历史百科网

物质层次结构

[拼音]:wuzhi cengci jiegou

[外文]:structural levels of matter

自然界物质存在的普遍形态,表现为按其空间尺度和质量大小等特征排成的、具有质的差异和隶属关系的序列。

人类对物质层次结构的认识是随着科学技术的不断进步而发展的。19世纪以来的物理学,先后揭示了微观物质结构的原子和分子、原子核和基本粒子层次,并在更深入地揭示基本粒子的组成(层子)及其结构。在对天体的认识方面,人类先后达到了三个新的层次,即银河系、星系团和总星系,并正在进一步揭示总星系演化规律。与此同时,生物学也揭示了一些新的层次。综合人类在这方面的认识成果,可以大致画出一幅人类迄今已认识到的物质层次结构示意图:

随着物质系统空间尺度数量级的变化,就有新的物质单元出现。各级物质单元就是物质结构不连续系列中的各个关节点。每个单元对于它所由以构成的单元来讲,是复杂的系统;对于由它所构成的更复杂的单元而言,又是简单的组成部分。这样,物质结构就出现了层次性和系统性。有多少级物质单元(或系统),相应地就有多少个层次。在图中所列各级物质单元内部,还可细分出许多层级,如生物按其空间尺度由小到大可分为:生物大分子──细胞──器官──个体──群落──生物圈等。

物质结构的不同层次具有不同的运动规律,具有不同的时空形式,其中也有共同的方面。所以物质层次和时空形式并非简单地一一对应。例如,从牛顿力学(见I.牛顿到经典电磁学再到经典统计力学,尽管涉及到几个物质层次,但都是在牛顿绝对时空的框架内展开的。直到相对论的建立,才打破了这个框架。所以一般说来,物质运动的时空形式较之物质存在的具体形态更加普遍、更加稳定。

一定物质层次的存在适应于一定的能量状态。物质系统的结合能越大,就越稳定。当外加能量在数值上大于这个结合能时,系统就解体,而显露其内部的组成部分,即更深一个层次的物质单元。在继续加能的过程中,物质系统就被一层层地剥开。相反地,在不断减能的过程中,物质外壳则一层层地套上去,而且后套上去的层次把先前的层次包含在内,作为自己的结构成分和从属要素。这种物质系统分解和复合中的能态突变,更深刻地反映了物质结构的层次性。

由于物质结构的高级层次由低级层次构成,所以高级层次的运动规律应当由低级层次的运动规律加以阐明。这种方法被称为还原方法,它在科学研究中具有重要的意义。但是,高级层次与低级层次之间在物质结构、运动规律、属性等方面又存在质的差别,在层次过渡时,这些因素的变化带有间断性。因此,那种企图把高级运动形式归结为低级运动形式的还原论的想法是错误的,是形而上学的一种表现。

严正声明:本文由历史百科网注册或游客用户阳州自行上传发布关于» 物质层次结构的内容,本站只提供存储,展示,不对用户发布信息内容的原创度和真实性等负责。请读者自行斟酌。同时如内容侵犯您的版权或其他权益,请留言并加以说明。站长审查之后若情况属实会及时为您删除。同时遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,尊重和保护作者的劳动成果,转载请标明出处链接和本声明内容:作者:阳州;本文链接:https://www.freedefine.cn/wenzhan/80116.html

赞 ()
我是一个广告位
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: