Evrenimiz insan tarafından çeşitli dünyaya dağıtılmış nesnel gerçekliğin çeşitli bileşenlerine bölünmüştür. Kolaylık sağlamak için megaworld, macroworld ve microworld gibi kavramların kullanılması gelenekseldir.
Bu terimlerin anlamlarını tam olarak anlayabilmek için kelimeleri anladığımız kelimelere çevirmek gerekir. "Mega" ön eki Yunancadan gelir μέγας "büyük" anlamına gelir. Makro - Yunanca μάκρος (makro)'dan çevrilmiştir - “büyük”, “uzun”. Mikro - Yunanca μικρός kelimesinden gelir ve "küçük" anlamına gelir.
Farklı algı dünyaları
Mega dünya kozmik boyuttaki nesneleri içerir. Örneğin: galaksi, güneş sistemi, bulutsu.
Makro dünya bizim için tanıdık, elle tutulabilen ve doğal bir şekilde algılanan alandır. Görebildiğimiz, sıradan algılayabildiğimiz yer fiziksel nesneler: araba, tahta, taş. Aynı zamanda saniye, dakika, gün, yıl gibi tanıdık kavramları da içerir.
Farklı bir şekilde yorumlayarak makrokozmosun olduğunu söyleyebiliriz. sıradan dünya bir insanın yaşadığı yer.
İkinci bir tanım daha var. Makro dünya, kuantum fiziğinin ortaya çıkışından önce yaşadığımız dünyadır. Maddenin yapısına ilişkin yeni bilgi ve anlayışın ortaya çıkmasıyla birlikte makro dünya ve mikro dünya olarak bir bölünme meydana geldi.
Bir kişiyi dünya ve onu oluşturan parçalar hakkında yeni fikirlerle tanıştırdı. Hangi nesnelerin mikro ve makro dünyaya özgü olduğunu açıklığa kavuşturan bir dizi tanım oluşturdu.
Mikro dünya nesnelerinin tanımı atomik ve atom altı seviyedeki her şeyi içerir. Bu bölge, büyüklüğüne ek olarak, tamamen farklı fizik yasaları ve anlayışının felsefesiyle de karakterize edilir.
Parçacık mı yoksa dalga mı?
Bu, standart yasalarımızın hiçbir uygulamasının olmadığı bir alandır. Bu seviyelerde tamamen şu şekilde kalırlar: Bazı bilim adamlarının, dünyanın bu bölgesinin temel parçacıkların parçacık ("parçacık" olarak tercüme edilir) tezahürü ile karakterize edildiği yönündeki ifadelerini analiz ederek, kesin bir sonuç olamayacağını söyleyebiliriz. Bu konularda vizyon sahibiyiz.
Makrokozmos perspektifinden bakıldığında bir dereceye kadar haklılar. Eğer bir gözlemci varsa parçacık gibi davranırlar. Onların yokluğunda davranışları dalgalı hale gelir.
Gerçekte, mikro dünya bölgesinin bölgesi, halkalar ve spiraller halinde ilmeklenen enerji dalgalarıyla temsil edilir. Her zamanki algılama alanımıza gelince, makrokozmosun nesneleri parçacık (nesneler, nesneler) bileşeni ve dalga süreçleri biçiminde sunulur.
Beş farklı dünya
Bugün, daha önce bahsedilen üçü (yaygın olarak kullanılan) dahil olmak üzere, dünyamızın beş türü vardır.
Nesnel gerçekliğimizin tüm bileşenlerine daha derinlemesine bir göz atalım.
Hiper dünya
Hiper dünya ilk olarak kabul edilir, ancak şu anda varlığına dair somut bir kanıt yoktur. Varsayımsal olarak birden fazla Evren içerir.
Mega dünya
Daha önce bahsedilen mega dünya bir sonraki adım olarak kabul ediliyor. Megagalaksileri, yıldızları, gezegen alt sistemlerini, gezegenleri, uyduları içerir yıldız sistemleri kuyruklu yıldızlar, meteorlar, asteroitler, uzayın dağınık maddesi ve yakın zamanda keşfedilen “karanlık madde ve bileşenleri”.
Doğrusal uzay astronomik birimler ve parsek cinsinden ölçülebilir. Zaman milyonlarca ve milyarlarca yıldır. Ana kuvvet, yerçekimsel etkileşim türüdür.
Makro dünya
Üçüncü dünya, kişinin var olduğu dünyanın gerçek nesnelliğinin bir parçasıdır. "Makro dünya" kavramını nasıl tanımladığınız ve onun Evrenin diğer bileşenlerinden farkını nasıl tanımladığınız zor değil. Anlamak için kendinizi yormanıza gerek yok.
Etrafınıza bakın, makro dünya gördüğünüz ve sizi çevreleyen her şeydir. Nesnel gerçekliğin bizim tarafımızda hem nesneler hem de tüm sistemler vardır. Ayrıca canlı, cansız ve yapay nesneleri de içerirler.
Makro nesnelere ve makro sistemlere bazı örnekler: Gezegenin kabukları (su, gazlı, katı), şehirler, arabalar ve binalar.
Jeolojik ve biyolojik makrosistemler (ormanlar, dağlar, nehirler, okyanuslar).
Uzay mikromilimetre, milimetre, santimetre, metre ve kilometre cinsinden ölçülür. Zaman ise saniye, dakika, gün, yıl ve devirlerle ölçülür.
Esas olarak elektromanyetik bir etkileşim alanı vardır. Kuantum tezahürü - fotonlar. Ayrıca yerçekimsel bir etkileşim türü de vardır.
Mikro dünya
Mikro dünya, mikro nesnelerin ve mikro durumların alanıdır. Nesnelerin deneysel ölçekte son derece küçük olduğu gerçekliğin bir parçasıdır. Sıradan insan gözüyle gözlemlenemezler.
Mikro nesnelere ve mikrosistemlere ilişkin bazı örneklere bakalım. Bunlar şunları içerir: mikromoleküller, atomlar, atom bileşenleri (protonlar, elektronlar) ve daha küçük temel parçacıklar. Enerji kuantumlarının (taşıyıcıları) ve “fiziksel” boşluğun yanı sıra.
Uzay, 10 üzeri eksi onuncu kuvvetten 10 üzeri eksi onsekizinci kuvvete kadar ölçülür ve zaman, "sonsuzluk"tan 10 üzeri eksi yirmidördüncü kuvvete kadar ölçülür.
Mikrokozmosta aşağıdaki kuvvetler hakimdir: zayıf atomlar arası etkileşim, kuantum alanları - ağır ara bozonlar; güçlü nükleer etkileşim, kuantum tipi alanlar - gluonlar ve p-mezonlar; Atomların ve moleküllerin var olmasından dolayı elektromanyetik etkileşim türü.
Hipodünya
Son dünya çok spesifiktir. Bugün sadece teorik anlamda var.
Hipodünya, mikro dünya içindeki varsayımsal bir dünyadır. Boyutu daha da küçüktür. Nesnelerin ve sistemlerin sözde var olduğu söyleniyor.
Hiponesnelere ve hiposistemlere örnekler: plankeon (olan her şey) daha küçük boyutlar Planck - 10 üzeri eksi metrenin otuz beşinci kuvveti), "kabarcık tekilliği" ve aynı zamanda mikropartiküllerden daha küçük olduğu varsayılan elementlere sahip "fiziksel" bir boşluğun doğasında olan ve "karanlık madde"nin hipopartiküllerinin varlığı oldukça kabul edilebilir.
Sunulan plankeon modelinde yer alan uzay ve zaman ayrıktır:
Doğrusal parametreler - 10-35 metre.
- Plankteon süresi - 10-43 saniye.
- Hipodünyanın yoğunluğu 1096 kg/m3'tür.
- Plankteon enerjisi - 1019 GeV.
Belki gelecekte mikro dünyadaki temel etkileşimlere hipo dünyanın yeni güçleri eklenecek veya bunlar tek bir bütün halinde birleştirilecek.
Bu dünyayı anlama sürecinde, bilim adamları tam bir anlayış için inceledikleri her şeyi alanlara, kürelere, bölümlere, gruplara, parçalara ve çok daha fazlasına ayırdılar. Çevrenizdeki dünyanın özünü açıkça sınıflandırmanıza ve anlamanıza olanak tanıyan bu yöntemdir.
Yaklaşık altı yüz yıl önce, herhangi bir bilim adamına doğa bilimci deniyordu. O zamanlar bilimin herhangi bir alana bölünmesi yoktu. Doğa bilimci fizik, kimya, biyoloji ve karşılaştığı her şeyi inceledi.
Dünyayı anlama ve inceleme çabası üretken ve etkili bir bölünmeye yol açmıştır. Ancak bu yaklaşımın bir kişi tarafından uygulandığını da unutmayalım. Doğa ve etrafımızdaki dünya onlar hakkındaki fikirlerimiz ne olursa olsun, ayrılmaz ve değişmezdir.
KONU-41 . Kavramları tanımlayın: mega dünya, makro dünya, mikro dünya, nano dünya. Akrabalar mı? Kavramları tanımlayın: mega dünya, makro dünya, mikro dünya, nano dünya. Akrabalar mı? Mega dünya, gezegenler, yıldız kompleksleri, galaksiler, mega galaksilerden oluşur; muazzam kozmik ölçekler ve hızlardan oluşan, mesafenin Işık yılı olarak ölçüldüğü ve yaşam süresinin olduğu bir dünya. uzay nesneleri- milyonlarca ve milyarlarca yıl.
Makro dünya, insanlarla orantılı istikrarlı formlar ve miktarların yanı sıra moleküllerin, organizmaların, organizma topluluklarının kristal komplekslerinin dünyasıdır; Boyutu ölçeklerle ilişkilendirilen makro nesnelerin dünyası insan deneyimi: mekansal büyüklükler milimetre, santimetre ve kilometre cinsinden, zaman ise saniye, dakika, saat ve yıl cinsinden ifade edilir.
