Ulimwengu wetu umegawanywa na mwanadamu katika sehemu mbali mbali za ukweli wa kusudi, na kusambazwa katika ulimwengu kadhaa. Kwa urahisi, ni kawaida kutumia dhana kama vile megaworld, macroworld na microworld.
Ili kuelewa kikamilifu maana ya maneno haya, ni muhimu kutafsiri maneno katika msamiati ambao tunaelewa. Kiambishi awali "mega" kinatoka kwa Kigiriki μέγας , ambayo ina maana "kubwa". Macro - iliyotafsiriwa kutoka kwa Kigiriki μάκρος (macro) - "kubwa", "ndefu". Micro - linatokana na Kigiriki μικρός na maana yake ni "ndogo".
Ulimwengu tofauti wa mtazamo
Ulimwengu wa mega ni pamoja na vitu vya saizi ya ulimwengu. Kwa mfano: galaksi, mfumo wa jua, nebula.
Ulimwengu mkubwa ni ile nafasi tunayoifahamu, inayoonekana na inayotambulika kwa njia ya asili. Ambapo tunaweza kuona, kujua kawaida vitu vya kimwili: gari, mbao, jiwe. Pia ina dhana zinazojulikana kama pili, dakika, siku, mwaka.
Kutafsiri tofauti, tunaweza kusema kwamba macrocosm ni ulimwengu wa kawaida ambamo mtu anaishi.
Kuna ufafanuzi wa pili. Ulimwengu mkubwa ni ulimwengu ambao tuliishi kabla ya ujio wa fizikia ya quantum. Kwa kuibuka kwa ujuzi mpya na uelewa wa muundo wa suala, mgawanyiko katika ulimwengu wa macroworld na microworld ulitokea.
Ilianzisha mtu katika maoni mapya juu ya ulimwengu na sehemu zake za sehemu. Alianzisha idadi ya ufafanuzi, akifafanua ni vitu gani ni tabia ya ulimwengu mdogo na mkubwa.
Ufafanuzi wa vitu vya microworld ni pamoja na kila kitu kilicho kwenye kiwango cha atomiki na cha chini. Mbali na saizi yake, eneo hili lina sifa ya sheria tofauti kabisa za fizikia na falsafa ya ufahamu wake.
Corpuscle au wimbi?
Hili ni eneo ambalo sheria zetu za kawaida hazitumiki. katika viwango hivi hubakia tu katika mfumo wa Kuchambua taarifa za wanasayansi wengine kwamba eneo hili la ulimwengu lina sifa ya udhihirisho wa corpuscular (iliyotafsiriwa kama "chembe") ya chembe za msingi, tunaweza kusema kuwa hakuwezi kuwa na utata. maono katika mambo haya.
Kwa kiasi fulani, wao ni sawa, kutoka kwa mtazamo wa macrocosm. Ikiwa kuna mtazamaji, wanafanya kama chembe. Kwa kutokuwepo kwao, tabia yao inakuwa kama wimbi.
Kwa kweli, eneo la eneo la microworld linawakilishwa na mawimbi ya nishati yaliyowekwa kwenye pete na ond. Kama ilivyo kwa eneo letu la kawaida la mtazamo, vitu vya ulimwengu wa jumla vinawasilishwa kwa namna ya sehemu ya mwili (vitu, vitu) na michakato ya wimbi.
Ulimwengu tano tofauti
Leo kuna aina tano za ulimwengu wetu, ikiwa ni pamoja na tatu zilizotajwa hapo awali (zinazotumiwa kawaida).
Hebu tuchunguze kwa undani zaidi vipengele vyote vya uhalisia wa lengo letu.
Hyperworld
Hyperworld inachukuliwa kuwa ya kwanza, lakini wakati huu hakuna ushahidi thabiti wa kuwepo kwake. Kinadharia inajumuisha Ulimwengu nyingi.
Megaworld
Megaworld iliyotajwa hapo awali inazingatiwa ijayo. Inajumuisha megagalaksi, nyota, mifumo ndogo ya sayari, sayari, satelaiti mifumo ya nyota, comets, meteorites, asteroids, tabaka za angani na “maada giza na sehemu zake” zilizogunduliwa hivi majuzi.
Nafasi ya mstari inaweza kupimwa kwa vitengo vya astronomia na parsecs. Wakati ni katika mamilioni na mabilioni ya miaka. Nguvu kuu ni aina ya mvuto wa mwingiliano.
Macroworld
Ulimwengu wa tatu ni sehemu ya usawa halisi wa ulimwengu ambamo mtu yuko. Jinsi unavyofafanua dhana ya "macroworld" na tofauti yake kutoka kwa vipengele vingine vya Ulimwengu sio ngumu. Hakuna haja ya kujisumbua kwa kuelewa.
Angalia kote, ulimwengu mkubwa ni kila kitu unachokiona na kila kitu kinachokuzunguka. Katika sehemu yetu ya ukweli wa lengo, kuna vitu na mifumo yote. Pia ni pamoja na vitu vilivyo hai, visivyo hai na vya bandia.
Baadhi ya mifano ya vitu vya jumla na mifumo ya jumla: maganda ya sayari (maji, gesi, imara), miji, magari na majengo.
Mifumo ya kijiolojia na kibaolojia (misitu, milima, mito, bahari).
Nafasi hupimwa kwa milimita, milimita, sentimita, mita na kilomita. Ama wakati, hupimwa kwa sekunde, dakika, siku, miaka na zama.
Kuna hasa uwanja wa mwingiliano wa sumakuumeme. Udhihirisho wa Quantum - photons. Pia kuna aina ya mvuto wa mwingiliano.
Ulimwengu wa Microworld
Ulimwengu mdogo ni eneo la microobjects na microstates. Ni sehemu ya ukweli, ambapo vitu ni vidogo sana kwa ukubwa, kwa kiwango cha majaribio. Haziwezi kuzingatiwa na jicho la kawaida la mwanadamu.
Hebu tuangalie baadhi ya mifano ya microobjects na microsystems. Hizi ni pamoja na: micromolecules, atomi, vipengele vya atomi (protoni, elektroni) na ndogo. chembe za msingi. Pamoja na quanta (wabebaji) wa nishati na utupu wa "kimwili".
Nafasi hupimwa kutoka 10 hadi minus kumi ya nguvu hadi 10 hadi minus kumi na nane nguvu ya mita, na muda hupimwa kutoka "infinity" hadi 10 hadi minus ishirini na nne nguvu.
Nguvu zifuatazo zinashinda katika microcosm: mwingiliano dhaifu wa interatomic, mashamba ya quantum - bosons nzito za kati; mwingiliano mkali wa nyuklia, aina ya quantum ya mashamba - gluons na p-mesons; sumakuumeme ya mwingiliano kutokana na ambayo atomi na molekuli zipo.
Hypoworld
Ulimwengu wa mwisho ni maalum sana. Ipo leo kwa maneno zaidi ya kinadharia.
Hypoworld ni ulimwengu wa dhahania ndani ya ulimwengu mdogo. Ni ndogo zaidi kwa ukubwa. Vitu na mifumo inadaiwa kuwepo ndani yake.
Mifano ya hypoobjects na hyposystems: plankeon (kila kitu ukubwa mdogo Planck - 10 hadi minus thelathini na tano ya nguvu ya mita), "umoja wa Bubble", na pia utupu wa asili wa "kimwili" na vitu vinavyodhaniwa kuwa vidogo kuliko chembe ndogo na uwepo wa hypoparticles ya "jambo la giza" inakubalika kabisa.
Nafasi na wakati ni tofauti, ziko ndani ya mfano wa plankeon uliowasilishwa:
Vigezo vya mstari - mita 10-35.
- Wakati wa Plankteon - sekunde 10-43.
- Uzito wa hypoworld ni 1096 kg/m3.
- Nishati ya Plankteon - 1019 GeV.
Labda katika siku zijazo, nguvu mpya za hypoworld zitaongezwa kwa mwingiliano wa kimsingi katika ulimwengu mdogo au zitaunganishwa kuwa moja.
Katika mchakato wa kuelewa ulimwengu huu, wanasayansi, kwa ufahamu kamili, waligawanya kila kitu walichosoma katika maeneo, nyanja, sehemu, vikundi, sehemu na mengi zaidi. Ni njia hii ambayo hukuruhusu kuainisha wazi na kuelewa kiini cha ulimwengu unaokuzunguka.
Karibu miaka mia sita iliyopita, mwanasayansi yeyote aliitwa mwanasayansi wa asili. Wakati huo hakukuwa na mgawanyiko wa sayansi katika maeneo yoyote. Mwanasayansi wa asili alisoma fizikia, kemia, biolojia na kila kitu alichokutana nacho.
Jaribio la kuelewa na kusoma ulimwengu limesababisha mgawanyiko wenye tija na mzuri. Lakini tusisahau kwamba njia hii ilitumiwa na mtu. Asili na Dunia ni muhimu na hazibadiliki, bila kujali mawazo yetu juu yao.
MADA-41 . Fafanua dhana: megaworld, macroworld, microworld, nanoworld. Je, wanahusiana? Fafanua dhana: megaworld, macroworld, microworld, nanoworld. Je, wanahusiana? Ulimwengu mkubwa ni sayari, muundo wa nyota, galaksi, galaksi - ulimwengu wa mizani kubwa ya ulimwengu na kasi, umbali ambao hupimwa katika miaka ya Mwanga, na maisha yote. vitu vya nafasi- mamilioni na mabilioni ya miaka.
Ulimwengu wa macroworld ni ulimwengu wa fomu thabiti na idadi inayolingana na wanadamu, pamoja na tata za fuwele za molekuli, viumbe, jamii za viumbe; ulimwengu wa vitu vingi, mwelekeo ambao unahusishwa na mizani uzoefu wa binadamu: kiasi cha anga kinaonyeshwa kwa milimita, sentimita na kilomita, na wakati - kwa sekunde, dakika, masaa, miaka.
