrindinis biosferos komponentas. Biogeocenozė yra atvira sistema, kuris turi energijos „įvestis“ ir „išvestis“, jungiančias kaimynines biogeocenozes. Medžiagų mainai tarp gretimų biogeocenozių gali vykti dujinėje, skystoje ir kietoje fazėje, taip pat gyvosios medžiagos pavidalu (gyvūnų migracija). Be gyvosios medžiagos, biosferoje yra inertinių (negyvų) medžiagų, taip pat sudėtingų biologiškai inertiškų kūnų. Jie apima ir gyvus organizmus, ir modifikuotas negyvąsias medžiagas. Bioinertiniai kūnai yra dirvožemis, dumblas ir natūralūs vandenys.

Megapasaulis
Megapasaulis yra kosminio mastelio nuo 10 9 cm iki 10 28 cm objektų pasaulis. Šis diapazonas apima Žemės dydį, saulės sistema, galaktikos, metagalaktikos.
Nėra griežtos ribos, skiriančios materijos organizavimo struktūrinius lygius. Neabejotinu kokybiniu skirtumu juos sieja specifiniai tarpusavio perėjimų procesai. Mūsų Žemė priskiriama makrokosmoso lygiui, tačiau kaip viena iš Saulės sistemos planetų, ji kartu veikia ir kaip megapasaulio elementas.
Planetos. Pradinis žingsnis megapasaulio objektų hierarchijoje yra planetos (iš graikų kalbos išvertus kaip „klajojimas“). Planetos yra dangaus kūnai, kurie dažniausiai skrieja aplink žvaigždes, atspindi jų šviesą ir neturi savo matomos spinduliuotės. Dydžiu ir mase jie daug mažesni už žvaigždes. Žemė mažesnis už saulę dydžiu 109 kartus, o masėje 333 000 kartų. Daugelyje planetų aplink juos skrieja palydovai. Saulės sistemoje yra 9 pagrindinės planetos: Merkurijus, Venera, Žemė su Mėnuliu, Marsas su Fobosu ir Deimosu, Jupiteris su 16 palydovų, Saturnas su 17 palydovų, Uranas su 16 palydovų, Neptūnas su 10 palydovų, Plutonas su Charonu. Tarp Marso ir Jupiterio orbitų yra daugiau nei 5000 mažųjų planetų. Saulės sistemoje taip pat yra kometų ir meteoroidų. Šiuo metu nežinoma, ar Saulės sistemoje yra planetų, kurios yra dar toliau nuo Saulės nei Plutonas; Galima tik pasakyti, kad jei tokių planetų yra, jos yra palyginti mažos.
Astrofizikai mano, kad 10% visų žvaigždžių turi planetų sistemas. Jie buvo patikimai aptikti 10-yje arčiausiai mūsų esančių žvaigždžių. Pavyzdžiui, viena iš arti Žemės esančių žvaigždžių – Barnardo „skraidanti“ – turi tris planetas, kurių masė yra maždaug lygus masei Jupiteris. Manoma, kad jei žvaigždžių sukimosi greitis yra mažesnis (keli km/s) nei paprastai būna žvaigždžių (kelios dešimtys km/s), vadinasi, jos turi planetų sistemą.
Žvaigždės. Dažniausiai mus supančio materialaus pasaulio objektai yra žvaigždės. Aplinkinės erdvės dalis, kurią ištyrėme, užpildyta didžiuliu skaičiumi žvaigždžių – didžiausių dangaus kūnai, panašus į mūsų Saulę, kurios medžiaga yra plazmos būsenoje. Jie turi savo matomą emisiją ir pasižymi skirtingais dydžiais, masėmis, šviesumu ir tarnavimo laiku.
Žvaigždės išsidėsčiusios didžiuliais atstumais viena nuo kitos, todėl yra praktiškai izoliuotos. Saulės kaimynystėje vidutinis atstumas tarp žvaigždžių yra apie 10 milijonų kartų didesnis nei vidutinis žvaigždžių skersmuo. Netgi artimiausia mums žvaigždė – Proxima Centauri – yra taip toli nuo mūsų ilgas atstumas, kad, palyginti su juo, tarpplanetiniai atstumai Saulės sistemoje atrodo menki.
ir tt............