Mikro dünya, moleküller, atomlar, temel parçacıklardan oluşur; uzaysal boyutu 10-8 ila 10-16 cm arasında değişen ve yaşam süreleri sonsuzdan 10-24 saniyeye kadar değişen, son derece küçük, doğrudan gözlemlenemeyen mikro nesnelerin dünyası.
Nanodünya gerçek, tanıdık dünyanın bir parçasıdır, ancak bu kısım o kadar küçüktür ki sıradan bir kişinin yardımıyla görülemez. insan görüşü kesinlikle imkansız.
Yakından ilişkilidirler.
^ 2. Vakumu tanımlayın.
Vakum(lat. vakum- geçersiz) - atmosferik basınçtan önemli ölçüde daha düşük basınçlarda gaz içeren bir ortam. Vakum, gaz moleküllerinin serbest yolu λ ile sürecin karakteristik boyutu d arasındaki ilişki ile karakterize edilir. Vakum ayrıca moleküllerinin ortalama yol uzunluğunun kabın boyutlarıyla karşılaştırılabilir veya bu boyutlardan daha büyük olduğu bir gaz durumudur.
3. Nanodünya nedir? Nanoteknoloji nedir? Nanodünyanın nanoteknolojiden farkı nedir?
Nanoteknoloji disiplinlerarası bir temel ve uygulamalı bilim ve bütünlükle ilgilenen teknikler teorik gerekçe, pratik yöntemler araştırma, analiz ve sentezin yanı sıra, bireysel atomların ve moleküllerin kontrollü manipülasyonu yoluyla belirli bir atom yapısına sahip ürünlerin üretilmesi ve kullanılmasına yönelik yöntemler.
Nanodünya gerçek, tanıdık dünyanın bir parçasıdır, ancak bu kısım o kadar küçüktür ki onu sıradan insan görüşünün yardımıyla görmek tamamen imkansızdır.
Nanoteknoloji, özellikle mikrokozmosu ifade eder, ancak nanometreler metrenin 10 üzeri -9'uncu kuvvetidir. Ve nanodünya bir mikro-mikrodünyadır. Nanodünyanın yapısı Faraday-Maxwell radyo eterinin yapısıdır. Elementleri metrenin 10 ila 35 derecesi kadardır, yani bir hidrojen atomundan 25 kat daha küçüktür.
4. Vakum nerede kullanılır?
4 . Deneysel çalışmalar buharlaşma ve yoğunlaşma, yüzey olayları, bazı termal işlemler, düşük sıcaklıklar, nükleer ve termonükleer reaksiyonlar vakum tesislerinde gerçekleştirilir. Modernin ana aracı nükleer fizik- yüklü parçacıkların hızlandırıcısı, boşluk olmadan düşünülemez. Vakum sistemleri kimyada özelliklerini incelemek için kullanılır. saf maddeler Karışım bileşenlerinin bileşimi ve ayrılması, kimyasal reaksiyon oranlarının incelenmesi Vakumun teknik kullanımı sürekli olarak genişlemektedir, ancak geçen yüzyılın sonundan bu güne kadar en önemli uygulaması elektronik teknolojisi olmaya devam etmektedir. Elektrikli vakum cihazlarında vakum yapısal eleman Ve önkoşul hizmet ömürleri boyunca işlevlerini yerine getirirler. Aydınlatma armatürlerinde ve gaz tahliye cihazlarında düşük ve orta vakum kullanılmaktadır. Yüksek vakum - alıcı amplifikatör ve jeneratör tüplerinde. Katot ışın tüplerinin ve mikrodalga cihazlarının üretiminde vakum için en yüksek gereksinimler uygulanır. İş için yarı iletken cihaz vakum gerekmez, ancak üretim sürecinde vakum teknolojisi yaygın olarak kullanılmaktadır. Vakum teknolojisi özellikle biriktirme işlemlerinin yapıldığı mikro devrelerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. ince filmler iyon aşındırma, elektron litografi elementleri sağlar elektronik devreler mikron altı boyutlar Metalurjide metallerin vakumda eritilmesi ve yeniden eritilmesi, onları yüksek mekanik mukavemet, süneklik ve tokluk elde etmeleri nedeniyle çözünmüş gazlardan kurtarır. Vakumda eritme, elektrik motorları için karbonsuz demir, elektriksel olarak yüksek iletkenliğe sahip bakır, magnezyum, kalsiyum, tantal, platin, titanyum, zirkonyum, berilyum, nadir metaller ve bunların alaşımları. Vakumlama, yüksek kaliteli çeliklerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Tungsten ve molibden gibi refrakter metal tozlarının vakumla sinterlenmesi ana teknolojik işlemlerden biridir. toz metalurjisi. Ultra saf maddeler, yarı iletkenler ve dielektrikler vakumlu kristalizasyon ünitelerinde üretilir. Herhangi bir bileşen oranına sahip alaşımlar, vakumlu moleküler epitaksi yöntemleriyle elde edilebilir. Yapay kristaller Elmas, yakut ve safir vakum ünitelerinde üretilir. Vakumlu difüzyon kaynağı, çok değişken erime sıcaklıklarına sahip malzemelerin kalıcı olarak hava geçirmez şekilde kapatılmış bağlantılarının elde edilmesini mümkün kılar. Bu sayede seramikler metale, çelik alüminyuma vb. birleştirilir. Homojen özelliklere sahip malzemelerin vakumda elektron ışın kaynağı ile yüksek kalitede birleştirilmesi sağlanır. Makine mühendisliğinde vakum, malzemelerin ayarlanması ve kuru sürtünme süreçlerini incelemek, kesici takımlara sertleştirici kaplamalar ve makine parçalarına aşınmaya dayanıklı kaplamalar uygulamak, otomatik makinelerde ve otomatik hatlarda parçaları almak ve taşımak için kullanılır. Kimya endüstrisi. sentetik elyaf, poliamid, aminoplast, polietilen, organik solvent üretimi için vakumlu kurutma cihazları kullanır. Vakum filtreleri kağıt hamuru, kağıt ve yağlama yağlarının üretiminde kullanılır. Boya ve gübre üretiminde vakumlu kristalizasyon aparatları kullanılmaktadır. Elektrik endüstrisinde transformatör, elektrik motoru, kondansatör ve kablo üretiminde en ekonomik yöntem olan vakumlu emprenye yaygın olarak kullanılmaktadır. Vakumda çalışırken elektrikli cihazların anahtarlanmasının servis ömrü ve güvenilirliği artırıldı. Optik ve ev aynalarının üretimindeki optik endüstrisi, kimyasal gümüşlemeden vakumlu alüminizasyona geçti. Kaplamalı optikler, koruyucu katmanlar ve girişim filtreleri, gıda endüstrisinde uzun süreli depolama ve konserve için ince katmanların vakumla püskürtülmesiyle elde edilir. gıda ürünleri vakumlu dondurarak kurutma kullanın. Bozulabilir ürünlerin vakumla paketlenmesi, meyve ve sebzelerin raf ömrünü uzatır. Vakumlu buharlaştırma şeker üretiminde, tuzdan arındırmada kullanılır deniz suyu, tuz yapımı. Vakumlu sağım makineleri tarımda yaygın olarak kullanılmaktadır. Günlük yaşamda elektrikli süpürge vazgeçilmez yardımcımız haline geldi. Taşımada vakum, karbüratörlere ve araba fren sistemlerinin vakum güçlendiricilerine yakıt sağlamak için kullanılır. Koşullarda uzayın simülasyonu dünyanın atmosferi test için gerekli yapay uydular ve roketler Tıpta vakum, hormonları, tıbbi serumları, vitaminleri, antibiyotikleri, anatomik ve bakteriyolojik preparatları elde etmek için kullanılır.
^ 5. TEKNOLOJİ kavramını tanımlayın ve açıklayın.
Teknoloji- Bir ürünün nominal kalite ve optimum maliyetle üretimini, bakımını, onarımını ve/veya işletimini amaçlayan bir dizi organizasyonel önlem, operasyon ve teknik Bu durumda: - Ürün terimi, emeğin herhangi bir nihai ürünü olarak anlaşılmalıdır ( maddi, entelektüel, ahlaki, politik vb.); - nominal kalite terimi, örneğin üzerinde anlaşmaya varılan, öngörülebilir veya önceden belirlenmiş kalite olarak anlaşılmalıdır. referans şartları ve teknik teklifte kararlaştırılan; - optimal maliyetler terimi, çalışma koşullarının, sıhhi ve çevresel standartların, teknik ve yangın güvenliği standartlarının, çalışma aletlerinin aşırı aşınması ve yıpranmasını gerektirmeyen mümkün olan minimum maliyetler olarak anlaşılmalıdır; finansal, ekonomik, politik ve diğer risklerin yanı sıra.