Ulimwengu mdogo ni molekuli, atomi, chembe za msingi - ulimwengu wa vitu vidogo sana, visivyoweza kuzingatiwa moja kwa moja, mwelekeo wa anga ambao ni kati ya 10-8 hadi 10-16 cm, na maisha yao - kutoka infinity hadi 10 - 24 s.
Nanoworld ni sehemu ya ulimwengu halisi, unaojulikana, sehemu hii tu ni ndogo sana kwa ukubwa kwamba haiwezi kuonekana kwa msaada wa kawaida. maono ya mwanadamu haiwezekani kabisa.
Wana uhusiano wa karibu.
^ 2. Bainisha utupu.
Ombwe(kutoka lat. utupu- batili) - kati iliyo na gesi kwenye shinikizo la chini sana kuliko anga. Utupu una sifa ya uhusiano kati ya njia ya bure ya molekuli za gesi λ na ukubwa wa tabia ya mchakato d. Ombwe pia ni hali ya gesi ambayo urefu wa wastani wa njia ya molekuli zake unalinganishwa na vipimo vya chombo au zaidi ya vipimo hivi.
3. Nanoworld ni nini? Nanoteknolojia ni nini? Je, ulimwengu wa nano unatofautianaje na nanoteknolojia?
Nanoteknolojia ni uwanja wa taaluma mbalimbali wa msingi na sayansi iliyotumika na mbinu zinazohusika na jumla uhalali wa kinadharia, mbinu za vitendo utafiti, uchanganuzi na usanisi, na mbinu za utengenezaji na utumiaji wa bidhaa zenye muundo fulani wa atomiki kupitia upotoshaji unaodhibitiwa wa atomi na molekuli za kibinafsi.
Nanoworld ni sehemu ya ulimwengu halisi, unaojulikana, sehemu hii tu ni ndogo sana kwa ukubwa kwamba haiwezekani kabisa kuiona kwa msaada wa maono ya kawaida ya kibinadamu.
Nanoteknolojia inarejelea mahususi kosmmu, ingawa nanomita ni 10 hadi -9 nguvu ya mita. Na nanoworld ni micro-microworld. Muundo wa nanoworld ni muundo wa etha ya redio ya Faraday-Maxwell. Vipengele vyake vina ukubwa wa nyuzi 10 hadi 35 za mita, yaani oda 25 za ukubwa ndogo kuliko atomi ya hidrojeni.
4. Ombwe hutumika wapi?
4 . Masomo ya majaribio uvukizi na condensation, matukio ya uso, baadhi ya michakato ya joto, joto la chini, nyuklia na athari za nyuklia unaofanywa katika mitambo ya utupu. Chombo kuu cha kisasa fizikia ya nyuklia- accelerator ya chembe za kushtakiwa hazifikiriki bila utupu. Mifumo ya utupu hutumiwa katika kemia kusoma mali ya vitu safi, kusoma utungaji na mgawanyiko wa vipengele vya mchanganyiko, viwango vya athari za kemikali.Utumiaji wa kiufundi wa utupu unaendelea kupanua, lakini tangu mwisho wa karne iliyopita hadi leo, matumizi yake muhimu zaidi yanabaki teknolojia ya elektroniki. Katika vifaa vya utupu wa umeme, utupu ni kipengele cha muundo Na sharti utendaji wao katika maisha yao yote ya huduma. Utupu wa chini na wa kati hutumiwa katika taa za taa na vifaa vya kutokwa kwa gesi. Utupu wa juu - katika kupokea-amplifier na zilizopo za jenereta. Mahitaji ya juu zaidi ya utupu yanawekwa katika uzalishaji wa zilizopo za cathode ray na vifaa vya microwave. Kwa kazi kifaa cha semiconductor hakuna utupu unaohitajika, lakini teknolojia ya utupu hutumiwa sana katika mchakato wake wa utengenezaji. Teknolojia ya utupu ni hasa sana kutumika katika uzalishaji wa microcircuits, ambapo utuaji taratibu filamu nyembamba, etching etching, elektroni lithography kutoa vipengele nyaya za elektroniki Katika madini, kuyeyuka na kuyeyuka kwa metali katika utupu huwaweka huru kutoka kwa gesi iliyoyeyushwa, kwa sababu ambayo hupata nguvu ya juu ya mitambo, ductility na ushupavu. Kuyeyuka katika utupu hutoa aina zisizo na kaboni za chuma kwa motors za umeme, shaba inayopitisha umeme sana, magnesiamu, kalsiamu, tantalum, platinamu, titani, zirconium, berili, metali adimu na aloi zao. Vacuuming hutumika sana katika utengenezaji wa vyuma vya hali ya juu. Utoaji wa utupu wa poda za metali za kinzani, kama vile tungsten na molybdenum, ni moja ya michakato kuu ya kiteknolojia. madini ya unga. Dutu za hali ya juu, halvledare, na dielectrics hutengenezwa katika vitengo vya utupu wa fuwele. Aloi zilizo na uwiano wowote wa vipengele zinaweza kupatikana kwa njia za epitaxy za molekuli ya utupu. Fuwele za Bandia Almasi, rubi, na yakuti hutolewa katika vitengo vya utupu. Ulehemu wa uenezaji wa utupu hufanya iwezekane kupata viungo vilivyofungwa kwa kudumu vya nyenzo na viwango vya joto tofauti vya kuyeyuka. Kwa njia hii, keramik huunganishwa na chuma, chuma kwa alumini, nk. Uunganisho wa ubora wa vifaa na mali ya homogeneous huhakikishwa na kulehemu kwa boriti ya elektroni katika utupu. Katika uhandisi wa mitambo, ombwe hutumiwa kusoma michakato ya kuweka vifaa na msuguano kavu, kupaka mipako ya ugumu kwa zana za kukata na mipako isiyoweza kuvaa kwa sehemu za mashine, kuchukua na kusafirisha sehemu katika mashine za kiotomatiki na mistari otomatiki. hutumia vifaa vya kukausha utupu kwa ajili ya uzalishaji wa nyuzi za synthetic, polyamides, aminoplasts, polyethilini, vimumunyisho vya kikaboni. Vichungi vya utupu hutumiwa katika utengenezaji wa massa, karatasi, na mafuta ya kulainisha. Vifaa vya uwekaji fuwele wa utupu hutumiwa katika utengenezaji wa rangi na mbolea Katika tasnia ya umeme, uwekaji mimba wa utupu kama njia ya kiuchumi zaidi hutumika sana katika utengenezaji wa transfoma, motors za umeme, capacitors na nyaya. Maisha ya huduma na uaminifu wa kubadili vifaa vya umeme wakati wa kufanya kazi katika utupu huongezeka.Sekta ya macho, katika uzalishaji wa vioo vya macho na kaya, imebadilika kutoka kwa fedha za kemikali hadi aluminizing ya utupu. Optics iliyofunikwa, tabaka za kinga na vichujio vya kuingiliwa hupatikana kwa kunyunyiza tabaka nyembamba kwenye utupu Katika tasnia ya chakula kwa uhifadhi wa muda mrefu na uwekaji makopo. bidhaa za chakula tumia kukausha kwa utupu wa kufungia. Ufungaji wa utupu wa bidhaa zinazoharibika huongeza maisha ya rafu ya matunda na mboga. Uvukizi wa utupu hutumiwa katika uzalishaji wa sukari, desalination maji ya bahari, kutengeneza chumvi. Mashine za kukamua ombwe hutumika sana katika kilimo. Katika maisha ya kila siku, kisafisha utupu kimekuwa msaidizi wetu wa lazima. Katika usafiri, ombwe hutumiwa kusambaza mafuta kwa carburetors na viboresha utupu wa mifumo ya breki za gari. Uigaji wa anga ya nje katika hali angahewa ya dunia inahitajika kwa majaribio satelaiti za bandia Katika dawa, utupu hutumiwa kuhifadhi homoni, seramu za dawa, vitamini, wakati wa kupata antibiotics, maandalizi ya anatomical na bacteriological.
^ 5. Fafanua na ueleze dhana: TEKNOLOJIA.
Teknolojia- seti ya hatua za shirika, shughuli na mbinu zinazolenga utengenezaji, matengenezo, ukarabati na/au uendeshaji wa bidhaa yenye ubora wa kawaida na gharama kamili Katika kesi hii: - neno bidhaa linapaswa kueleweka kama bidhaa yoyote ya mwisho ya kazi ( nyenzo, kiakili, maadili, kisiasa na n.k.); - istilahi ubora wa kawaida unapaswa kueleweka kama ubora unaotabirika au ulioamuliwa mapema, kwa mfano, iliyokubaliwa. hadidu za rejea na kukubaliana na pendekezo la kiufundi; - neno gharama bora zinapaswa kueleweka kama gharama za chini zaidi zinazowezekana ambazo hazijumuishi kuzorota kwa hali ya kazi, viwango vya usafi na mazingira, viwango vya kiufundi na usalama wa moto, uchakavu wa zana za kazi, pamoja na hatari za kifedha, kiuchumi, kisiasa na nyinginezo.
