Mavzu: Materiyaning asosiy fizika xossalari. Materyaning turli agregat xolatdagi xususiyatlari

Mavzu: Materiyaning asosiy fizika xossalari .Materyaning turli agregat xolatdagi xususiyatlari
Materiya massaga ega va fazoda joy oluvchi obyektdir. Materiya tushunchasining aniq taʼrifi yoʻq. Baʼzi taʼriflarga koʻra, materiya elementar fermionlardan iborat har qanday narsadir (biroq bunda bir qator muammolar tugʻiladi: elementar fermion boʻlmagan, biroq massaga ega bozonlar mavjud; fermiondan iborat neytrinolarning ayrim tiplari massasiz boʻlishi mumkin). Yorugʻlik (fotonlar) va baʼzi bozonlar materiya, deb qaralmaydi.
Materiya (lot. materia — modda) — borliqning moddiy shaklini ifodalovchi umumiy tushuncha. Olamda "umuman odam" boʻlmaganidek "umuman M." ham boʻlmaydi, balki M.ning aniq, koʻrinishlari uchraydi. Shu tarzda fikr yuritgan faylasuflar barcha moddiy obyektlarga xos xususiyatlarni umumlashtirib ifodalash uchun M. tushunchasini qoʻllashgan. M. tushunchasini moddiy olamning substrati (asosi) sifatida Platon va Aristotel ishlab chiqqan, shu bilan birga M. sof potensiya (yashirin imkoniyat) deb tushunilgan. M.ni R. Dekart fazoviy koʻlam va boʻlinadigan moddiy substansiya deb taʼriflagan va u 17— 18-asr materializmning asosi boʻlgan. M. dialektik materiayaizmyaint asosiy tushunchasidir. Materialist faylasuflar M. tushunchasini bir yoklama boʻrttirib, borliq tushunchasi bilan aynanlashtirib talqin etishadi. Tabiat, jamiyat va inson ta-fakkurining asosida yotuvchi va ularni umumlashtiruvchi tushuncha substansiya (mohiyat) deb ataladi. Olamning asosida bitta substansiya yotadi deb hisoblovchi oqim monizm, ikkita substansiya yotadi deb hisoblovchi oqim dualizm, koʻp substansiyalar yotadi deb hisoblovchi oqim plyuralizm deb atalgan.
Olamning asosida yotuvchi mohiyatni axtarish tarixi uzok, oʻtmishga borib taqaladi. Qad. Hindiston va Xitoyda, Misr va Bobilda, qad. Oʻrta Osiyo va Yunonistonda faylasuflar olamning asosida qandaydir modda yoki unsur yotadi deb hisoblashgan. Ularning baʼzilari bu unsurni olov, boshqalari — suv yoki havo, ayrimlari — tuproq deb bilishgan. Baʼzi falsafiy taʼlimotlarda esa olamning asosida 4 unsur — olov, havo, suv va tuproq yotadi, barcha narsalar shu 4 ta unsurning birikishidan hosil boʻlgan, deb taʼkidlanadi. Yunon faylasuflari Levkipp, Epikur, Demokrit olamning asosida eng kichik boʻlinmas unsurlar — atomlar yotadi, ular oʻzlarining shakli, harakatlanishi va vaznlari bilan birbiridan farq qiladi, deb hisoblashgan. Shunday qilib, moddiy olamning asosida dastlabki yaratuvchi modda sifatida nima yotishini, yaʼni ilk, azaliy M.ni, M.ning "bobokaloni"ni axtarish vujudga keldi.
20-asr boshlarida markschi faylasuflar M.ga sezgi aʼzolarimizga taʼsir etib, sezgi uygʻotuvchi obyektiv reallikdir deb taʼrif berishgan. Bu taʼrif aytilgan davrda M. tuzilishining murakkab shakllari haqidagi tasavvurlar u kadar rivojlanmagan edi. 20-asrning oʻrtalariga kelib, kvant mexanikasi, nisbiylik nazariyasi va re-lyativistik kosmologiya sohalaridagi ilmiy yutuklar kishilarning obyektiv olam haqidagi tasavvurlarini tubdan oʻzgartirib yubordi. Natijada tabiat-shunos olimlar sezgilarimizga bevosita taʼsir etishning imkoni boʻlmaydigan realliklar haqida ham tadqiqot olib bora boshladilar.