6. Fiziksel boşluğu tanımlayın.
Fiziksel bir boşluk altında kuantum fiziği Sıfır momentuma, açısal momentuma ve diğer kuantum sayılarına sahip olan kuantize edilmiş bir alanın en düşük (temel) enerji durumunu anlayın. Üstelik böyle bir durum mutlaka boşluğa karşılık gelmez: en düşük durumdaki alan, örneğin yoğunluğun son derece yüksek olduğu bir katıdaki veya hatta bir atomun çekirdeğindeki yarı parçacıkların alanı olabilir. Tamamen maddeden arınmış, bu durumdaki bir alanla dolu alana fiziksel boşluk da denir. Bu durum değil mutlak boşluk . Kuantum alan teorisi uyarınca olduğunu belirtmektedir. belirsizlik ilkesi fiziksel bir boşlukta sürekli doğup yok olurlar sanal parçacıklar: sözde sıfır dalgalanma alanlar. Bazı spesifik alan teorilerinde, boşluk önemsiz olmayan topolojik özelliklere sahip olabilir. Teorik olarak, enerji yoğunluğu veya diğer açılardan farklı olan birkaç farklı boşluk mevcut olabilir. fiziksel parametreler(kullanılan hipotez ve teorilere bağlı olarak). Vakum dejenerasyonu kendiliğinden simetri kırılması birbirinden sayıca farklı olan sürekli bir vakum durumları spektrumunun varlığına yol açar Goldstone bozonları. Yerel enerji minimumu farklı anlamlar Enerji açısından küresel minimumdan farklı olan herhangi bir alanın varlığına sahte boşluk denir; bu tür durumlar yarı kararlıdır ve enerjinin serbest bırakılmasıyla birlikte gerçek bir boşluğa veya altta yatan yanlış boşluklardan birine doğru hareket ederek bozulma eğilimindedir. Bu alan teorisi tahminlerinden bazıları deneylerle zaten başarıyla doğrulanmıştır. Yani Casimir etkisi Ve Kuzu kayması atom seviyeleri sıfır noktası salınımlarıyla açıklanır elektromanyetik alan fiziksel bir boşlukta. Modern fiziksel teoriler boşlukla ilgili diğer bazı fikirlere dayanmaktadır. Örneğin, çeşitli vakum durumlarının varlığı (yukarıda bahsedilen sahte boşluk) temel temellerden biridir. enflasyon teorisi Büyük patlama.
7. Fulleren, buckyball veya buckyball - moleküler bileşik karbonun allotropik formları sınıfına ait (diğerleri elmas, karabina ve grafittir) ve dışbükey kapalı çokyüzlülerden oluşan çift sayıüç koordineli karbon atomları.
Fullerit (İngiliz fullerit), kafes düğümlerinde fulleren moleküllerinin bulunduğu moleküler bir kristaldir.
Fullerit kristalleri C60
Taramalı elektron mikroskobunda kaba kristalli C60 fullerit tozu
Şu tarihte: normal koşullar(300 K) fulleren molekülleri yüz merkezli kübik (fcc) kristal kafes oluşturur. Böyle bir kafesin periyodu a = 1,417 nm, bir C60 fulleren molekülünün ortalama çapı 0,708 nm, komşu C60 molekülleri arasındaki mesafe 1,002 nm'dir [kaynak belirtilmemiş 258 gün] Fulleritin yoğunluğu 1,7 g/cm3'tür. ki bu önemli daha az yoğunluk grafit (2,3 g/cm3) ve ayrıca elmas (3,5 g/cm3). Bunun nedeni, fullerit kafes bölgelerinde bulunan fulleren moleküllerinin içi boş olmasıdır.
Bu kadar şaşırtıcı moleküllerden oluşan bir maddenin sahip olacağını varsaymak mantıklıdır. olağandışı özellikler. Bir fullerit kristalinin yoğunluğu 1,7 g/cm3'tür; bu, grafitin (2,3 g/cm3) ve hatta elmasın (3,5 g/cm3) yoğunluğundan önemli ölçüde daha düşüktür. Evet, bu anlaşılabilir bir durumdur - sonuçta fulleren moleküllerinin içi boştur.
Fullerit yüksek ile ayırt edilmez kimyasal aktivite. C60 molekülü, 1200 K civarındaki sıcaklıklara kadar inert bir argon atmosferinde stabil kalır. Bununla birlikte, oksijen varlığında, CO ve CO2 oluşumuyla birlikte 500 K'de zaten önemli oksidasyon gözlenir. Birkaç saat süren süreç, fulleritin fcc kafesinin tahrip olmasına ve başlangıç C60 molekülü başına 12 oksijen atomunun bulunduğu düzensiz bir yapının oluşmasına yol açar. Bu durumda fullerenler şeklini tamamen kaybeder. Şu tarihte: oda sıcaklığı oksidasyon yalnızca 0,5 - 5 eV enerjili fotonlarla ışınlandığında meydana gelir. Görünür ışık fotonlarının enerjisinin 1,5 - 4 eV aralığında olduğunu hatırlayarak şu sonuca varıyoruz: saf fulleritin karanlıkta depolanması gerekir.
Fullerenlere pratik ilgi farklı alanlar. Bakış açısından elektronik özellikler, fullerenler ve bunların yoğunlaştırılmış fazdaki türevleri, n-tipi yarı iletkenler olarak düşünülebilir (C60 durumunda 1,5 eV düzeyinde bir bant aralığı ile). UV ve görünür bölgedeki radyasyonu iyi absorbe ederler. Aynı zamanda, fullerenlerin küresel konjuge sistemi, onların yüksek elektron çekme yeteneklerini belirler (C60'ın elektron ilgisi 2,7 eV'dir; birçok yüksek fullerende 3 eV'yi aşar ve bazı türevlerde daha da yüksek olabilir). Bütün bunlar, fotovoltaiklerdeki uygulamaları açısından fullerenlere ilgi duyulmasına neden oluyor; fotovoltaiklerde kullanılmak üzere fullerenlere dayalı donör-alıcı sistemlerin sentezi aktif olarak devam etmektedir. güneş enerjili(%5,5 verimliliğe sahip örnekler bilinmektedir), fotosensörler ve diğer moleküler elektronik cihazlar. Ayrıca, özellikle fullerenlerin antimikrobiyal ve antiviral ajanlar, fotodinamik tedavi ajanları vb. olarak biyomedikal uygulamaları da geniş çapta incelenmektedir.
8. Vakum (Latince vakumdan - boşluktan) maddeden arınmış bir alandır. Mühendislik ve uygulamalı fizikte vakum, atmosferik basınçtan önemli ölçüde daha düşük basınçlarda gaz içeren bir ortam olarak anlaşılmaktadır. Uygulamada yüksek oranda seyreltilmiş gaza teknik vakum adı verilir. Makroskobik hacimlerde ideal bir vakum pratikte elde edilemez, çünkü sonlu bir sıcaklıkta tüm malzemeler sıfır olmayan yoğunluğa sahiptir. doymuş buharlar. Ayrıca birçok malzeme (kalın metal, cam ve diğer kap duvarları dahil) gazların geçmesine izin verir. Ancak mikroskobik hacimlerde ideal bir vakuma ulaşmak prensipte mümkündür.
9. Elmas. Elmas (Arapça ألماس, 'almās, Arapçadan eski Yunanca ἀδάμας - "yok edilemez") kelimesinden gelir, karbonun kübik allotropik formu olan bir mineraldir. Normal koşullar altında yarı kararlıdır, yani. süresiz olarak var olabilir. Boşlukta veya inert gaz yüksek sıcaklıklarda yavaş yavaş grafite dönüşür
Elmas kafes çok güçlüdür: karbon atomları, birbirine çok sıkı bir şekilde yerleştirilmiş, ortalanmış yüzlere sahip iki kübik kafesin düğümlerinde bulunur.
Grafit karbonla aynı bileşime sahiptir ancak kristal kafes yapısı elmasınkiyle aynı değildir. Grafitte karbon atomları, karbon atomlarının bağlanmasının bal peteğine benzer olduğu katmanlar halinde düzenlenir. Bu katmanlar birbirine, her katmandaki karbon atomlarından çok daha gevşek bir şekilde bağlanır. Bu nedenle grafit kolayca pul pul dökülür ve onunla yazabilirsiniz. Kurşun kalem üretiminde ve ayrıca yüksek sıcaklıklarda çalışan makine parçalarına uygun kuru yağlayıcı olarak kullanılır.
Dünyadaki en sert malzemenin elmas olduğu yaygın bir bilgidir. Şimdiye kadar bu doğruydu ama artık bilim insanları doğada elmastan daha sert bir maddenin bulunduğunu iddia ediyor. Nadir mineral volkanik patlamalar sırasında oluşur.
Elmas gibi lonsdaleit adı verilen nadir bir bileşik karbon atomlarından oluşur ve elmastan %58 daha sert bir mineraldir.
Bor nitrat wurtzite adı verilen bir malzeme normal elmastan %18 daha sertti ve lonsdaleit veya altıgen elmas ise %58 daha sertti.
Nadir mineral lonsdaleit, grafit içeren bir göktaşının yere düşmesiyle oluşur ve bor nitrat wurtzit, volkanik patlamalar sırasında doğar.
Bilim adamlarının varsayımları doğrulanırsa, o zaman en çok yararlı malzeme bu üç kişiden o olabilir, çünkü eğer yüksek sıcaklıklar ah wurtzite bor nitrür daha dayanıklı olmaya devam ediyor. Malzeme yüksek sıcaklıklarda kesici ve delici aletlerde kullanılabilir.
Bu çelişkili ama doğrudur: wurtzit bor nitrür, sertliğini atomik bağların esnekliğine borçludur. Malzemenin yapısına basınç uygulandığında malzeme üzerindeki basıncı hafifletmek için bazı atomik bağlar %90 oranında yeniden düzenlenir.
Göktaşı elmaslarının oluşum koşullarının keşfi sayesinde tamamen yeni bir elmas türü yaratıldı
üç ana yapısal seviye Temsil ölçeğine göre mesele.
Dünyadaki yaşamın gelişiminin belirli bir aşamasında, maddenin sosyal yapısal düzeyinin ortaya çıkması sayesinde zeka ortaya çıktı. Bu düzeyde şunlar vardır: bireysel, aile, kolektif, sosyal grup, sınıf ve ulus, devlet, medeniyet, bir bütün olarak insanlık.