6. Bainisha utupu wa kimwili.
Chini ya utupu wa kimwili ndani fizikia ya quantum kuelewa hali ya nishati ya chini (ardhi) ya shamba iliyohesabiwa, ambayo ina kasi ya sifuri, kasi ya angular na nambari nyingine za quantum. Kwa kuongezea, hali kama hiyo haihusiani na utupu: uwanja ulio katika hali ya chini kabisa unaweza kuwa, kwa mfano, uwanja wa chembechembe katika mango au hata kwenye kiini cha atomi, ambapo msongamano ni wa juu sana. Utupu wa kimwili pia huitwa nafasi isiyo na suala kabisa, iliyojaa shamba katika hali hii. Hali hii sio utupu kabisa . Nadharia ya uwanja wa Quantum inasema kwamba, kwa mujibu wa kanuni ya kutokuwa na uhakika, katika utupu wa kimwili huzaliwa mara kwa mara na kutoweka chembe virtual: kinachojulikana mabadiliko ya sifuri mashamba. Katika baadhi ya nadharia maalum za uga, utupu unaweza kuwa na sifa zisizo za kawaida za kitopolojia. Kwa nadharia, utupu kadhaa tofauti unaweza kuwepo, tofauti katika wiani wa nishati au nyingine vigezo vya kimwili(kulingana na dhahania na nadharia zinazotumika). Uharibifu wa ombwe saa kukatika kwa ulinganifu kwa hiari husababisha kuwepo kwa wigo unaoendelea wa majimbo ya utupu yanayotofautiana kutoka kwa kila mmoja kwa idadi Mifupa ya Goldstone. Minima ya nishati ya ndani saa maana tofauti ya uwanja wowote ambao hutofautiana katika nishati kutoka kwa kiwango cha chini cha kimataifa huitwa vacua ya uwongo; hali kama hizi zinaweza kubadilika na huwa na kuoza kwa kutolewa kwa nishati, kuhamia kwenye ombwe la kweli au kwenye mojawapo ya ombwe la uwongo.Baadhi ya utabiri huu wa nadharia ya uga tayari umethibitishwa kwa mafanikio na majaribio. Kwa hivyo, athari ya Casimir Na Kuhama kwa kondoo viwango vya atomiki inaelezewa na oscillations ya sifuri uwanja wa sumakuumeme katika utupu wa kimwili. Nadharia za kisasa za kimwili zinategemea mawazo mengine kuhusu utupu. Kwa mfano, kuwepo kwa majimbo kadhaa ya utupu (utupu wa uongo uliotajwa hapo juu) ni mojawapo ya misingi kuu nadharia ya mfumuko wa bei Mshindo Mkubwa.
7. Fullerene, Buckyball au Buckyball - kiwanja cha molekuli, ambayo ni ya darasa la aina za allotropiki za kaboni (nyingine ni almasi, carbine na grafiti) na ni polihedra iliyofungwa yenye koni inayojumuisha idadi sawa atomi za kaboni tatu zilizoratibiwa.
Fullerite (Kiingereza fullerite) ni kioo cha molekuli, katika nodes za kimiani ambazo kuna molekuli kamili.
Fuwele za Fullerite C60
Poda isiyokolea-fuwele ya C60 iliyojaa katika hadubini ya elektroni ya kuchanganua
Katika hali ya kawaida(300 K) molekuli za fullerene huunda kimiani ya fuwele ya ujazo (fcc) iliyo katikati ya uso. Kipindi cha kimiani kama hicho ni = 1.417 nm, kipenyo cha wastani cha molekuli kamili ya C60 ni 0.708 nm, umbali kati ya molekuli za C60 za jirani ni 1.002 nm. , ambayo ni muhimu msongamano mdogo grafiti (2.3 g / cm3), na, zaidi ya hayo, almasi (3.5 g / cm3). Hii ni kutokana na ukweli kwamba molekuli za fullerene ziko kwenye maeneo ya latiti ya fullerite ni mashimo.
Ni jambo la akili kudhani kwamba dutu inayojumuisha molekuli za kushangaza itakuwa nayo mali isiyo ya kawaida. Fuwele iliyojaa ina msongamano wa 1.7 g/cm3, ambayo ni kwa kiasi kikubwa chini ya msongamano wa grafiti (2.3 g/cm3) na, hata zaidi, almasi (3.5 g/cm3). Ndiyo, hii inaeleweka - baada ya yote, molekuli kamili ni mashimo.
Fullerite haijatofautishwa na juu shughuli za kemikali. Masi ya C60 inabakia imara katika anga ya argon ya inert hadi joto la utaratibu wa 1200 K. Hata hivyo, mbele ya oksijeni, oxidation muhimu inazingatiwa tayari kwa 500 K na kuundwa kwa CO na CO2. Mchakato huo, ambao hudumu kwa saa kadhaa, husababisha uharibifu wa kimiani ya fcc ya fullerite na kuundwa kwa muundo usio na utaratibu ambao kuna atomi 12 za oksijeni kwa molekuli ya awali ya C60. Katika kesi hii, fullerenes hupoteza kabisa sura yao. Katika joto la chumba oxidation hutokea tu wakati irradiated na photons na nishati ya 0.5 - 5 eV. Kukumbuka kwamba nishati ya photons inayoonekana ya mwanga iko katika kiwango cha 1.5 - 4 eV, tunafikia hitimisho: fullerite safi lazima ihifadhiwe katika giza.
Nia ya vitendo katika fullerenes iko ndani maeneo mbalimbali. Kwa mtazamo mali ya elektroniki, fullerenes na derivatives yao katika awamu iliyofupishwa inaweza kuchukuliwa kama semiconductors ya aina ya n (pamoja na pengo la bendi ya utaratibu wa 1.5 eV katika kesi ya C60). Wanachukua mionzi vizuri katika eneo la UV na inayoonekana. Wakati huo huo, mfumo wa spherical conjugated -fullerenes huamua uwezo wao wa juu wa kutoa elektroni (mshikamano wa elektroni wa C60 ni 2.7 eV; katika fullerenes nyingi za juu huzidi eV 3 na inaweza kuwa ya juu zaidi katika baadhi ya derivatives). Haya yote husababisha kupendezwa na fullerenes kutoka kwa mtazamo wa maombi yao katika photovoltaics; usanisi wa mifumo ya wafadhili-wapokeaji kulingana na fullerenes kwa matumizi katika photovoltaics inaendelea kikamilifu. nishati ya jua(mifano yenye ufanisi wa 5.5% inajulikana), photosensor na vifaa vingine vya elektroniki vya Masi. Pia iliyosomwa sana, haswa, ni matumizi ya biomedical ya fullerenes kama mawakala wa antimicrobial na antiviral, mawakala wa tiba ya photodynamic, nk.
8. Ombwe (kutoka Kilatini ombwe - utupu) ni nafasi isiyo na maada. Katika uhandisi na fizikia inayotumika, utupu hueleweka kama chombo kilicho na gesi kwenye shinikizo la chini sana kuliko angahewa. Katika mazoezi, gesi yenye nadra sana inaitwa utupu wa kiufundi. Katika viwango vya macroscopic, utupu bora haupatikani kwa mazoezi, kwani kwa joto la kawaida vifaa vyote vina wiani usio na sifuri. mvuke ulijaa. Aidha, vifaa vingi (ikiwa ni pamoja na chuma nene, kioo na kuta nyingine za chombo) huruhusu gesi kupita. Katika kiasi cha hadubini, hata hivyo, kufikia utupu bora kunawezekana kwa kanuni.
9. Almasi. Almasi (kutoka Kiarabu ألماس, ’almās, ambayo hupitia Kiarabu kutoka kwa Kigiriki cha kale ἀδάμας - "isiyoweza kuharibika") ni madini, aina ya kaboni allotropiki ya ujazo. Katika hali ya kawaida ni metastable i.e. inaweza kuwepo kwa muda usiojulikana. Katika utupu au gesi ajizi kwa joto la juu hatua kwa hatua hugeuka kuwa grafiti
Lati ya almasi ni kali sana: atomi za kaboni ziko ndani yake kwenye nodi za lati mbili za ujazo na nyuso zilizo katikati, zimefungwa sana kwa kila mmoja.
Graphite ina muundo sawa na kaboni, lakini muundo wake wa kimiani wa kioo sio sawa na ule wa almasi. Katika grafiti, atomi za kaboni hupangwa katika tabaka, ndani ambayo kuunganishwa kwa atomi za kaboni ni sawa na asali. Tabaka hizi zimeunganishwa kwa kila mmoja kwa urahisi zaidi kuliko atomi za kaboni katika kila safu. Kwa hiyo, grafiti hutoka kwa urahisi kwenye flakes, na unaweza kuandika nayo. Inatumika kwa utengenezaji wa penseli, na pia kama lubricant kavu inayofaa kwa sehemu za mashine zinazofanya kazi kwa joto la juu.
Inajulikana kuwa nyenzo ngumu zaidi ulimwenguni ni almasi. Hadi sasa, hii ilikuwa kweli, lakini sasa wanasayansi wanadai kwamba kuna dutu katika asili ambayo ni ngumu zaidi kuliko almasi. Madini ya nadra huundwa wakati wa milipuko ya volkeno.
Kiwanja adimu kiitwacho lonsdaleite, kama almasi, kina atomi za kaboni, huku kikiwa na madini magumu kwa 58% kuliko almasi.
Nyenzo inayoitwa boron nitrate wurtzite ilikuwa ngumu kwa 18% kuliko almasi ya kawaida, na lonsdaleite au almasi ya hexagonal ilikuwa ngumu kwa 58%.
Madini adimu ya lonsdaleite huundwa wakati meteorite iliyo na grafiti inaanguka chini, na boroni nitrati wurtzite huzaliwa wakati wa milipuko ya volkeno.
Ikiwa mawazo ya wanasayansi yanathibitishwa, basi wengi zaidi nyenzo muhimu kati ya hao watatu, inaweza kuwa yeye, kwa sababu ikiwa joto la juu ah wurtzite boroni nitridi inabakia kudumu zaidi. Nyenzo zinaweza kutumika katika kukata na kuchimba visima kwa joto la juu.
Inashangaza, lakini ni kweli: nitridi boroni ya wurtzite inadaiwa ugumu wake kwa kunyumbulika kwa vifungo vya atomiki. Wakati shinikizo linatumika kwa muundo wa nyenzo, vifungo vingine vya atomiki vinapangwa upya kwa 90% ili kupunguza shinikizo kwenye nyenzo.
Aina mpya kabisa ya almasi iliundwa shukrani kwa ugunduzi wa masharti ya kuunda almasi ya meteorite
tatu kuu kiwango cha muundo jambo kulingana na ukubwa wa uwakilishi.
Katika hatua fulani ya ukuaji wa maisha Duniani, akili iliibuka, shukrani ambayo kiwango cha kimuundo cha kijamii kilionekana. Katika kiwango hiki kuna: mtu binafsi, familia, pamoja, kikundi cha kijamii, tabaka na taifa, jimbo, ustaarabu, ubinadamu kwa ujumla.
