Раджабов О. Р. «Структурные уровни организации микромира в аспекте современной физики» Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований (2014). В Белой дыре содержится материя и энергия всей сжатой Вселенной. В современной физике и философии принято применять выражение «Структурные уровни организации материи».

Важнейшими атрибутами материи являются структурность и системность. Они выражают упорядоченность существования материи и те конкретные формы, в которых она проявляется. Под структурой материи обычно понимается ее строение в микромире, существование в виде молекул, атомов, элементарных частиц и т.д.

Но если рассматривать материю в целом, то понятие структуры материи будет охватывать также различные макроскопические тела, все космические системы мегамира. Наряду со структурностью неотъемлемым свойством материи является ее системность. Во всех целостных системах связь между элементами является более устойчивой, упорядоченной и внутренне необходимой, чем связь каждого из элементов с окружающей средой.

Поскольку эта энергия не возникает из ничего, стабильность и целостность систем оказывается косвенно обусловленной действием закона сохранения энергии. Внутренняя энергия связи может иметь различное значение в зависимости от характера сил, объединяющих тела в системы. С переходом от космических систем к макроскопическим телам, молекулам и атомам к гравитационным силам добавляются электромагнитные, намного более мощные, чем первые.

2. Структурные уровни физической материи и уровневая физика.

Из них могут образовываться устойчивые атомные ядра, атомы, молекулы и антивещество, подчиняющееся тем же законам движения, что и обычное вещество. При соприкосновении вещества с антивеществом происходит процесс аннигиляции — превращения частиц и античастиц в фотоны и мезоны больших энергий.

Об основах этих теорий, отражающих современный уровень знаний о строении материи, и необходимо поговорить. В литературе часто основные формы материи подразделяют на ноле и вещество. Под веществом имеют в виду различные частицы и тела, которым присуща масса покоя, тогда как поля и их кванты массы покоя не имеют, хотя обладают энергией, импульсом и множеством других свойств.

В этой неразрывной взаимосвязи частиц и полей можно видеть одно из важнейших проявлений единства прерывности и непрерывности в структуре материи. Частицы обладают относительной прерывностью и локализованностью в пространстве, тогда как поля непрерывно распределены в нем. При этом поля не являются абсолютно континуальными средами.

6. Необходимость уточнения терминологии структурных уровней материи.

Частицы вещества также нельзя представлять в виде каких-то микроскопических шариков с абсолютно резкими гранями. Характеризуя единство прерывного и непрерывного в структуре материи, следует также упомянуть единство корпускулярных и волновых свойств всех частиц вещества. В классической механике такая величина характеризует вращение тела, например, волчка.

В физике спин интерпретируется как внутренняя степень свободы частицы, обеспечивающая ей дополнительное физическое состояние. Частицы с полуцелым спином называются фермионами (в честь известного физика Ферми). Так, поля фермионов всегда остаются квантованными, и в классическом пределе они переходят в частицы. Например, мы знаем, что электрон, являющийся фермионом (его спин = 1/2), в классическом пределе выступает как истинная частица, хотя и обладает волновыми свойствами.

Зная, что все элементарные частицы являются либо бозонами, либо фермионами, можно попытаться ответить на вопрос об элементарных «кирпичиках» материи, давно волновавший человечество.

5. Структурные уровни физической материи подобны друг другу.

Но уже обсуждается возможный облик пятого (суперструнного) уровня. Каждый вновь открываемый уровень качественно отличается от ранее известных, его характеризуют иные свойства и иные законы поведения соответствующих частиц. Лептоны и кварки относятся к фермионам. Лептоны играют важную роль в структуре мира. Особенно велико значение электрона и нейтрино.

Но их заряды имеют дробные значения по отношению к заряду электрона, условно принимаемого за 1, и равны ‘/з или 2/з с плюсом или минусом. Кварки и антикварки группируются либо по две, либо по три частицы, образуя составные частицы, названные адронами. Кварки существуют только в таких составных частицах, вне их в современных условиях они существовать не могут, и это — принципиальное свойство вещества на данном микроуровне.

Эта группа включает протон и нейтрон — фундаментальную основу атомных ядер. Вторую группу образуют частицы, получаемые путем сочетания кварка и антикварка. В нее попадают антипротон и антинейтрон, то есть то, что составляет основу антивещества.

В описанной стройной схеме обнаруживается принципиальный дефект. А в барионных и антибарионных частицах кварки одного аромата часто оказываются вместе. Адроны таких способностей не имеют в силу своей бесцветности (конфаймент). Таковы основы современных представлений о строении материи на микроуровне. Для обозначения целостности объектов в науке было выработано понятие системы.

Элемент является таковым лишь по отношению к данной системе, в других же отношениях он сам может представлять сложную систему. Существуют два типа связей между элементами системы – по «горизонтали» и по «вертикали». Таким образом, на каждом структурном уровне материи существуют особые (эмерджентные) свойства, отсутствующие на других уровнях.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

В естественных науках выделяются два больших класса материальных систем: системы неживой природы и системы живой природы. На определенном этапе развития жизни на Земле возник разум, благодаря которому появился социальный структурный уровень материи.

Развитие в XVII-XVIII вв. математики и механики coдействовало изучению природы и обогащению представлений о материи. Однако все многообразие форм и видов движения в природе сводилось к механическому движению (к простому перемещению тел И пространстве). Кроме того, в качестве движения предполагался некий первотолчок, находящийся за пределами мира. Отсюда и знание — механистический, метафизический материализм.

Физика XX и ХХI в., проникая все глубже в строение материи, вышла сначала на уровень атома, затем – атомного ядра и, наконец, на уровень элементарных частиц. Материя — это не сплошное однородное целое. Она структурно организована, и эту структурную организацию можно обнаружить в любом ее элементе.