Başka bir kritere göre - temsil ölçeği - doğa bilimlerinde maddenin üç ana yapısal düzeyi vardır:
- mikrokozmos- uzaysal boyutu 10-8 ila 10-16 cm arasında hesaplanan ve ömrü sonsuzdan 10-24 saniyeye kadar olan, doğrudan gözlemlenemeyen son derece küçük mikro nesnelerin dünyası;
- makrokozmos- insan ve onun deneyimiyle orantılı makro nesnelerin dünyası. Makro nesnelerin uzamsal miktarları milimetre, santimetre ve kilometre (10-6-107 cm) cinsinden ifade edilir ve zaman - saniye, dakika, saat, yıl, yüzyıl cinsinden ifade edilir;
- mega dünya- muazzam kozmik ölçekler ve hızlar, astronomik birimler, ışık yılı ve parsek (1028 cm'ye kadar) cinsinden ölçülen mesafeler ve uzay nesnelerinin ömrü milyonlarca ve milyarlarca yıl olan bir dünya
Mikro dünyanın yapısal seviyeleri.
1. Vakum. (minimum enerjiye sahip alanlar.)
2. Temel parçacıklar.
Temel parçacıklar hem maddeyi hem de alanı oluşturan temel “yapı taşlarıdır”. Dahası, tüm temel parçacıklar heterojendir: bazıları bileşiktir (proton, nötron), diğerleri ise bileşik değildir (elektron, nötrino, foton). Bileşik olmayan parçacıklara temel denir.
3. Atomlar. Atom maddenin bir parçacığıdır mikroskobik boyut ve kütleler, en küçük kısım kimyasal element, onun özelliklerinin taşıyıcısıdır.
Bir atom oluşur atom çekirdeği ve elektronlar. Çekirdekteki protonların sayısı elektronların sayısıyla çakışırsa, atom bir bütün olarak elektriksel olarak nötr hale gelir.
4. Moleküller. Molekül – iki veya daha fazla bağdan oluşan elektriksel olarak nötr bir parçacık kovalent bağlar atomlar, kimyasal bir maddenin en küçük parçacığı
5. Mikro cisimler.
Yeni keşifler şunları mümkün kıldı:
1) nesnel gerçeklikte yalnızca makro dünyanın değil aynı zamanda mikro dünyanın varlığını ortaya çıkarmak;
2) doğanın temel özelliklerinin bilgisine giden yolda yalnızca bir adım olan gerçeğin göreliliği fikrini doğrulamak;
3) maddenin “bölünmez bir birincil unsurdan” (atom) değil, sonsuz çeşitlilikteki fenomenlerden, madde türlerinden, formlarından ve bunların birbirleriyle olan ilişkilerinden oluştuğunu kanıtlayın.
Mega dünyadaki maddenin yapısal organizasyon düzeyleri ve bunları karakterize etmesi.
Mega dünyanın kısa açıklaması
Mega dünyanın ana yapısal unsurları 1) kozmik cisimler, 2) gezegenler ve gezegen sistemleri; 3) Yıldız kümeleri 4) Galaksiler. Kuasarlar, galaktik çekirdekler 5) Galaksi grupları 6) Galaksi üstkümeleri 7) Metagalaksi 8) Evren.
Yıldız - ana yapısal birim mega dünya. Bu güçlü kaynaklar enerji, kimyasal evrimin meydana geldiği doğal termonükleer reaktörler. Sıradan (Güneş) ve kompakt (kara delikler) olarak ikiye ayrılır
Gezegen gezgin bir yıldızdır, hepsi Güneş'in etrafında ve kendi eksenleri (gezegenler) etrafında farklı periyodikliklerle dönerler. güneş sistemiÖrneğin). Cüce gezegenler: Plüton, Charon, Ceres, Seine, Sedna.
YILDIZ KÜMELERİ, aynı yaşta ve ortak kökene sahip, kütleçekimsel olarak birbirine bağlı yıldız gruplarıdır. Ayırt etmek küresel kümeler ve açık kümeler
Galaksi (eski Yunanca Γαλαξίας - sütlü, sütlü) - dev, yerçekimsel olarak bağlı bir yıldız sistemi ve yıldız kümeleri yıldızlararası gaz ve toz ve karanlık madde. Şekillerine göre yuvarlak, spiral ve düzensiz asimetrik şekillere ayrılırlar.
Quasar (eng. quasar) güçlü ve uzak, aktif bir galaktik çekirdektir. Kuasarlar Evrendeki en parlak nesneler arasındadır; radyasyon güçleri bazen bizimki gibi galaksilerdeki tüm yıldızların toplam gücünden onlarca veya yüzlerce kat daha fazladır.
Galaksi kümeleri yerçekimsel olarak birbirine bağlı galaksi sistemleridir ve evrendeki en büyük yapılar arasındadır. Galaksi kümelerinin büyüklüğü 108 ışık yılına ulaşabiliyor.
Bir megagalaksi, Evrenin gözlemlenebilen bir parçasıdır (hem teleskopların yardımıyla hem de çıplak gözle).
Makro dünya, boyutu insan deneyiminin ölçeğiyle ilişkili olan makro nesnelerin dünyasıdır. Uzamsal büyüklükler milimetre, santimetre, metre ve kilometre cinsinden, zaman ise saniye, dakika, saat, gün ve yıl cinsinden ifade edilir. Makrokozmosun çeşitli organizasyon düzeyleri vardır (fiziksel, kimyasal, biyolojik ve sosyal).
Daha önce de belirtildiği gibi makrokozmos oldukça karmaşık bir organizasyona sahiptir. En küçük elementi atom, en büyüğü ise büyük sistem- Dünya gezegeni. Hem cansız sistemleri hem de çeşitli düzeylerdeki canlı sistemleri içerir. Makro dünyanın her organizasyon düzeyi hem mikro yapıları hem de makro yapıları içerir. Örneğin moleküller bizim tarafımızdan doğrudan gözlemlenmedikleri için mikrokozmosa aitmiş gibi görünürler. Ama bir yandan en çok büyük yapı mikro dünya - atom. Artık mikroskop yardımıyla görme imkanımız var. son nesil hatta hidrojen atomunun bir parçası. Öte yandan yapı olarak son derece karmaşık devasa moleküller de vardır; örneğin çekirdeğin DNA'sı neredeyse bir santimetre uzunluğunda olabilir. Bu değer zaten bizim deneyimimizle oldukça karşılaştırılabilir ve eğer molekül daha kalın olsaydı, onu çıplak gözle görebilirdik.
Katı halde bulunan tüm maddeler veya sıvı hal, moleküllerden oluşur. Moleküller oluşur ve kristal kafesler ve cevherler, kayalar ve diğer nesneler, yani. ne hissedebiliyoruz, görebiliyoruz vb. Ancak dağlar, okyanuslar gibi devasa oluşumlara rağmen bunların hepsi birbirine bağlı moleküllerdir. Moleküller - yeni seviye organizasyonlar, hepsi bu sistemlerde bölünmez kabul edilen atomlardan oluşur; sistemin elemanları.
Hem makrokozmosun fiziksel organizasyon düzeyi hem de kimyasal seviye Moleküller ve maddenin farklı halleri ile ilgilenir. Ancak kimyasal seviye çok daha karmaşıktır. Maddelerin yapısı dikkate alındığında fiziksel olana indirgenmez. fiziksel özellikler, hareket (tüm bunlar içinde incelenmiştir) klasik fizik) en azından karmaşıklık açısından kimyasal süreçler Ve tepkime maddeler.
Makrokozmosun biyolojik organizasyonunda, moleküllere ek olarak hücreleri genellikle mikroskop olmadan göremeyiz. Ancak çok büyük boyutlara ulaşan hücreler var, örneğin ahtapot nöronlarının aksonları bir metre veya daha fazla uzunlukta. Aynı zamanda, tüm hücrelerin belirli benzer özellikleri vardır: zarlardan, mikrotübüllerden oluşurlar, çoğunda çekirdek ve organel bulunur. Tüm zarlar ve organeller ise dev moleküllerden (proteinler, lipitler vb.) oluşur ve bu moleküller de atomlardan oluşur. Dolayısıyla hem dev bilgi molekülleri (DNA, RNA, enzimler) hem de hücreler mikro düzeydedir. biyolojik seviye biyosinoz ve biyosfer gibi devasa oluşumlar dahil olmak üzere maddenin organizasyonu.
Açık sosyal seviye makrodünyanın (toplumun) organizasyonları da farklıdır farklı seviyeler kuruluşlar. Dolayısıyla kişilik bireysel toplumsallıktır; aile, çalışma ekibi - bireyler arası sosyallik. Hem bireysel sosyallik hem de bireyler arası sosyallik toplumun mikro düzeyleridir. Toplum ve devletin kendisi, makro düzeyde, birey üstü toplumsallıktır.
Mikro, makro ve mega dünyalar arasındaki ilişkiyi ortaya çıkarın.
Mikro ve makrokozmosun sınırları hareketlidir ve ayrı bir mikrokozmos ve ayrı bir makrokozmos yoktur. Doğal olarak, makro nesneler ve mega nesneler mikro nesnelerden oluşturulur ve makro ve mega olgular mikro olgulara dayanır. Bu, Evrenin kozmik mikrofizik çerçevesinde etkileşime giren temel parçacıklardan inşası örneğinde açıkça görülmektedir. Bilim, makro ve mikro dünya arasında yakın bir bağlantı olduğunu gösteriyor ve özellikle yüksek enerjili mikro parçacıkların çarpışmasında makroskobik nesnelerin ortaya çıkma olasılığını keşfediyor
Madde sonsuz küme Dünyada var olan tüm nesneler ve sistemler, her türlü özelliğin, bağlantının, ilişkinin ve hareket biçiminin temelidir. Yapı hakkındaki fikirlerin temeli maddi dünyaİster atom, ister gezegen, organizma veya galaksi olsun, maddi dünyanın herhangi bir nesnesinin, bütünlük içinde organize edilmiş bileşen parçalarını içeren karmaşık bir oluşum olarak kabul edilebileceği sistematik bir yaklaşım yatmaktadır.
Modern bilim dünyadaki üç yapısal düzeyi tanımlar.