Kulingana na kigezo kingine - kiwango cha uwakilishi - katika sayansi ya asili kuna viwango vitatu kuu vya kimuundo:
- microcosm- ulimwengu wa vitu vidogo sana, visivyoonekana moja kwa moja, kipimo cha anga ambacho kinahesabiwa kutoka cm 10-8 hadi 10-16, na maisha ni kutoka kwa infinity hadi sekunde 10-24;
- macrocosm- ulimwengu wa vitu vingi vinavyolingana na mwanadamu na uzoefu wake. Idadi ya anga ya vitu vya jumla huonyeshwa kwa milimita, sentimita na kilomita (10-6-107 cm), na wakati - kwa sekunde, dakika, masaa, miaka, karne;
- ulimwengu wa mega- ulimwengu wa mizani na kasi kubwa za ulimwengu, umbali ambao hupimwa kwa vitengo vya unajimu, miaka nyepesi na parsecs (hadi 1028 cm), na maisha ya vitu vya anga ni mamilioni na mabilioni ya miaka.
Viwango vya muundo wa ulimwengu mdogo.
1. Ombwe. (mashamba yenye nishati kidogo.)
2. Chembe za msingi.
Chembe za msingi ni "vizuizi vya ujenzi" vya msingi vinavyounda mada na uwanja. Kwa kuongezea, chembe zote za msingi ni tofauti: zingine ni za mchanganyiko (protoni, neutroni), wakati zingine hazina mchanganyiko (elektroni, neutrino, fotoni). Chembe ambazo sio mchanganyiko huitwa msingi.
3. Atomi. Atomu ni chembe ya maada ukubwa wa microscopic na wingi, sehemu ndogo kipengele cha kemikali, ambayo ni mbeba sifa zake.
Atomu imeundwa na kiini cha atomiki na elektroni. Ikiwa idadi ya protoni kwenye kiini inalingana na idadi ya elektroni, basi atomi kwa ujumla inageuka kuwa isiyo na umeme.
4. Molekuli. Molekuli - chembe isiyo na nguvu ya umeme inayoundwa kutoka kwa vifungo viwili au zaidi vifungo vya ushirikiano atomi, chembe ndogo zaidi ya dutu ya kemikali
5. Microbodi.
Ugunduzi mpya umeruhusu:
1) kufichua uwepo katika ukweli halisi wa sio tu macro-, lakini pia ulimwengu mdogo;
2) kuthibitisha wazo la uhusiano wa ukweli, ambayo ni hatua tu kwenye njia ya ujuzi wa mali ya msingi ya asili;
3) thibitisha kuwa maada haijumuishi "kipengele cha msingi kisichogawanyika" (atomi), lakini ya anuwai ya matukio, aina na maumbo ya jambo na uhusiano wao.
viwango vya kimuundo vya shirika la jambo katika ulimwengu wa mega na sifa zao.
Maelezo mafupi ya megaworld
Vitu kuu vya kimuundo vya megaworld ni 1) miili ya ulimwengu, 2) sayari na mifumo ya sayari; 3) Makundi ya nyota 4) Magalaksi. Quasars, nuclei za galactic 5) Vikundi vya galaxies 6) Superclusters of galaxies 7) Metagalaxy 8) Ulimwengu.
Nyota - kuu kitengo cha muundo ulimwengu wa mega. Hii vyanzo vyenye nguvu nishati, vinu vya asili vya nyuklia ambamo mageuzi ya kemikali hutokea. Imegawanywa katika kawaida (Jua) na kompakt (mashimo nyeusi)
Sayari ni nyota inayotangatanga, zote zinazunguka Jua na kuzunguka mhimili wake kwa vipindi tofauti (sayari). mfumo wa jua Kwa mfano). Sayari kibete: Pluto, Charon, Ceres, Seine, Sedna.
KUNDI LA NYOTA ni vikundi vya nyota za umri sawa na asili ya kawaida zilizounganishwa kwa mvuto. Tofautisha makundi ya globular na makundi ya wazi
Galaxy (Kigiriki cha kale Γαλαξίας - milky, milky) - mfumo mkubwa wa nyota na mvuto. makundi ya nyota, gesi na vumbi kati ya nyota na vitu vyeusi. Kulingana na sura yao, wamegawanywa katika maumbo ya pande zote, ya ond na ya kawaida ya asymmetrical.
Quasar (eng. quasar) ni kiini amilifu chenye nguvu na mbali. Quasars ni kati ya vitu vinavyong'aa zaidi Ulimwenguni - nguvu zao za mionzi wakati mwingine ni makumi au mamia ya mara zaidi ya nguvu zote za nyota zote katika galaksi kama zetu.
Makundi ya Galaxy ni mifumo inayofungamana na mvuto ya galaksi na ni miongoni mwa miundo mikubwa zaidi katika ulimwengu. Ukubwa wa makundi ya galaksi inaweza kufikia miaka 108 ya mwanga.
Megagalaksi ni sehemu ya Ulimwengu inayopatikana kwa uchunguzi (kwa msaada wa darubini na kwa jicho uchi).
Ulimwengu mkubwa ni ulimwengu wa vitu vikubwa, kipimo ambacho kinahusiana na kiwango cha uzoefu wa mwanadamu. Kiasi cha anga kinaonyeshwa kwa milimita, sentimita, mita na kilomita, na wakati - kwa sekunde, dakika, masaa, siku na miaka. Macrocosm ina viwango kadhaa vya shirika (kimwili, kemikali, kibaolojia na kijamii).
Kama ilivyoelezwa hapo awali, macrocosm ina shirika ngumu zaidi. Kipengele chake kidogo ni atomi, na kubwa zaidi mfumo mkubwa- sayari ya dunia. Inajumuisha mifumo isiyo ya kuishi na mifumo ya maisha ya ngazi mbalimbali. Kila ngazi ya shirika la ulimwengu mkubwa ina muundo wa microstructures na macrostructures. Kwa mfano, molekuli zinaonekana kuwa za microcosm, kwa kuwa hazizingatiwi moja kwa moja na sisi. Lakini, kwa upande mmoja, zaidi muundo mkubwa microworld - atomi. Na sasa tunayo fursa ya kuona kwa msaada wa darubini kizazi cha hivi karibuni hata sehemu ya atomi ya hidrojeni. Kwa upande mwingine, kuna molekuli kubwa ambazo ni ngumu sana katika muundo wao, kwa mfano, DNA ya kiini inaweza kuwa karibu sentimita moja. Thamani hii tayari inalinganishwa na uzoefu wetu, na ikiwa molekuli ingekuwa nene, tungeiona kwa macho.
Dutu zote zinazopatikana katika imara au hali ya kioevu, hujumuisha molekuli. Molekuli fomu na lati za kioo, na ores, na miamba, na vitu vingine, i.e. tunachoweza kuhisi, kuona, nk. Walakini, licha ya malezi makubwa kama vile milima na bahari, hizi zote ni molekuli zilizounganishwa kwa kila mmoja. Molekuli - ngazi mpya mashirika, yote yanajumuisha atomi, ambayo katika mifumo hii inachukuliwa kuwa haiwezi kutenganishwa, i.e. vipengele vya mfumo.
Kiwango cha kimwili cha shirika la macrocosm na kiwango cha kemikali kushughulikia molekuli na hali tofauti za maada. Walakini, kiwango cha kemikali ni ngumu zaidi. Sio kupunguzwa kwa kimwili, kwa kuzingatia muundo wa vitu, wao mali za kimwili, harakati (yote haya yalisomwa ndani fizikia ya classical) angalau katika utata michakato ya kemikali Na reactivity vitu.
Katika kiwango cha kibiolojia cha shirika la macrocosm, pamoja na molekuli, kwa kawaida hatuwezi kuona seli bila darubini. Lakini kuna seli zinazofikia ukubwa mkubwa, kwa mfano, axoni za neurons za pweza zina urefu wa mita moja au hata zaidi. Wakati huo huo, seli zote zina sifa fulani zinazofanana: zinajumuisha utando, microtubules, nyingi zina nuclei na organelles. Utando na organelles zote, kwa upande wake, zinajumuisha molekuli kubwa (protini, lipids, nk), na molekuli hizi zinajumuisha atomi. Kwa hivyo, molekuli zote mbili kubwa za habari (DNA, RNA, enzymes) na seli ni viwango vidogo. kiwango cha kibiolojia shirika la jambo, ikiwa ni pamoja na malezi makubwa kama vile biocenoses na biosphere.
Washa kiwango cha kijamii mashirika ya macroworld (jamii) pia hutofautiana viwango tofauti mashirika. Kwa hivyo, utu ni ujamaa wa mtu binafsi; familia, timu ya kazi - ujamaa wa mtu binafsi. Ujamaa wa mtu binafsi na ujamaa wa mtu binafsi ni viwango vidogo vya jamii. Jamii na serikali yenyewe ni ujamaa wa mtu binafsi - kiwango cha jumla.
Fichua uhusiano kati ya ulimwengu mdogo, mkubwa na mega.
Mipaka ya micro- na macrocosm ni ya simu, na hakuna microcosm tofauti na macrocosm tofauti. Kwa kawaida, vitu vya macro na vitu vya mega hujengwa kutoka kwa vitu vidogo, na matukio ya macro- na mega yanategemea matukio madogo. Hii inaonekana wazi katika mfano wa ujenzi wa Ulimwengu kutokana na kuingiliana kwa chembe za msingi ndani ya mfumo wa microfizikia ya cosmic. Sayansi inaonyesha uhusiano wa karibu kati ya ulimwengu mkubwa na microworld na kugundua, haswa, uwezekano wa kuonekana kwa vitu vya macroscopic katika mgongano wa chembechembe zenye nguvu nyingi.
Jambo ni seti isiyo na mwisho vitu vyote na mifumo iliyopo duniani, substrate ya mali yoyote, uhusiano, mahusiano na aina za harakati. Msingi wa mawazo juu ya muundo ulimwengu wa nyenzo Kuna njia ya kimfumo, kulingana na ambayo kitu chochote cha ulimwengu wa nyenzo, iwe atomi, sayari, kiumbe au galaksi, inaweza kuzingatiwa kama muundo tata, pamoja na sehemu za sehemu zilizopangwa kwa uadilifu.
