Что такое материя? Кратко

Материей можно считать любую субстанцию - твердую, жидкую или газообразную, - занимающую определенный объем в пространстве и обладающую массой. Первые представления о том, что вещество состоит из атомов, появились еще в Древней Греции, однако современная теория атомного строения материи восходит к началу XIX века, когда английский химик Джон Дальтон (1766-1844) выступил с идеей, что однородная субстанция может быть образована множеством мельчайших одинаковых частиц - атомов. Они фактически невидимы и не изменяются в процессе химических реакций.

Правда, Дальтон не видел отличия атомов от молекул. Атомы - базовые единицы химических элементов (водород кислород железо, золото, уран и так далее), и различаются они массой и химическими свойствами, определяемыми природой того или иного элемента. Молекулы образованы несколькими атомами, обычно относящимися к разным элементам, поэтому молекулы - базовые единицы химических соединений. Например, молекула воды представляет собой соединение двух атомов водорода и одного атома кислорода.

В конце XIX века английский физик Д. Д. Томсон (1856-1940) открыл электрон - крохотную негативно заряженную частицу внутри атома. Стало ясно, что сам атом делим, - и вспыхнул интерес к изучению строения атома. Возникла соответствующая модель, рисовавшая атом как пустое пространство, в центре которого небольшое по размеру ядро окружено «облаками» электронов, каждый из которых несет отрицательный заряд. Само ядро образовано из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов (частиц без положительного или отрицательного заряда), и на него приходится большая часть атомной массы. Дальнейшие исследования основных элементарных частиц привели к созданию так называемой стандартной модели физики элементарных частиц. Сложившиеся предположения о природе вещества были поколеблены квантовой теорией, согласно которой электроны и другие частицы могут, в частности, вести себя как волна. Другой тезис, в соответствии с которым материя не может быть создана и не может исчезнуть, был опрокинут, когда Эйнштейн выступил с формулой Е = mc2. Отсюда следовало, что материя способна превращаться в энергию и наоборот. На практике это теоретическое положение нашло полное подтверждение в реакциях расщепления атомного ядра и ядерного синтеза, составляющих основу для создания ящерного оружия и развития атомной энергетики.