Mikro dünya moleküller, atomlar, temel parçacıklardır - uzaysal çeşitliliği 10 -8 ila 10 -16 cm arasında hesaplanan ve ömrü sonsuzdan 10 -24'e kadar olan son derece küçük, doğrudan gözlemlenemeyen mikro nesnelerin dünyası S .
Makro dünya, insanlarla orantılı istikrarlı formlar ve miktarların yanı sıra moleküllerin, organizmaların, organizma topluluklarının kristal komplekslerinin dünyasıdır; Boyutu insan deneyiminin ölçeğiyle karşılaştırılabilecek makro nesnelerin dünyası: mekansal miktarlar milimetre, santimetre ve kilometre cinsinden ifade edilir ve zaman - saniyeler, dakikalar, saatler, yıllar olarak ifade edilir.
Mega dünya gezegenler, yıldız kompleksleri, galaksiler, metagalaksilerdir - muazzam kozmik ölçekler ve hızlardan oluşan, mesafenin ışık yılıyla ölçüldüğü ve kozmik nesnelerin ömrünün milyonlarca ve milyarlarca yılla ölçüldüğü bir dünya.
Her ne kadar bu seviyelerin kendine özgü yasaları olsa da mikro, makro ve mega dünyalar birbiriyle yakından bağlantılıdır.
Mikroskobik düzeyde, bugün fizik, 10 üzeri eksi cm'nin eksi onsekizinci kuvveti mertebesinde uzunluklarda, 10 üzeri eksi s'nin yirmi ikinci kuvveti mertebesinde gerçekleşen süreçleri inceliyor. Mega dünyada bilim insanları, bizden yaklaşık 9-12 milyar ışıkyılı uzaklıktaki nesneleri kaydetmek için aletler kullanıyor.
Mikro dünya.
Antik çağda Demokritos, maddenin yapısına ilişkin Atomistik hipotezi ortaya attı. J. Dalton'un çalışmaları sayesinde atomun fiziksel ve kimyasal özellikleri incelenmeye başlandı. 19. yüzyılda D.I. Mendeleev atom ağırlıklarına dayalı bir kimyasal element sistemi kurdu.
Fizikte atomun bölünemez son madde olduğu düşüncesi yapısal elemanlar madde kimyadan geldi. Aslında fiziksel araştırma Atomlar, Fransız fizikçi A. A. Becquerel'in, bazı elementlerin atomlarının diğer elementlerin atomlarına kendiliğinden dönüşümünden oluşan radyoaktivite olgusunu keşfettiği 19. yüzyılın sonunda başladı. 1895 yılında J. Thomson, tüm atomların bir parçası olan negatif yüklü bir parçacık olan elektronu keşfetti. Elektronlar olduğundan negatif yük ve atom bir bütün olarak elektriksel olarak nötr olduğundan, elektrona ek olarak pozitif yüklü bir parçacığın da olduğu varsayılmıştır. Atomun yapısının çeşitli modelleri vardı.
Hem parçacık (parçacıklar) hem de ışık (dalgalar) özelliklerinin varlığında ifade edilen, mikro nesnelerin belirli nitelikleri tanımlanmıştır. Temel parçacıklar, mikro dünyanın en basit nesneleridir ve tek bir bütün olarak etkileşime girerler. 300'den fazla çeşidi bilinmektedir. Yirminci yüzyılın ilk yarısında. Foton, proton, nötron keşfedildi ve daha sonra nötrinolar, mezonlar ve diğerleri keşfedildi. Temel parçacıkların temel özellikleri: kütle, yük, ortalama ömür, kuantum sayıları. Kesinlikle nötr olan tüm temel parçacıkların kendi antipartikülleri vardır - aynı özelliklere sahip olan ancak elektrik yükünün işaretleri farklı olan temel parçacıklar. Parçacıklar çarpıştığında yok edilirler (yok etme).
Keşfedilen temel parçacıkların sayısı hızla artıyor. Bunlar “aileler” (çoklular), “cins” (süperçoklular), “kabileler” (hadronlar, leptonlar, fotonlar vb.) halinde birleştirilirler. Bazı parçacıklar simetri ilkesine göre gruplandırılır. Örneğin, üç parçacıktan oluşan bir üçlü (kuarklar) ve üç antiparçacıktan oluşan bir üçlü (antikuarklar). Yirminci yüzyılın sonuna gelindiğinde fizik, temel parçacıkların özelliklerini açıklayan uyumlu bir teorik sistemin yaratılmasına yaklaştı. Parçacıkların çeşitliliğinin ve bunların karşılıklı dönüşümlerinin teorik bir analizini yapmayı ve bunları oluşturmayı mümkün kılan ilkeler önerilmiştir. birleşik teori her türlü etkileşim.
giriiş
Madde (enlem.) - nesnel gerçeklik Bir kişiye duyularında verilen ve onlardan bağımsız olarak var olan, belirli bir madde, gerçekten var olan tüm nesnelerin ve sistemlerin temeli, bunların özellikleri, aralarındaki bağlantılar ve hareket biçimleri, tüm bedenlerin yapıldığı şeydir. Maddenin varoluş biçimleri uzay ve zamandır.
Modern bilimsel bilgi maddenin yapısına ve sistematik yaklaşım. Sistem - bu, diğer nesnelere veya koşullara göre birleşik bir şey olarak kendini gösteren belirli bir bütünlüktür. Sistem kavramı, bir dizi öğeyi ve bunlar arasındaki bağlantıları içerir. Altında sistemin elemanı sistemin bir bileşeni olarak anlaşılır ve bu sistem içinde maddenin yapısal organizasyonu altında bölünmez olarak kabul edilir - onun hiyerarşik yapı - Mikro parçacıklardan organizmalara, gezegenlere ve galaksilere kadar her nesne daha fazlasının bir parçasıdır karmaşık eğitim ve kendisi de bu şekilde, yani belirli bileşenlerden oluşmuş olarak kabul edilebilir. Dünyanın gözlem için erişilebilir kısmı uzayda 10 -17 ila 10 26 m arasında ve zaman içinde 2 10 10 yıla kadar uzanır.
Modern bilim etrafımızdaki dünyayı üç alana ayırıyor: mikro dünya, makro dünya ve mega dünya. Bu, yüzyıllardır insanın doğayı incelemesi sonucunda mümkün oldu. Farklı yapısal seviyelerin tanımlanmasına yönelik kriterler şunlardır: uzay-zamansal ölçekler; bir dizi temel özellik; belirli hareket yasaları; süreçte karşılaşılan göreceli karmaşıklık derecesi tarihsel gelişim Dünyanın belirli bir bölgesindeki madde.
Mikro dünya, insanların aletlerle (mikroskoplar, X-ışını analizi vb.) erişebildiği bir doğa alanıdır. Buradaki kalıplar bizim için anlaşılmazdır ve biz kavramlarımızı burada tahmin ederiz. Makrokozmos bizim için erişilebilir bir doğa alanı, yani yasalarımızın alanıdır. Bizim için Megadünya'ya ulaşmak zordur; Bu, büyük nesnelerin, büyük boyutların ve aralarındaki mesafelerin alanıdır. Bu kalıpları dolaylı olarak inceliyoruz. Bu alanlarda aşağıdaki nesneler hiyerarşisi vardır: mikro dünya boşluktur, temel parçacıklar, çekirdekler, atomlar, moleküller, hücrelerdir; makrokozmos makro cisimler (katılar, sıvılar, gazlar, plazma), birey, tür, popülasyon, topluluk, biyosferdir; Mega dünya gezegenler, yıldızlar, galaksiler, Metagalaksi, Evrendir.
Şu anda K.H. Rakhmatullin iki varsayımsal seviye daha - hipodünya (mikro dünya içindeki mikro dünya) ve hiper dünya (süper mega dünya). Ancak henüz deneysel olarak gözlemlenemediler veya güvenilir bir şekilde belirlenmediler.
Mikro dünya
Mikro dünya
– karakteristik boyutu 10 -10 - 10 -18 m olan son derece küçük, doğrudan gözlemlenemeyen mikrosistemlerden oluşan bir dünya Bu, atomlardan temel parçacıklara kadar bir dünyadır. Aynı zamanda, mikrokozmos parçacık-dalga düalizmi ile karakterize edilir; Herhangi bir mikro nesnenin hem dalga hem de parçacık özellikleri vardır. Mikro dünyanın tanımı N. Bohr'un tamamlayıcılık ilkesine ve Heisenberg'in belirsizlik ilişkisine dayanmaktadır. Uzun zamandır temel "yapı taşları" olarak kabul edilen temel parçacıkların dünyası, kuantum mekaniği, kuantum elektrodinamiği ve kuantum kromodinamik yasalarına uyar. Kuantum alanı doğası gereği ayrıktır.
Mikro dünya ile ilgili ana kavramlar şunlardır: temel parçacıklar, çekirdekler, atomlar, moleküller ve hücreler.
Temel parçacıklar- fiziksel maddenin bilinen en küçük parçacıkları.Bilinen tüm temel parçacıklar iki gruba ayrılır: hadronlar ve leptonlar. Hadronların bileşik bir yapıya sahip olduğu varsayılmaktadır: gerçekten temel kuark parçacıklarından oluşurlar. Üstelik altı çeşit kuarkın varlığına da izin veriliyor.
Kararlı parçacıklar, yani sınırsız bir süre boyunca serbest durumda yaşayanlar proton, elektron, foton ve görünüşe göre her türden nötrinodur. Protonun ömrü 10 31 yıldır. En kısa ömürlü oluşumlar rezonanslardır; ömürleri yaklaşık 10-23 saniyedir.