Sayansi ya kisasa inabainisha viwango vitatu vya kimuundo duniani.
Ulimwengu mdogo ni molekuli, atomi, chembe za msingi - ulimwengu wa vitu vidogo sana, visivyoonekana moja kwa moja, utofauti wa anga ambao huhesabiwa kutoka 10 -8 hadi 10 -16 cm, na maisha ni kutoka kwa infinity hadi 10 -24. s.
Ulimwengu wa macroworld ni ulimwengu wa fomu thabiti na idadi inayolingana na wanadamu, pamoja na tata za fuwele za molekuli, viumbe, jamii za viumbe; ulimwengu wa vitu vingi, mwelekeo ambao unalinganishwa na kiwango cha uzoefu wa mwanadamu: idadi ya anga inaonyeshwa kwa milimita, sentimita na kilomita, na wakati - kwa sekunde, dakika, masaa, miaka.
Ulimwengu mkubwa ni sayari, muundo wa nyota, galaksi, metagalaxi - ulimwengu wa mizani na kasi kubwa ya ulimwengu, umbali ambao hupimwa kwa miaka nyepesi, na maisha ya vitu vya ulimwengu hupimwa kwa mamilioni na mabilioni ya miaka.
Na ingawa viwango hivi vina sheria zao maalum, ulimwengu mdogo, mkubwa na mkubwa umeunganishwa kwa karibu.
Katika kiwango cha hadubini, fizikia leo inasoma michakato ambayo hufanyika kwa urefu wa mpangilio wa 10 hadi minus kumi na nane ya nguvu ya cm, kwa muda wa mpangilio wa 10 hadi minus ishirini na pili nguvu ya s. Katika ulimwengu wa mega, wanasayansi hutumia vyombo kurekodi vitu vilivyo mbali na sisi kwa umbali wa miaka bilioni 9-12 ya mwanga.
Ulimwengu wa Microworld.
Hapo zamani za kale, Democritus aliweka mbele nadharia ya Atomiki ya muundo wa maada. Shukrani kwa kazi za J. Dalton, mali ya kimwili na kemikali ya atomi ilianza kuchunguzwa. Katika karne ya 19 D.I. Mendeleev aliunda mfumo wa vipengele vya kemikali kulingana na uzito wao wa atomiki.
Katika fizikia, wazo la atomi kama la mwisho lisiloweza kugawanywa vipengele vya muundo jambo lilitoka kwa kemia. Kwa kweli utafiti wa kimwili atomi huanza mwishoni mwa karne ya 19, wakati mwanafizikia wa Ufaransa A. A. Becquerel aligundua hali ya mionzi, ambayo ilijumuisha mabadiliko ya hiari ya atomi za vitu vingine kuwa atomi za vitu vingine. Mnamo 1895, J. Thomson aligundua elektroni, chembe iliyo na chaji hasi ambayo ni sehemu ya atomi zote. Kwa kuwa elektroni zina malipo hasi, na atomi kwa ujumla haina upande wa umeme, ilichukuliwa kuwa pamoja na elektroni kuna chembe chaji chanya. Kulikuwa na mifano kadhaa ya muundo wa atomi.
Sifa maalum za vitu vidogo zimetambuliwa, zimeonyeshwa mbele ya mali zote za corpuscular (chembe) na mwanga (mawimbi). Chembe za msingi ni vitu rahisi zaidi vya ulimwengu mdogo, vinavyoingiliana kwa ujumla. Zaidi ya aina 300 zinajulikana. Katika nusu ya kwanza ya karne ya ishirini. Photon, protoni, neutron ziligunduliwa, na baadaye - neutrinos, mesons na wengine. Tabia kuu za chembe za msingi: misa, malipo, maisha ya wastani, nambari za quantum. Chembe zote za msingi, zisizo na upande wowote, zina antiparticles zao - chembe za msingi ambazo zina sifa sawa, lakini hutofautiana katika ishara za malipo ya umeme. Wakati chembe zinapogongana, huharibiwa (maangamizi).
Idadi ya chembe za msingi zilizogunduliwa inaongezeka kwa kasi. Wameunganishwa katika "familia" (multiplets), "jenasi" (supermultiplets), "makabila" (hadroni, leptoni, fotoni, nk). Baadhi ya chembe huwekwa kulingana na kanuni ya ulinganifu. Kwa mfano, triplet ya chembe tatu (quarks) na triplet ya antiparticles tatu (antiquarks). Mwisho wa karne ya ishirini, fizikia ilikaribia uundaji wa mfumo wa kinadharia unaofaa ambao unaelezea mali ya chembe za msingi. Kanuni zinapendekezwa ambazo zinawezesha kutoa uchambuzi wa kinadharia wa anuwai ya chembe, ubadilishaji wao, na kuunda. nadharia ya umoja kila aina ya mwingiliano.
Utangulizi
Jambo (lat.) - ukweli lengo, ambayo hutolewa kwa mtu katika hisia zake na ipo kwa kujitegemea, dutu fulani, msingi wa vitu vyote vilivyopo na mifumo, mali zao, uhusiano kati yao na aina za harakati, ni nini miili yote imefanywa. Aina za uwepo wa maada ni nafasi na wakati.
Maarifa ya kisasa ya kisayansi yanategemea muundo wa maada na mbinu ya utaratibu. Mfumo - huu ni uadilifu fulani unaojidhihirisha kuwa kitu kilichounganishwa kuhusiana na vitu au masharti mengine. Wazo la mfumo ni pamoja na seti ya vitu na viunganisho kati yao. Chini ya kipengele cha mfumo inaeleweka kama sehemu ya mfumo, ambayo zaidi, ndani ya mfumo huu, inachukuliwa kuwa haiwezi kugawanyika, chini ya shirika la kimuundo la jambo - yake. muundo wa kihierarkia - kitu chochote kutoka kwa chembe ndogo hadi kwa viumbe, sayari na galaksi ni sehemu ya zaidi elimu tata na yenyewe inaweza kuchukuliwa kama vile, yaani, yenye vipengele fulani. Sehemu ya ulimwengu inayopatikana kwa uchunguzi inaenea katika nafasi kutoka 10 -17 hadi 10 26 m, na kwa wakati - hadi 2 10 10 miaka.
Sayansi ya kisasa inagawanya ulimwengu unaotuzunguka katika maeneo matatu: ulimwengu mdogo, ulimwengu mkubwa na megaworld. Hii iliwezekana kama matokeo ya uchunguzi wa wanadamu wa karne nyingi juu ya maumbile. Vigezo vya kutambua viwango tofauti vya kimuundo ni vifuatavyo: mizani ya spatiotemporal; seti ya mali muhimu; sheria maalum za mwendo; kiwango cha utata wa jamaa uliojitokeza katika mchakato maendeleo ya kihistoria jambo katika eneo fulani la dunia.
Ulimwengu mdogo ni eneo la asili linaloweza kupatikana kwa wanadamu kupitia vyombo (microscopes, uchambuzi wa X-ray, nk). Mifumo hapa haieleweki kwetu, na tunaongeza dhana zetu hapa. Macrocosm ni eneo la asili linaloweza kupatikana kwetu, ambayo ni, eneo la sheria zetu. Megaworld ni vigumu kwetu kufikia; Hii ndio eneo la vitu vikubwa, saizi kubwa na umbali kati yao. Tunasoma mifumo hii kwa njia isiyo ya moja kwa moja. Katika maeneo haya kuna uongozi wafuatayo wa vitu: microworld ni utupu, chembe za msingi, nuclei, atomi, molekuli, seli; macrocosm ni macrobodies (imara, vinywaji, gesi, plasma), mtu binafsi, aina, idadi ya watu, jamii, biosphere; Ulimwengu mkubwa ni sayari, nyota, galaksi, Metagalaxy, Ulimwengu.
Kwa sasa inachukuliwa kuwa K.H. Rakhmatullin viwango viwili zaidi vya dhahania - ulimwengu wa chini (microworld ndani ya ulimwengu mdogo) na hyperworld (supermegaworld). Walakini, bado hazijazingatiwa kwa majaribio au kuthibitishwa kwa uhakika.
Ulimwengu wa Microworld
Ulimwengu wa Microworld
- ulimwengu wa mifumo midogo midogo sana, isiyoweza kuonekana moja kwa moja yenye ukubwa wa tabia ya 10 -10 - 10 -18 m. Huu ni ulimwengu - kutoka kwa atomi hadi chembe za msingi. Wakati huo huo, microworld ina sifa ya dualism ya corpuscular-wave, i.e. microobject yoyote ina sifa zote za wimbi na corpuscular. Maelezo ya ulimwengu mdogo yanategemea kanuni ya N. Bohr ya kukamilishana na uhusiano wa kutokuwa na uhakika wa Heisenberg. Ulimwengu wa chembe za msingi, ambazo zimezingatiwa kwa muda mrefu "vifaa vya ujenzi," hutii sheria za mechanics ya quantum, electrodynamics ya quantum, na chromodynamics ya quantum. Sehemu ya quantum ni tofauti katika asili.
Dhana kuu zinazohusiana na microworld ni: chembe za msingi, nuclei, atomi, molekuli na seli.
Chembe za msingi- chembe ndogo zaidi zinazojulikana za suala la kimwili.Chembe zote za msingi zinazojulikana zimegawanywa katika vikundi viwili: hadrons na leptoni. Inachukuliwa kuwa hadrons zina muundo wa mchanganyiko: zinajumuisha chembe za msingi za quark. Na zaidi ya hayo, kuwepo kwa aina sita za quarks inaruhusiwa.
Chembe za utulivu, yaani, wanaoishi katika hali ya bure kwa muda usio na ukomo, ni protoni, elektroni, photon na, inaonekana, neutrinos za aina zote. Maisha ya protoni ni miaka 10 31. Uundaji wa muda mfupi zaidi ni resonances - maisha yao ni karibu 10 -23 s.
Kuunganishwa kwa dhana ya relativistic na quantum, iliyofanywa kwa kiasi kikubwa nyuma katika miaka ya 1930, ilisababisha moja ya utabiri bora zaidi katika fizikia - ugunduzi wa ulimwengu wa antiparticles. Chembe na antiparticle inayolingana ina maisha sawa, raia sawa, malipo yao ya umeme ni sawa, lakini kinyume katika ishara. Sifa ya sifa zaidi ya jozi ya chembe-kinza chembe ni uwezo wa kuangamiza (kujiharibu) wakati wa kukutana na mabadiliko katika chembe za aina tofauti. Antiparticles inaweza kukusanyika katika antimatter. Licha ya ulinganifu wa hadubini kati ya chembe na antiparticles, hakuna maeneo yenye maudhui yoyote yanayoonekana ya antimatter ambayo yamegunduliwa katika Ulimwengu. Chembe na antiparticles zao huingiliana kwa usawa na uwanja wa mvuto, ambayo inaonyesha kutokuwepo kwa "antigravity."
Mihimili. Viini vya atomiki ni mifumo iliyounganishwa ya protoni na neutroni. Misa ya viini daima ni kidogo kidogo kuliko jumla ya wingi wa protoni huru na neutroni zinazounda kiini. Hii ni athari ya relativistic ambayo huamua nishati ya kisheria ya kiini. Nuclei hujulikana kwa chaji sawa na chaji moja ya protoni kwa chaji 109 za protoni na kwa idadi ya protoni na neutroni (yaani, nukleoni) kutoka 1 hadi 260 hivi. Msongamano wa nambari wa chembe katika nuklei nyingi ni wa mpangilio wa viini 10 44. /m 3, na wiani wa wingi 10 17 kg/m 3 . "Radi" ya viini hutofautiana kutoka 2 x 10 -15 m (kiini cha heliamu) hadi 7 x 10 -15 m (kiini cha urani). Viini vina umbo la ellipsoid iliyoinuliwa au ya mviringo (au hata ngumu zaidi).
Kiini kama mfumo wa quantum inaweza kuwa katika hali tofauti tofauti za msisimko. Kimsingi, majimbo ya kiini yanaweza kuwa dhabiti (imara) au kutokuwa thabiti (ya mionzi). Wakati ambapo nusu ya idadi yoyote ya macroscopic ya kuoza kwa nuclei isiyo imara inaitwa nusu ya maisha. Nusu ya maisha ya vipengele vinavyojulikana kwetu hutofautiana kutoka takriban 10 miaka 18 hadi 10 -10 s.
Atomi. Zinajumuisha msingi mnene na obiti za elektroni. Viini vina chaji chanya ya umeme na vimezungukwa na kundi la elektroni zenye chaji hasi. Kwa ujumla, atomi haina upande wowote wa umeme. Atomu ni kitengo kidogo zaidi cha kimuundo cha vipengele vya kemikali. Tofauti na "ufungashaji mnene" wa chembe za nyuklia, elektroni za atomiki huunda maganda yaliyolegea sana na ya lacy. Kuna sheria kali za "idadi ya watu" ya obiti karibu na kiini na elektroni. Elektroni ziko kwenye sakafu ya juu ya "nyumba ya atomiki" huamua utendakazi wa atomi, ambayo ni, uwezo wao wa kuchanganyika na atomi zingine. Vipengele vingi vina atomi ambazo hazijabadilika kemikali. Atomu ni thabiti ikiwa ganda lake la nje limejaa nambari fulani elektroni. Atomu zilizo na makombora ya nje ambayo hayajajazwa huingia ndani athari za kemikali, kutengeneza vifungo na atomi nyingine.
Molekuli. Molekuli ni kitengo kidogo zaidi cha kimuundo cha kiwanja cha kemikali. Idadi ya mchanganyiko unaowezekana wa atomi ambao huamua nambari misombo ya kemikali, kiasi cha mamilioni. Kwa ubora, molekuli ni dutu maalum inayojumuisha vipengele vya kemikali moja au zaidi, atomi zake ambazo zimeunganishwa kuwa chembe kutokana na mwingiliano wa kemikali wa kubadilishana. Kwa matumizi ya nishati fulani, molekuli thabiti inaweza kugawanywa katika atomi.
Baadhi ya atomi (kwa mfano, kaboni na hidrojeni) zina uwezo wa kutengeneza minyororo tata ya Masi, ambayo ni msingi wa kuundwa kwa miundo ngumu zaidi (macromolecules), ambayo tayari inaonyesha mali ya kibiolojia, yaani, mali ya viumbe hai.
Kiini. Kwa zaidi ya miaka bilioni 3 ya kuwepo kwenye sayari yetu, viumbe hai vimeendelea kuwa aina milioni kadhaa, lakini zote - kutoka kwa bakteria hadi wanyama wa juu - zinajumuisha seli. Seli ni sehemu iliyopangwa ya viumbe hai: inachukua chakula, ina uwezo wa kuwepo na kukua, na inaweza kugawanywa katika mbili, ambayo kila moja ina nyenzo za kijeni zinazofanana na seli ya awali. Seli hutumika kama miundo msingi katika kiwango cha ontogenetic cha shirika la maisha. Kiini kinajumuisha kiini na cytoplasm. Kutoka mazingira kiini kinatenganishwa na membrane ya plasma, ambayo inasimamia kubadilishana kati ya ndani na mazingira ya nje na hutumika kama mpaka wa seli. Kila seli ina nyenzo za maumbile kwa namna ya DNA, ambayo inasimamia maisha na uzazi wa kibinafsi. Ukubwa wa seli hupimwa kwa mikromita (µm) - milioni ya mita na nanomita (nm) - sehemu kwa bilioni. Seli zipo kama viumbe huru (bakteria ya protozoa) au ni sehemu ya viumbe vyenye seli nyingi.
Dhana za fizikia ya kisasa
Hapo awali, wazo la kwamba mada inaweza kujumuisha chembe za kibinafsi lilionyeshwa kwa mara ya kwanza na Leucipus kutoka Mileto (Ugiriki ya Kale) katika karne ya 5. BC e. Wazo hili lilianzishwa na mwanafunzi wake Democritus, ambaye alianzisha neno "atomu" (kutoka kwa Kigiriki "atomos", ambayo ina maana "isiyoonekana"). Mwanzoni mwa karne ya 19, John Dalton alifufua neno hili, na kuleta msingi wa kisayansi kwa mawazo ya kubahatisha ya Wagiriki wa kale. Kulingana na Dalton, atomi ni ndogo chembe isiyogawanyika jambo ambalo linashiriki katika athari za kemikali.
Mawazo sahili ya Dalton kuhusu atomi yalitikiswa mwaka wa 1897 wakati J. Thompson alipogundua kwamba atomi zinaweza kutoa hata chembe ndogo zaidi zenye chaji hasi (baadaye ziliitwa elektroni). Ikawa dhahiri kwamba atomi ina muundo wa ndani. Ugunduzi huu ulionyesha kuwa atomi lazima pia iwe na chaji chanya. Thompson alitoa nadharia kwamba elektroni zilitawanyika katika atomi yenye chaji chanya, kama zabibu kavu kwenye mkate. Mtindo huu haukuruhusu kuelezea baadhi ya mali za atomi, lakini mfano wa juu zaidi uliundwa tu baada ya ugunduzi wa mionzi ya mionzi. Hali ya mionzi iligunduliwa na Becquerel, ambaye aligundua kwamba atomi za urani hutoa mionzi moja kwa moja. Aina tatu za mionzi hii zinajulikana:? – mtiririko wa protoni na neutroni, ? - elektroni zenye chaji hasi na? - mionzi ya sumaku ya mawimbi mafupi ambayo haitoi malipo.
Mnamo 1911, E. Rutherford alipendekeza mfano mpya kabisa wa atomi - sayari, kulingana na matokeo ya majaribio yake mwenyewe na majaribio ya Hans Geiger, ambapo umbali wa chembe za β kupita kwenye karatasi ya dhahabu ulipimwa. Kulingana na mfano wa Rutherford, chaji chanya na wingi wa atomi hujilimbikizia kwenye kiini cha kati, ambacho elektroni husogea. Rutherford baadaye alibainisha kuwa chaji chanya ya kiini hubebwa na chembe mara 1836 nzito kuliko elektroni. Aliziita protoni. Idadi ya protoni inaitwa nambari ya atomiki, na daima ni sawa na idadi ya elektroni zinazozunguka kiini. Baadaye iligunduliwa kuwa viini vyote vya atomiki (isipokuwa kiini cha hidrojeni) vina chembe zisizochajiwa - neutroni zilizo na misa karibu sawa na wingi wa protoni.
Mfano wa Rutherford wa atomi, hata hivyo, haukuwa thabiti, kwani elektroni zinazozunguka, zikipoteza nguvu zao, hatimaye zingeanguka kwenye kiini. Atomi ni muundo thabiti, uharibifu ambao unahitaji nguvu kubwa.
Mwanafizikia wa Denmark Niels Bohr, ambaye alichukua hatua inayofuata muhimu kuelekea kuunda kielelezo cha atomi, alichora kwenye maeneo mengine mawili ya utafiti. Wa kwanza wao ni nadharia ya quantum, ya pili ni spectroscopy. Wazo la quantization lilipendekezwa kwanza na Max Planck mnamo 1900 kuelezea utaratibu wa mionzi ya joto na mwanga na mwili moto. Planck ilionyesha kuwa nishati inaweza kutolewa na kufyonzwa tu katika sehemu fulani au quanta.
Bohr alipendekeza kwamba elektroni inayosonga katika atomi ya hidrojeni inaweza kuwepo tu katika obiti zisizohamishika, na mistari ya spectral ya hidrojeni inalingana na unyonyaji au utoaji wa kiasi cha nishati. Taratibu hizi hutokea wakati elektroni "inaruka" kutoka kwa obiti moja ya kudumu hadi nyingine.