Görelilik ve kuantum kavramlarının büyük ölçüde 1930'larda gerçekleştirilen birleştirilmesi, fizikteki en olağanüstü tahminlerden birine, antipartiküller dünyasının keşfine yol açtı. Bir parçacık ve ona karşılık gelen antiparçacık aynı yaşam sürelerine sahiptir, aynı kütlelere sahiptir, elektrik yükleri eşit fakat zıt işaretlidir. Bir parçacık-antiparçacık çiftinin en karakteristik özelliği, farklı türden parçacıklara dönüşümle karşılaştığında yok olma (kendi kendini yok etme) yeteneğidir. Antipartiküller antimaddeye dönüşebilir. Parçacıklar ve antiparçacıklar arasındaki mikroskobik simetriye rağmen, Evrende gözle görülür antimadde içeriğine sahip hiçbir bölge keşfedilmedi. Parçacıklar ve onların antipartikülleri yerçekimi alanıyla eşit şekilde etkileşime girer, bu da "anti-yerçekiminin" olmadığını gösterir.
Çekirdekler. Atom çekirdekleri proton ve nötronlardan oluşan bağlı sistemlerdir. Çekirdeklerin kütleleri her zaman çekirdeği oluşturan serbest proton ve nötronların kütlelerinin toplamından biraz daha azdır. Bu, çekirdeğin bağlanma enerjisini belirleyen göreceli bir etkidir. Çekirdeklerin, bir proton yüküne 109 proton yüküne eşit bir yüke sahip olduğu ve 1'den yaklaşık 260'a kadar proton ve nötron (yani nükleon) sayısına sahip olduğu bilinmektedir. Çok çekirdekli çekirdeklerdeki parçacıkların sayı yoğunluğu, 10.44 nükleon mertebesindedir. /m3 ve kütle yoğunluğu 1017 kg/m3'tür. Çekirdeklerin “yarıçapları” 2 x 10 -15 m (helyum çekirdeği) ile 7 x 10 -15 m (uranyum çekirdeği) arasında değişir. Çekirdekler uzatılmış veya basık bir elipsoid (veya daha karmaşık) şeklindedir.
Bir kuantum sistemi olarak çekirdek, çeşitli ayrı uyarılmış hallerde olabilir. Temel olarak bir çekirdeğin durumları kararlı (kararlı) veya kararsız (radyoaktif) olabilir. Herhangi bir makroskobik sayıda kararsız çekirdeğin yarısının bozunduğu süreye yarı ömür denir. Bildiğimiz elementlerin yarı ömürleri yaklaşık 10-18 yıl ile 10-10 saniye arasında değişmektedir.
Atomlar. Yoğun bir çekirdek ve elektron yörüngelerinden oluşurlar. Çekirdekler pozitif bir elektrik yüküne sahiptir ve negatif yüklü elektron sürüsü ile çevrelenmiştir. Genel olarak atom elektriksel olarak nötrdür. Atom, kimyasal elementlerin en küçük yapısal birimidir. Nükleer parçacıkların "yoğun paketlenmesinin" tersine, atomik elektronlar çok gevşek ve dantel gibi kabuklar oluşturur. Çekirdeğin etrafındaki yörüngelerin elektronlarla "doldurulması" konusunda katı kurallar vardır. “Atom evinin” en üst katlarında yer alan elektronlar, atomların reaktivitesini, yani diğer atomlarla birleşebilme yeteneklerini belirler. Çoğu elementin kimyasal olarak kararsız atomları vardır. Bir atomun dış kabuğu doluysa kararlıdır belli bir sayı elektronlar. Dış kabukları doldurulmamış atomlar içeri girer kimyasal reaksiyonlar, diğer atomlarla bağ oluşturur.
Moleküller. Bir molekül, karmaşık bir kimyasal bileşiğin en küçük yapısal birimidir. Sayıyı belirleyen olası atom kombinasyonlarının sayısı kimyasal bileşikler, milyonlara tekabül ediyor. Niteliksel olarak bir molekül, atomları kimyasal etkileşim değişimi nedeniyle parçacıklar halinde birleştirilen bir veya daha fazla kimyasal elementten oluşan spesifik bir maddedir. Belirli bir enerjinin harcanmasıyla kararlı bir molekül atomlara ayrıştırılabilir.
Bazı atomlar (örneğin karbon ve hidrojen), halihazırda biyolojik özellikler, yani canlıların özelliklerini sergileyen daha karmaşık yapıların (makromoleküller) oluşumunun temelini oluşturan karmaşık moleküler zincirler oluşturma yeteneğine sahiptir.
Hücre. Gezegenimizdeki 3 milyar yıllık varoluş boyunca, canlı maddeler birkaç milyon türe dönüştü, ancak bakterilerden yüksek hayvanlara kadar hepsi hücrelerden oluşuyor. Hücre, canlı maddenin organize bir parçasıdır: Besinleri özümser, var olma ve büyüme yeteneğine sahiptir ve her biri orijinal hücrenin aynısı olan genetik materyali içeren ikiye bölünebilir. Hücreler, yaşam organizasyonunun ontogenetik düzeyinde temel yapılar olarak hizmet eder. Hücre çekirdek ve sitoplazmadan oluşur. İtibaren çevre hücre, iç ve dış arasındaki değişimi düzenleyen bir plazma zarı ile ayrılır. dış çevre ve hücrenin sınırı olarak görev yapar. Her hücre, yaşamı ve kendi kendine üremeyi düzenleyen DNA formundaki genetik materyali içerir. Hücre boyutları mikrometre (μm) - metrenin milyonda biri ve nanometre (nm) - milyarda parça cinsinden ölçülür. Hücreler bağımsız organizmalar (protozoa bakterileri) olarak bulunur veya çok hücreli organizmaların bir parçasıdır.
Modern fizik kavramları
Başlangıçta maddenin tek tek parçacıklardan oluşabileceği fikri ilk kez 5. yüzyılda Miletoslu (Antik Yunan) Leukipus tarafından dile getirildi. M.Ö. e. Bu fikir, "atom" kelimesini (Yunanca "bölünmez" anlamına gelen "atomos" kelimesinden gelir) ortaya atan öğrencisi Demokritos tarafından geliştirildi. 19. yüzyılın başında John Dalton bu kelimeyi yeniden canlandırarak eski Yunanlıların spekülatif fikirlerine bilimsel bir temel kazandırdı. Dalton'a göre atom çok küçüktür. bölünmez parçacık Kimyasal reaksiyonlarda yer alan madde.
Dalton'un atom hakkındaki basit fikirleri, 1897'de J. Thompson'ın atomların daha küçük negatif yüklü parçacıklar (daha sonra elektron olarak adlandırılacak) yayabildiğini keşfetmesiyle sarsıldı. Atomun olduğu açıkça ortaya çıktı iç yapı. Bu keşif, atomun aynı zamanda pozitif yükler de içermesi gerektiğini gösterdi. Thompson, elektronların pozitif yüklü bir atom boyunca, tıpkı bir somun ekmeğin içindeki kuru üzümler gibi dağıldığını öne sürdü. Bu model atomların bazı özelliklerinin açıklanmasına izin vermiyordu, ancak daha gelişmiş bir model ancak radyoaktif radyasyonun keşfinden sonra yaratıldı. Radyoaktivite olgusu, uranyum atomlarının kendiliğinden radyasyon yaydığını keşfeden Becquerel tarafından keşfedildi. Bu radyasyonun üç şekli bilinmektedir: ? – proton ve nötron akışı, ? – negatif yüklü elektronlar ve? – yük taşımayan kısa dalga manyetik radyasyon.
1911'de E. Rutherford, kendi deneylerinin sonuçlarına ve altın folyodan geçen β parçacıklarının mesafesinin ölçüldüğü Hans Geiger'in deneylerine dayanarak tamamen yeni bir atom modeli önerdi - gezegensel model. Rutherford'un modeline göre atomun pozitif yükü ve kütlesi, elektronların etrafında hareket ettiği merkezi çekirdekte yoğunlaşmıştır. Rutherford daha sonra çekirdeğin pozitif yükünün elektrondan 1836 kat daha ağır parçacıklar tarafından taşındığını tespit etti. Onlara proton adını verdi. Proton sayısına atom numarası denir ve her zaman çekirdeği çevreleyen elektronların sayısına eşittir. Daha sonra tüm atom çekirdeklerinin (hidrojen çekirdeği hariç) yüksüz parçacıklar (kütlesi neredeyse protonun kütlesine eşit olan nötronlar) içerdiği bulundu.
Ancak Rutherford'un atom modeli kararsızdı, çünkü dönen elektronlar enerjilerini kaybederek sonunda çekirdeğe düşeceklerdi. Atomlar çok kararlı oluşumlardır ve yok edilmeleri çok büyük kuvvetler gerektirir.
Atom modelini oluşturma yolunda bir sonraki önemli adımı atan Danimarkalı fizikçi Niels Bohr, iki araştırma alanına daha güvendi. İlki kuantum teorisi ikincisi spektroskopidir. Kuantizasyon fikri ilk olarak 1900 yılında Max Planck tarafından ısıtılmış bir cisim tarafından ısı ve ışık radyasyonunun mekanizmasını açıklamak için önerildi. Planck, enerjinin yalnızca belirli kısımlarda veya kuantumlarda yayılıp emilebileceğini gösterdi.
Bohr, bir hidrojen atomunda hareket eden bir elektronun yalnızca sabit yörüngelerde var olabileceğini ve hidrojenin spektral çizgilerinin bir enerji kuantumunun emilmesine veya emisyonuna karşılık geldiğini öne sürdü. Bu süreçler, bir elektronun sabit bir yörüngeden diğerine “atlaması” durumunda meydana gelir.
Sonuç olarak, Bohr'un yörüngelerinin elektronun tam yörüngeleri olmadığı, atomda bulunmasının en muhtemel olduğu yerler olduğu ortaya çıktı. İlk olarak Louis de Broglie tarafından ifade edilen dalga-parçacık ikiliği fikrine göre, atom altı parçacıklar ışıkla aynı şekilde tanımlanabilmektedir, bu anlamda bazı durumlarda “parçacık” kavramının kullanılması tavsiye edilmektedir. ve diğerlerinde - “dalga”.
Ancak kimya açısından bakıldığında, kimyasal reaksiyonlara katılan maddenin en küçük parçacığı olan atom fikri hala en uygun olanı olmaya devam ediyor.
Büyük miktarda nükleer enerjinin salınmasıyla birlikte radyoaktivite olgusu nükleer fizikle ilişkilidir.
Bireysel iyonların ve çekirdeklerin kütlelerinin ölçülmesine olanak sağlayan kütle spektrometreleri oldukça yüksek bir doğruluğa ulaştığında, çekirdeklerin kütlelerinin, kendilerini oluşturan proton ve nötronların kütlelerinin toplamına eşit olmadığı keşfedildi. Einstein'ın görelilik formülü E=mс2'ye göre bu kütle farkı nükleer enerjinin kaynağıdır.
Modern teori, çekirdeği proton ve nötronlardan oluşan ilkel bir damla olarak görüyor. Bir çekirdek yaklaşık olarak iki eşit parçaya ayrılırsa bu işleme fisyon denir; eğer çekirdek bir veya daha fazla parçacık yayarsa bu radyoaktif bozunumdur; iki çekirdek bir araya geldiğinde nükleer füzyondan söz ederler.
Böylece, 1932 yılına gelindiğinde atomların, pozitif yüklü bir çekirdek oluşturan atom altı (temel) parçacıklardan (protonlar ve nötronlar) ve onun etrafında dönen negatif yüklü elektronlardan oluştuğu tespit edildi.
İngiliz fizikçi P.A. Dirac, 1934'te deneysel olarak keşfedilen elektronun antiparçacığı olan pozitronun varlığını öngördü.
Maddenin yapısının tam bir resmini elde etmek için, yalnızca atom altı parçacıkların kendilerini değil, aynı zamanda birbirlerine yakın tutulma şekillerini de karakterize etmek gerekir; onların etkileşimi. Dört tür etkileşim tanımlanmıştır. 1)Yerçekimi etkileşimi, kütleleri oranında nesneler arasında çekime neden olur (makro düzeyde etki). 2) Elektrik yüklü parçacıklar arasında elektromanyetik etkileşim meydana gelir. Yerçekiminden çok daha güçlüdür ve çekirdekler ile elektronlar arasında çekime neden olur.
3) Güçlü etkileşim çekirdeğin içinde gerçekleşir. Elektromanyetik olandan yaklaşık 1000 kat daha güçlüdür ve çekirdeğin boyutuyla karşılaştırılabilecek mesafelerde hareket eder.< 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.
Etkileşimleri açıklamanın çeşitli yolları önerilmiştir. Bunlardan biri alan kuvvetleri kavramını kullanıyor. Kuantum mekaniğine dayanan başka bir etkileşim modeli, sanal parçacıkların değiş tokuş edilmesi fikrini kullanır. İki yüklü parçacık foton yayarak ve soğurarak etkileşime girer. Yerçekimi etkileşimi, graviton adı verilen varsayımsal parçacıkların değişimi ile açıklanmaktadır. 1935'te Hideki
Yukawa, çekirdeği bir arada "tutan" güçlü etkileşimin, kütlesi bir proton ile bir elektronun kütleleri arasında bulunan belirli bir parçacığın değişiminden kaynaklandığını öne sürdü. Bugün mezon veya pion adı verilen bu parçacık bilinmektedir. Başka bir parçacık olan ara vektör bozonu, zayıf etkileşimleri açıklamak için önerildi, ancak henüz keşfedilmedi.
Araştırma sırasında kozmik ışınlar ve diğer birçok parçacık, hızlandırıcılarda yapılan deneylerde keşfedildi. Artık çoğu kararsız olan 400'den fazla atom altı (temel) parçacık bilinmektedir. Parçacığın belirli bir kütlesi, yükü ve ortalama ömrü ile karakterize edilirler. Çok sayıda atom altı parçacık gruplara ayrılır. Güçlü etkileşimlere katılan parçacıklara hadron denir; bunlara nükleonlar (protonlar ve nötronlar) dahildir; Güçlü etkileşimlerde yer almayan parçacıklara lepton adı verilir; bunların arasında elektronlar ve nötrinolar da vardır.
Yüksek enerji fiziği, ana görevlerinden birini, dört tür etkileşimin yanı sıra bu kadar çok sayıda temel parçacığın varlığını ve davranışını açıklayan ve birbirine bağlayan birleşik bir teori oluşturmayı görüyor.
Makro dünya
Makro dünya, makromoleküllerden (boyutları 10-6 cm ve üzeri) başlayarak, boyutları doğrudan insan deneyiminin ölçeğiyle karşılaştırılabilecek nesnelere (milimetre, santimetre, kilometre, Dünya boyutuna (40.000) kadar) kadar makro cisimlerin dünyasıdır. kilometre).
Moleküller, maddenin mikro ve makro düzeylerini birbirine bağlayan parçacıklar olarak kabul edilir. Atomlardan oluşanlar benzer şekilde inşa edilmişlerdir, ancak burada elektron yörüngelerinin kapladığı hacim biraz daha büyüktür ve moleküler yörüngeler uzaya doğru yönlendirilmiştir. Sonuç olarak her molekülün kendine özgü bir şekli vardır. İçin karmaşık moleküllerÖzellikle organik olanların şekli kritik öneme sahiptir. Moleküllerin bileşimi ve uzaysal yapısı bir maddenin özelliklerini belirler. İyon bağ türlerini, maddelerin ve moleküllerin yapısını, kimyasal sistemleri ve kimyasal reaksiyonları daha sonra “Kimyasal sistemler ve süreçler” konusunu incelerken ele alacağız.
Belirli koşullar altında, aynı türdeki atomlar ve moleküller büyük kümeler halinde (makroskopik cisimler (madde)) bir araya gelebilir. Madde bir tür maddedir; etrafımızdaki tüm dünyanın nelerden oluştuğu. Maddeler, kütlesi olan ve sürekli hareket ve etkileşim içinde olan atomlar, moleküller, iyonlar, temel parçacıklar gibi küçük parçacıklardan oluşur. Bileşimi ve özellikleri farklı olan çok çeşitli maddeler vardır. Maddeler basit, karmaşık, saf, inorganik ve organik olarak ayrılır. Maddelerin özellikleri, bileşimleri ve yapıları temel alınarak açıklanabilir ve tahmin edilebilir.
Basit bir madde, bir kimyasal elementin atomlarının oluşturduğu parçacıklardan (atomlar veya moleküller) oluşur. Örneğin 0 2 (oksijen), 0 3 (ozon), S (kükürt), Ne (neon) basit maddelerdir.
Karmaşık bir madde, çeşitli kimyasal elementlerin atomlarının oluşturduğu parçacıklardan oluşur. Örneğin H2S04 (sülfürik asit); FeS (demir sülfür); CH 4 (metan) - karmaşık maddeler.
Saf madde, belirli spesifik özelliklere sahip, aynı parçacıklardan (moleküller, atomlar, iyonlar) oluşan bir maddedir. Maddeleri kullandıkları yabancı maddelerden arındırmak çeşitli yöntemler: yeniden kristalleştirme, damıtma, filtrasyon.
İnorganik maddeler, tüm kimyasal elementlerin (organik maddeler olarak sınıflandırılan karbon bileşikleri hariç) oluşturduğu kimyasal bileşiklerdir. İnorganik maddeler Dünya'da ve uzayda doğal fizikokimyasal faktörlerin etkisi altında oluşur. Yaklaşık 300 bin inorganik bileşik bilinmektedir. Dünya'nın neredeyse tüm litosferini, hidrosferini ve atmosferini oluştururlar. Halihazırda bilinen tüm kimyasal elementlerin atomlarını çeşitli kombinasyonlarda ve niceliksel oranlarda içerebilirler. Ayrıca bilimsel laboratuvarlarda ve kimya tesislerinde yapay olarak çok miktarda inorganik madde üretilmektedir. Tüm inorganik maddeler aşağıdaki gruplara ayrılır: benzer özellikler(inorganik bileşik sınıfları).
Organik maddeler karbonun diğer bazı elementlerle oluşturduğu bileşiklerdir: hidrojen, oksijen, nitrojen, kükürt. Karbon bileşiklerinden inorganik bileşikler olan karbon oksitler, karbonik asit ve tuzları organik olarak sınıflandırılmaz. Bu bileşikler, bu madde grubunun ilk temsilcilerinin organizmaların dokularından izole edilmesi nedeniyle "organik" adını almıştır. Uzun zamandır bu tür bileşiklerin canlı bir organizmanın dışında bir test tüpünde sentezlenemeyeceğine inanılıyordu. Ancak 19. yüzyılın ilk yarısında. Bilim adamları, daha önce yalnızca hayvanların ve bitkilerin dokularından veya bunların atık ürünlerinden elde edilen maddeleri yapay olarak elde edebildiler: üre, yağ ve şekerli maddeler. Bu, organik maddelerin yapay olarak üretilme olasılığının ve yeni bilimlerin (organik kimya ve biyokimya) başlangıcının kanıtı olarak hizmet etti. Organik maddeler onları diğerlerinden ayıran bir takım özelliklere sahiptir. inorganik maddeler: Yüksek sıcaklıklara dayanıklı değildirler; bunlarla ilgili reaksiyonlar yavaş ilerler ve özel koşullar gerektirir. Organik bileşikler şunları içerir: nükleik asitler Bitki ve hayvan organizmalarının yapısında ve işleyişinde önemli rol oynayan proteinler, karbonhidratlar, lipitler, hormonlar, vitaminler ve daha birçok madde. Yiyecek, yakıt, birçok ilaç, kıyafet; bunların hepsi organik maddelerden oluşuyor.