Kama matokeo, obiti za Bohr ziligeuka kuwa sio trajectories halisi za elektroni, lakini mahali ambapo ilikuwa na uwezekano mkubwa wa kupatikana katika atomi. Kulingana na wazo la uwili wa chembe-wimbi, iliyoonyeshwa kwanza na Louis de Broglie, chembe ndogo zinaweza kuelezewa kwa njia ile ile kama mwanga, kwa maana kwamba katika hali zingine inashauriwa kutumia wazo la "chembe", na kwa wengine - "wimbi".
Walakini, kutoka kwa mtazamo wa kemia, wazo la atomi kama chembe ndogo zaidi ya jambo ambalo linashiriki katika athari za kemikali bado linabaki kuwa rahisi zaidi.
Hali ya radioactivity, ikifuatana na kutolewa kwa kiasi kikubwa cha nishati ya nyuklia, inahusishwa na fizikia ya nyuklia.
Wakati spectrometa za wingi—vyombo vinavyomruhusu mtu kupima wingi wa ayoni na viini—zilipofikia usahihi wa hali ya juu, iligunduliwa kwamba wingi wa viini haukuwa sawa na jumla ya wingi wa protoni na nyutroni zinazounda. Kwa mujibu wa fomula ya relativitiki ya Einstein E=mс2, tofauti hii ya wingi ndiyo chanzo cha nishati ya nyuklia.
Nadharia ya kisasa inaona kiini kama sehemu ya awali ya protoni na neutroni. Ikiwa kiini hugawanyika katika sehemu mbili takriban sawa, basi mchakato huu unaitwa fission; ikiwa kiini hutoa chembe moja au zaidi basi hii ni kuoza kwa mionzi; viini viwili vinapoungana pamoja, vinazungumza juu ya muunganisho wa nyuklia.
Kwa hivyo, kufikia 1932 ilianzishwa kuwa atomi zinajumuisha chembe za subatomic (msingi) - protoni na neutroni, na kutengeneza kiini cha chaji chanya, na elektroni zenye chaji hasi zinazoizunguka.
Mwanafizikia wa Kiingereza P.A. Dirac alitabiri kuwepo kwa positron, antiparticle ya elektroni, ambayo iligunduliwa kwa majaribio mnamo 1934.
Ili kupata picha kamili ya muundo wa jambo, ni muhimu kuashiria sio tu chembe za subatomic wenyewe, lakini pia jinsi zinavyofanyika karibu na kila mmoja, i.e. mwingiliano wao. Aina nne za mwingiliano zimetambuliwa. 1) Mwingiliano wa mvuto husababisha mvuto kati ya vitu kwa uwiano wa wingi wao (kitendo katika ngazi ya jumla). 2) Mwingiliano wa sumakuumeme hufanyika kati ya chembe na chaji ya umeme. Ina nguvu zaidi kuliko mvuto na husababisha mvuto kati ya nuclei na elektroni.
3) Mwingiliano wenye nguvu hufanya kazi ndani ya kiini yenyewe. Ina nguvu mara 1000 zaidi ya ile ya sumakuumeme na hufanya kazi kwa umbali unaolingana na saizi ya kiini.< 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.
Njia mbalimbali za kuelezea mwingiliano zimependekezwa. Mmoja wao anatumia dhana ya nguvu za shamba. Mfano mwingine wa mwingiliano, kulingana na mechanics ya quantum, hutumia wazo la kubadilishana chembe za kawaida. Chembe mbili zilizochajiwa huingiliana kwa kutoa na kunyonya fotoni. Mwingiliano wa mvuto unaelezewa na ubadilishanaji wa chembe dhahania zinazoitwa gravitons. Mnamo 1935 Hideki
Yukawa alipendekeza kuwa mwingiliano mkali ambao "hushikilia" viini pamoja unatokana na kubadilishana kwa chembe fulani ambayo wingi wake upo kati ya wingi wa protoni na elektroni. Leo chembe hii, inayoitwa meson au pion, inajulikana. Chembe nyingine, boson ya vector ya kati, imependekezwa kuelezea mwingiliano dhaifu, lakini bado haijagunduliwa.
Wakati wa utafiti mionzi ya cosmic na chembe nyingine nyingi ziligunduliwa katika majaribio yaliyofanywa kwenye viongeza kasi. Zaidi ya chembe ndogo ndogo 400 (za msingi) sasa zinajulikana, nyingi zikiwa hazina msimamo. Wao ni sifa ya molekuli fulani, malipo na maisha ya wastani ya chembe. Chembe nyingi za subatomic zimegawanywa katika vikundi. Chembe zinazoshiriki katika mwingiliano mkali huitwa hadrons; hizi ni pamoja na nukleoni (protoni na neutroni); chembe ambazo hazishiriki katika mwingiliano mkali huitwa leptoni, kati yao elektroni na neutrinos.
Fizikia ya nishati ya juu huona moja ya kazi zake kuu katika kuunda nadharia ya umoja ambayo inaelezea na kuunganisha aina zote nne za mwingiliano, pamoja na uwepo na tabia ya wingi wa chembe za msingi.
Macroworld
Ulimwengu mkubwa ni ulimwengu wa macrobodies, kuanzia macromolecules (ukubwa kutoka 10-6 cm na zaidi) hadi vitu ambavyo vipimo vyake vinalinganishwa na kiwango cha uzoefu wa moja kwa moja wa mwanadamu - milimita, sentimita, kilomita, hadi saizi ya Dunia (40,000). km).
Molekuli huchukuliwa kuwa chembe zinazounganisha micro- na macrolevels ya suala. Wao, unaojumuisha atomi, hujengwa kwa njia sawa, lakini kiasi kinachochukuliwa hapa na obiti za elektroni ni kubwa zaidi, na obiti za molekuli zimeelekezwa katika nafasi. Matokeo yake, kila molekuli ina sura maalum. Kwa molekuli tata, hasa zile za kikaboni, umbo ni muhimu. Muundo na muundo wa anga wa molekuli huamua mali ya dutu. Tutazingatia aina za vifungo vya ioni, muundo wa dutu na molekuli, mifumo ya kemikali na athari za kemikali baadaye wakati wa kusoma mada "Mifumo na michakato ya kemikali".
Chini ya hali fulani, atomi na molekuli za aina moja zinaweza kukusanyika katika vikundi vikubwa - miili ya macroscopic (jambo). Dutu ni aina ya jambo; ulimwengu wote unaotuzunguka unajumuisha nini. Dutu zinajumuisha chembe ndogo - atomi, molekuli, ioni, chembe za msingi ambazo zina wingi na ziko kwenye mwendo na mwingiliano wa kila wakati. Kuna aina kubwa ya vitu, tofauti katika muundo na mali. Dutu zimegawanywa katika rahisi, ngumu, safi, isokaboni na kikaboni. Sifa za dutu zinaweza kuelezewa na kutabiriwa kwa msingi wa muundo na muundo wao.
Dutu sahili huwa na chembe (atomi au molekuli) zinazoundwa na atomi za kipengele kimoja cha kemikali. Kwa mfano, 0 2 (oksijeni), 0 3 (ozoni), S (sulfuri), Ne (neon) ni vitu rahisi.
Dutu changamano huwa na chembe zinazoundwa na atomi za vipengele mbalimbali vya kemikali. Kwa mfano, H 2 S0 4 (asidi ya sulfuriki); FeS (sulfidi ya chuma); CH 4 (methane) - vitu ngumu.
Dutu safi ni dutu inayojumuisha chembe zinazofanana (molekuli, atomi, ioni) ambazo zina mali fulani maalum. Ili kutakasa vitu kutoka kwa uchafu wanaotumia mbinu mbalimbali: recrystallization, kunereka, filtration.
Dutu isokaboni ni misombo ya kemikali inayoundwa na vipengele vyote vya kemikali (isipokuwa misombo ya kaboni, ambayo huainishwa kama vitu vya kikaboni). Dutu zisizo za kawaida huundwa duniani na katika nafasi chini ya ushawishi wa mambo ya asili ya physicochemical. Karibu misombo elfu 300 ya isokaboni inajulikana. Wanaunda karibu lithosphere nzima, hydrosphere na anga ya Dunia. Huenda zikawa na atomi za vipengele vyote vya kemikali vinavyojulikana kwa sasa katika michanganyiko mbalimbali na uwiano wa kiasi. Kwa kuongezea, idadi kubwa ya vitu vya isokaboni hutolewa bandia katika maabara ya kisayansi na mimea ya kemikali. Dutu zote za isokaboni zimegawanywa katika vikundi na mali zinazofanana(madarasa ya misombo ya isokaboni).
Dutu za kikaboni ni misombo ya kaboni na vipengele vingine: hidrojeni, oksijeni, nitrojeni, sulfuri. Kati ya misombo ya kaboni, oksidi za kaboni, asidi ya kaboniki na chumvi zake, ambazo ni misombo ya isokaboni, hazijaainishwa kama kikaboni. Misombo hii ilipokea jina "kikaboni" kutokana na ukweli kwamba wawakilishi wa kwanza wa kundi hili la vitu walikuwa wametengwa na tishu za viumbe. Kwa muda mrefu iliaminika kuwa misombo hiyo haiwezi kuunganishwa katika tube ya mtihani, nje ya viumbe hai. Walakini, katika nusu ya kwanza ya karne ya 19. Wanasayansi waliweza kupata vitu vya bandia ambavyo hapo awali vilitolewa tu kutoka kwa tishu za wanyama na mimea au bidhaa zao za taka: urea, mafuta na vitu vya sukari. Hii ilitumika kama uthibitisho wa uwezekano wa kuzalisha dutu za kikaboni na mwanzo wa sayansi mpya - kemia ya kikaboni na biokemia. Dutu za kikaboni zina idadi ya mali ambayo hutofautisha kutoka dutu isokaboni: hawana kupinga joto la juu; athari zinazowahusisha zinaendelea polepole na zinahitaji hali maalum. Misombo ya kikaboni ni pamoja na asidi ya nucleic, protini, wanga, lipids, homoni, vitamini na vitu vingine vingi ambavyo vina jukumu kubwa katika ujenzi na utendaji wa viumbe vya mimea na wanyama. Chakula, mafuta, dawa nyingi, nguo - yote haya yana vitu vya kikaboni.
Vitu muhimu zaidi vya macrocosm ni: mtu binafsi, spishi, idadi ya watu na biosphere.
Mtu binafsi(mtu binafsi, sampuli) - sehemu ya msingi ya maisha Duniani. Haiwezekani kugawanya mtu katika sehemu bila kupoteza "mtu binafsi". Bila shaka, katika idadi ya matukio swali la kuamua mipaka ya mtu binafsi au mtu binafsi si rahisi sana na inajidhihirisha. Kwa mtazamo wa mageuzi, mtu anapaswa kuzingatiwa vitengo vyote vya mofofiziolojia vinavyotokana na zaigoti moja, gametes, spora, buds na kibinafsi chini ya hatua ya mambo ya msingi. Katika kiwango cha ontogenetic, kitengo cha maisha ni mtu binafsi kutoka wakati wa asili yake hadi kifo. Kupitia tathmini ya mtu binafsi katika mchakato wa uteuzi wa asili, uwezekano wa genotype fulani huangaliwa. Watu katika maumbile hawajatengwa kabisa kutoka kwa kila mmoja, lakini wameunganishwa na kiwango cha juu cha shirika la kibaolojia katika kiwango cha spishi za idadi ya watu.
Tazama. Kiini cha dhana ya spishi za kibaolojia ni utambuzi kwamba spishi ni za kweli, zinajumuisha idadi ya watu, na watu wote wa spishi wana mpango wa kawaida wa maumbile ulioibuka wakati wa mageuzi ya hapo awali. Aina hufafanuliwa sio sana na tofauti kama kwa utengano. Kutoka kwa dhana ya kibiolojia ya aina kufuata vigezo vinavyowezesha kutofautisha aina moja kutoka kwa nyingine: 1. Kigezo cha kimofolojia cha aina ni sifa ya vipengele vya kimuundo, seti ya sifa zake. 2. Kigezo cha maumbile kinasema kwamba kila aina ina seti yake ya chromosomes, inayojulikana na idadi fulani ya chromosomes, muundo wao na kuchorea tofauti. 3. Kigezo cha kiikolojia-kijiografia cha spishi inajumuisha makazi na makazi ya karibu ya spishi - yake. niche ya kiikolojia. 4. Sifa muhimu zaidi ya spishi inayozaa ngono ni kutengwa kwa uzazi. Ni matokeo ya mageuzi ya wote mfumo wa kijeni ya aina fulani na kuilinda kutokana na kupenya kwa taarifa za kijeni kutoka nje. Kwa hivyo, kila kigezo peke yake hakitoshi kuamua spishi; kwa pamoja wao hufanya iwezekane kuamua kwa usahihi utambulisho wa spishi ya kiumbe hai. Sifa muhimu zaidi ya spishi ni kwamba ni mfumo uliounganishwa kijeni.
Kwa hivyo, spishi ni seti ya idadi ya karibu ya kijiografia na ikolojia, yenye uwezo wa kuzaliana chini ya hali ya asili, kuwa na bwawa moja la kijeni, inayo sifa za kawaida za mofolojia, na kutengwa kibayolojia na idadi ya spishi zingine.
Idadi ya watu. Seti ya watu wa aina moja wanaoishi katika nafasi fulani kwa muda mrefu, kuzaliana kwa kuvuka bure na, kwa kiwango kimoja au nyingine, kutengwa kutoka kwa kila mmoja, inaitwa idadi ya watu. Kwa maana ya maumbile, idadi ya watu ni kundi la anga la watu wa spishi zinazoingiliana. Idadi ya watu ni muundo wa kimsingi wa kibaolojia ambao unaweza kuleta mabadiliko ya mageuzi. Idadi ya watu inageuka kuwa vitengo vya msingi, na spishi ni hatua za ubora wa mchakato wa mageuzi. Jumla ya aina za jeni za watu wote katika idadi ya watu huunda kundi la jeni.
Idadi ya watu aina tofauti daima huunda jumuiya ngumu katika ulimwengu wa viumbe wa Dunia - biocenoses. Biocenosis ni mkusanyiko wa mimea, wanyama, kuvu na prokariyoti wanaoishi kwenye kipande cha ardhi au sehemu ya maji na wako katika uhusiano fulani na kila mmoja. Pamoja na maeneo maalum ya uso wa dunia yanayokaliwa na biocenoses na angahewa, jumuiya huunda mfumo wa ikolojia. Mfumo ikolojia ni mchanganyiko unaotegemeana wa vipengele hai na ajizi vilivyounganishwa na ubadilishanaji wa dutu na nishati. Biogeocenosis ni mfumo wa ikolojia ambao mipaka ya biogenetic, microclimatic, udongo na hydrological haipiti. Biogeocenosis ni moja ya mifumo ngumu zaidi ya asili. Mipaka inayoonekana kwa nje ya biogeocenoses mara nyingi hupatana na mipaka ya jamii za mimea. Vikundi vyote vya mfumo wa ikolojia ni zao la maendeleo ya pamoja ya kihistoria ya spishi ambazo hutofautiana katika nafasi ya utaratibu.
Biosphere. Muunganisho wa jamii tofauti, ubadilishanaji wa vitu na nishati kati yao huturuhusu kuzingatia viumbe hai vyote vya Dunia na makazi yao kama mfumo wa ikolojia mkubwa na tofauti - biosphere. Biosphere - sehemu hizo maganda ya dunia(litho, hydro- na anga), ambayo katika historia ya kijiolojia imeathiriwa na viumbe hai na kubeba athari za shughuli zao muhimu. Biogeocenoses, ambayo kwa pamoja huunda biosphere ya sayari yetu, imeunganishwa na mzunguko wa vitu na nishati. Katika mzunguko huu, maisha Duniani hufanya kama sehemu kuu ya biosphere. Biogeocenosis ni mfumo wazi ambao una "pembejeo" na "matokeo" ya nishati ambayo huunganisha biogeocenoses jirani. Kubadilishana kwa vitu kati ya biogeocenoses ya jirani inaweza kufanyika katika awamu ya gesi, kioevu na imara, na pia kwa namna ya viumbe hai (uhamiaji wa wanyama). Mbali na viumbe hai, biosphere ina maada ya inert (isiyo hai), pamoja na miili ya bio-inert ambayo ni ngumu katika asili. Zinajumuisha viumbe hai na vitu vilivyobadilishwa visivyo hai. Miili ya bioinert ni pamoja na udongo, silts, na maji ya asili.
Megaworld
Megaworld ni ulimwengu wa vitu kwa kiwango cha cosmic kutoka 10 9 cm hadi 10 cm 28. Aina hii inajumuisha ukubwa wa Dunia, Mfumo wa jua, Galaxy, Metagalaxy.
Hakuna mpaka mgumu unaotenganisha viwango vya kimuundo vya shirika la jambo. Kwa tofauti isiyo na shaka ya ubora, wameunganishwa taratibu maalum mabadiliko ya pande zote. Dunia yetu imeainishwa katika kiwango cha macrocosm, lakini kama moja ya sayari za mfumo wa jua, wakati huo huo hufanya kama kipengele cha megaworld.
Sayari. Hatua ya awali katika uongozi wa vitu vya megaworld ni sayari (iliyotafsiriwa kutoka kwa Kigiriki kama "tanga"). Sayari ni miili ya mbinguni ambayo kawaida huzunguka nyota, huonyesha mwanga wao na hawana mionzi yao inayoonekana. Kwa ukubwa na wingi wao ni ndogo sana kuliko nyota. Dunia ni ndogo mara 109 kuliko Jua kwa ukubwa na ndogo mara 333,000 kwa wingi. Sayari nyingi zina satelaiti zinazozizunguka. Kuna sayari kuu 9 kwenye Mfumo wa Jua: Zebaki, Zuhura, Dunia yenye Mwezi, Mirihi yenye Phobos na Deimos, Mshtarii yenye satelaiti 16, Zohali yenye satelaiti 17, Uranus yenye satelaiti 16, Neptune yenye satelaiti 10, Pluto yenye Charon. Kuna zaidi ya sayari ndogo 5,000 kati ya mizunguko ya Mirihi na Jupita. Mfumo wa jua pia una comets na meteoroids. Kwa sasa haijulikani ikiwa kuna sayari kwenye Mfumo wa Jua ambazo ziko mbali zaidi na Jua kuliko Pluto; Mtu anaweza kusema tu kwamba ikiwa sayari kama hizo zipo, ni ndogo.
Wanajimu wanaamini kwamba 10% ya nyota zote zina mifumo ya sayari. Wametambuliwa kwa uhakika katika nyota 10 zilizo karibu nasi. Kwa mfano, moja ya nyota karibu na Dunia - "kuruka" kwa Barnard - ina sayari tatu zilizo na raia takriban sawa na wingi wa Jupiter. Inaaminika kwamba ikiwa kasi ya mzunguko wa nyota ni chini (km / s kadhaa) kuliko ilivyo kawaida kwa nyota (makumi kadhaa ya km / s), basi wana mfumo wa sayari.
Nyota. Vitu vya kawaida katika ulimwengu wa nyenzo unaotuzunguka ni nyota. Sehemu ya nafasi inayozunguka ambayo tumesoma imejazwa na idadi kubwa ya nyota - kubwa zaidi miili ya mbinguni, sawa na Jua letu, ambalo suala lake liko katika hali ya plasma. Wana uzalishaji wao unaoonekana na wana sifa ya ukubwa tofauti, raia, mwanga na maisha.
Nyota ziko katika umbali mkubwa kutoka kwa kila mmoja, na kwa hivyo zimetengwa kivitendo. Katika eneo la jua, umbali wa wastani kati ya nyota ni karibu mara milioni 10 kuliko kipenyo cha wastani cha nyota. Hata nyota iliyo karibu nasi - Proxima Centauri - iko mbali sana na sisi hivi kwamba, kwa kulinganisha, umbali kati ya sayari ndani ya Mfumo wa Jua unaonekana kuwa mdogo.
na kadhalika.................