Makrokozmosun en önemli nesneleri şunlardır: birey, tür, popülasyon ve biyosfer.
Bireysel(bireysel, örnek) - Dünyadaki temel bölünmez yaşam birimi. Bir bireyi “bireyselliğini” kaybetmeden parçalara ayırmak mümkün değildir. Elbette bazı durumlarda bir bireyin veya bireyin sınırlarının belirlenmesi sorunu o kadar basit ve apaçık değildir. Evrimsel bir bakış açısına göre, bir birey, bir zigottan, gametlerden, sporlardan, tomurcuklardan kaynaklanan ve bireysel olarak temel faktörlerin etkisine tabi olan tüm morfofizyolojik birimler olarak düşünülmelidir. Ontogenetik düzeyde yaşamın birimi, ortaya çıktığı andan ölüme kadar olan bireydir. Doğal seçilim sürecinde bir bireyin değerlendirilmesi yoluyla belirli bir genotipin yaşayabilirliği kontrol edilir. Doğadaki bireyler birbirlerinden tamamen izole değildirler, fakat popülasyon-tür düzeyinde daha üst düzey bir biyolojik organizasyonla birleşmişlerdir.
Görüş. Biyolojik tür kavramının özü, türlerin gerçek olduğunun, popülasyonlardan oluştuğunun ve türün tüm bireylerinin önceki evrim sırasında ortaya çıkan ortak bir genetik programa sahip olduğunun kabul edilmesidir. Türler farklılıklarla değil, ayrılıklarla tanımlanır. Bir türün biyolojik kavramından, bir türü diğerinden ayırmayı mümkün kılan kriterleri takip edin: 1. Bir türün morfolojik kriteri, yapısal özelliklerin bir özelliği, bir dizi özelliğidir. 2. Genetik kriter, her türün, belirli sayıda kromozom, bunların yapısı ve farklı renkleri ile karakterize edilen kendi kromozom setine sahip olduğunu belirtir. 3. Bir türün ekolojik-coğrafi kriteri, türün hem habitatını hem de yakın habitatını - onun ekolojik niş. 4. Eşeyli üreyen bir türün en önemli özelliği üreme izolasyonudur. Bu her şeyin evriminin sonucudur genetik sistem Belirli bir türün genetik bilgilerinin dışarıdan sızmasına karşı korur. Dolayısıyla her kriter tek başına türün belirlenmesinde yeterli olmayıp, bir canlının tür kimliğinin doğru bir şekilde belirlenmesini mümkün kılmaktadır. Bir türün en önemli özelliği genetik olarak birleşik bir sistem olmasıdır.
Yani bir tür, coğrafi ve ekolojik olarak birbirine yakın, doğal koşullar altında birbirleriyle çiftleşebilen, tek bir genetik havuza sahip, ortak morfofizyolojik özelliklere sahip ve diğer türlerin popülasyonlarından biyolojik olarak izole edilmiş bir popülasyonlar kümesidir.
Nüfus. Belirli bir alanda uzun süre yaşayan, serbest geçişle üreyen ve bir dereceye kadar birbirinden izole edilen aynı türün bireylerinin oluşturduğu topluluğa popülasyon denir. Genetik anlamda bir popülasyon, aynı türün kendi aralarında çiftleşen bireylerinden oluşan uzay-zamansal bir gruptur. Bir popülasyon, evrimsel değişikliklere sahip temel bir biyolojik yapıdır. Popülasyonların temel birimler olduğu ve türlerin ise evrim sürecinin niteliksel aşamaları olduğu ortaya çıktı. Bir popülasyondaki tüm bireylerin genotiplerinin toplamı gen havuzunu oluşturur.
Popülasyonlar farklı türler Her zaman Dünya'nın biyosferinde - biyosinozlarda karmaşık topluluklar oluştururlar. Biyosinoz, bir kara parçasında veya bir su kütlesinde yaşayan ve birbirleriyle belirli ilişkiler içinde olan bitki, hayvan, mantar ve prokaryotların bir koleksiyonudur. Topluluk, dünya yüzeyinin biyosenozlar ve atmosfer tarafından işgal edilen belirli alanlarıyla birlikte bir ekosistem oluşturur. Bir ekosistem, madde ve enerji alışverişi ile birbirine bağlanan, birbirine bağlı canlı ve hareketsiz bileşenlerden oluşan bir komplekstir. Biyojeosinoz; biyogenetik, mikroklimatik, toprak ve hidrolojik sınırların geçmediği bir ekosistemdir. Biyojeosinoz en karmaşık doğal sistemlerden biridir. Biyojeosinozların dışarıdan fark edilen sınırları çoğunlukla bitki topluluklarının sınırlarıyla örtüşmektedir. Tüm ekosistem grupları, sistematik konumları farklı olan türlerin ortak tarihsel gelişiminin bir ürünüdür.
Biyosfer. Farklı toplulukların birbirine bağlanması, aralarındaki madde ve enerji alışverişi, Dünya'daki tüm canlı organizmaları ve bunların yaşam alanlarını çok geniş ve çeşitli bir ekosistem olan biyosfer olarak değerlendirmemize olanak tanır. Biyosfer - bu parçalar yer kabuğu(lito, hidro ve atmosfer), jeolojik tarih boyunca canlı organizmalardan etkilenmiş ve onların yaşamsal faaliyetlerinin izlerini taşımaktadır. Birlikte gezegenimizin biyosferini oluşturan biyojeosinozlar, madde ve enerji dolaşımıyla birbirine bağlıdır. Bu döngüde Dünya'daki yaşam, biyosferin öncü bileşeni olarak hareket eder. Biyojeosinoz, komşu biyojeosinozları birbirine bağlayan enerji “girdileri” ve “çıktıları” olan açık bir sistemdir. Komşu biyojeosinozlar arasındaki madde alışverişi gaz, sıvı ve katı fazlarda olabileceği gibi canlı madde (hayvan göçü) şeklinde de gerçekleşebilir. Biyosfer, canlı maddenin yanı sıra, doğası gereği karmaşık olan biyo-inert cisimlerin yanı sıra atıl (cansız) madde de içerir. Hem canlı organizmaları hem de değiştirilmiş cansız maddeleri içerirler. Biyoinert kütleler toprakları, siltleri ve doğal suları içerir.
Mega dünya
Megaworld, 10 9 cm'den 10 28 cm'ye kadar kozmik ölçekteki nesnelerin dünyasıdır. Bu aralık, Dünya, Güneş Sistemi, Galaksi, Metagalaksi boyutlarını içerir.
Maddenin organizasyonunun yapısal düzeylerini ayıran katı bir sınır yoktur. Kuşkusuz niteliksel bir farkla birbirine bağlılar spesifik süreçler karşılıklı geçişler Dünyamız makrokozmos düzeyinde sınıflandırılmıştır, ancak güneş sisteminin gezegenlerinden biri olarak aynı zamanda mega dünyanın bir unsuru olarak da hareket etmektedir.
Gezegenler. Mega dünyanın nesnelerinin hiyerarşisindeki ilk adım gezegenlerdir (Yunancadan "dolaşan" olarak çevrilmiştir). Gezegenler genellikle yıldızların yörüngesinde dönen, ışıklarını yansıtan ve kendilerine ait görünür radyasyona sahip olmayan gök cisimleridir. Boyut ve kütle bakımından yıldızlardan çok daha küçüktürler. Dünya, Güneş'ten boyut olarak 109 kat, kütle olarak ise 333.000 kat daha küçüktür. Birçok gezegenin yörüngesinde dönen uyduları vardır. Güneş Sisteminde 9 büyük gezegen vardır: Merkür, Venüs, Ay ile Dünya, Phobos ve Deimos ile Mars, 16 uydu ile Jüpiter, 17 uydu ile Satürn, 16 uydu ile Uranüs, 10 uydu ile Neptün, Charon ile Plüton. Mars ve Jüpiter'in yörüngeleri arasında 5.000'den fazla küçük gezegen bulunmaktadır. Güneş sistemi ayrıca kuyruklu yıldızları ve meteoroidleri de içerir. Güneş Sistemi'nde Güneş'e Plüton'dan daha uzak gezegenlerin olup olmadığı şu anda bilinmiyor; Ancak eğer bu tür gezegenler varsa, bunların nispeten küçük olduğu söylenebilir.
Astrofizikçiler tüm yıldızların %10'unun gezegen sistemlerine sahip olduğuna inanıyor. Bize en yakın 10 yıldızda güvenilir bir şekilde tespit edildiler. Örneğin, Dünya'ya yakın yıldızlardan biri olan Barnard'ın "uçan yıldızı", kütleleri yaklaşık olarak Jüpiter'in kütlesine eşit olan üç gezegene sahiptir. Yıldızların dönüş hızı genellikle yıldızlarınkinden (birkaç onlarca km/s) daha azsa (birkaç km/s), o zaman bir gezegen sistemine sahip olduklarına inanılmaktadır.
Yıldızlar.Çevremizdeki maddi dünyada en yaygın nesneler yıldızlardır. Çevredeki alanın incelediğimiz kısmı çok sayıda yıldızla dolu; bunların en büyüğü gök cisimleri Maddesi plazma halinde olan Güneşimize benzer. Kendi görünür emisyonlarına sahiptirler ve farklı boyutları, kütleleri, parlaklıkları ve ömürleri ile karakterize edilirler.
Yıldızlar birbirlerinden çok uzak mesafelerde bulunurlar ve bu nedenle pratik olarak izole edilmişlerdir. Güneş çevresinde yıldızlar arasındaki ortalama mesafe, yıldızların ortalama çapından yaklaşık 10 milyon kat daha fazladır. Bize en yakın yıldız olan Proxima Centauri bile bizden o kadar uzakta ki, kıyaslandığında Güneş Sistemi içindeki gezegenler arası mesafeler çok küçük görünüyor.
vesaire.............