M. — dunyodagi cheksiz barcha obyekt va sistemalar boʻlib, har qanday xususi-yat, aloqa, munosabat va harakat shakllarining substrati (asosi)dir. M. tabiatda bevosita koʻz bilan koʻriladigan obyektlar va jismlarnigina emas, balki kuzatish vositalari va eksperi-mentning takomillashishi asosida kelgusida bilinishi mumkin boʻlgan narsalarni ham oʻz ichiga oladi. M. oʻzining xossalari, xususiyatlari orkali namoyon boʻladi. Hozirgi zamon fanlarining xulosalariga koʻra, har qanday jism molekulalardan, molekulalar atomlardan, atomlar proton va neytronlardan tashkil topgan va h.k. Sifat jihatdan M. ikki: moddasimon va nomodda koʻrinishida uchraydi. Moddasimon koʻrinishi modda va antimoddaga ajraladi. Bular bir-biri bilan chambarchas bogʻlangan boʻlib, ular toʻqnashganda keskin sifat oʻzgarishi roʻy beradi, yaʼni modda nomoddiy koʻrinishga, nomodda esa moddiy koʻrinishga aylanadi. M.ning nomoddiy koʻrinishi ham ikki: maydon va nurlanish shaklida uchraydi. Muayyan maydondagi nurlanishlar fizik vakuumda moddiy zarralarning hosil boʻlishiga imkon beradi. M.ning yuqorida qayd etilgan koʻrinishlaridan boshqacha koʻrinishdagi turlari ham boʻlishi mumkin. Ularning tabiati hali fanga maʼlum emas. M. tuzilish darajalariga koʻra, mikrodunyo, makrodunyo va megadunyoga boʻlinadi. Mikrodunyo — molekuladan kichik zarralar (mas, atom, yadro, elementar zarra va boshqalar). Makrodunyo — molekuladan katta jismlar (mas, qum, tosh, Yer, planeta, Quyosh, hayvon, odam va boshqalar). Megadu-nyo — Yerdan to Koinot miqyosigacha boʻlgan oʻlchovdagi dunyo. Bu uchala dunyo bir-biri bilan bogʻliq, shuningdek, ular bir-biriga almashinishi mumkin.
Har qanday obyektning oʻziga xos boʻlgan, uning shunday obyekt ekanligini ifodalovchi ajralmas xususiyat (atribut)lari boʻladi. M.ning ham bir qancha atributlari mavjud: harakat, fazo, vaqt, inʼikos, ong va h.k. Bu atributlar birbiri bilan chambarchas bogʻliq boʻlib, moddiy olamdagi eng umumiy va universal aloqadorliklarni ifodalaydi, M.ni jonlantiradi, namoyon qiladi, shakl beradi, oʻzgartiradi, rivojlantiradi.(djmix) vakum ham materiya kuchga teskari materiya
Modda oddiy sharoitda qattiq, suyuq, yoki, gaz holatida bo‘lishi mumkin, shuningdek, moddaning plazma holati ham mavjud.
Har qanday narsa molekulalardan tashkil topgan bo‘lib, uning fizik xossalari, o‘sha molekulalarning o‘zaro qanday ta’sirlashayotgani, hamda, qanday tartibda joylashgani bilan bog‘liq. Kundalik turmushda, ya’ni, oddiy sharoitlarda biz moddalarning uch xil agregat holatini, ya’ni, qattiq, suyuq, va gaz holatlarini kuzatamiz.
Gazo‘zi egallagan hajmni to‘liq to‘ldirmaguncha kengayaveradi. Agar biz gaz moddaga molekulyar miqyosda nazar solsak, unda har yoqqa betartib harakatlanib, ora-sirada o‘zaro to‘qnashib ham turgan ko‘p sonli molekulalarni ko‘ramiz. Lekin bu molekulalar bir-biri bilan deyarli ta’sirlashmaydi. Agar hajmni kichraytirilsa, yoki, kattalashtirilsa, molekulalar yangi hajm ichida ham bir me’yorda, ravon tarqaladi. Gazlarning harorati va bosimi singari makroskopik xususiyatlari bilan uning molekulyar xossalari o‘rtasidagi aloqadorlikni molekulyar-kinetik nazariya o‘rganadi.
Gazdan farqli o‘laroq, suyuqlik – berilgan haroratda muayyan aniq bir hajmni egallaydi; lekin, o‘zi turgan idishning sirtidan quyi qismining shakliga kirib oladi. Molekulyar jihatdan suyuqlik molekulalarini sharlar sifatida tasavvur qilish qulay. Ya’ni, ular bir-biri bilan uzviy bog‘langan bo‘lsa-da, shunga qaramay, modda ichida erkin harakatlanish imkoniga ega bo‘ladi. Siz idishga ko‘p bora suyuqlik quygansiz va suyuqlik idishning ichki shaklini egallashini bilasiz albatta.
Qattiq modda esa o‘zining mustaqil shakliga va barqaror hajmiga ega bo‘ladi. U o‘zi turgan idishning hajmi bo‘ylab tarqalmaydi ham va idish shakliga kirmaydi ham. Mikroskopik miqyosda qaralsa, qattiq moddaning atomlari bir-biri bilan mustahkam kimyoviy bog‘lar orqali chambarchas va jips biriktirilganini, hamda, ularning joylashuvi ham o‘zgarmas ekanini ko‘rish mumkin. Shunga qaramay, qattiq moddaning ichki struktura tuzilishi ham ikki xil bo‘lishi mumkin. Ayrim qattiq moddalar juda mustahkam, pishiq va tartibli kristall panjara strukturasi hosil qiladi. Boshqa ayrim turdagi qattiq moddalar esa amorf jismlar deyiladi va ularda atomlar birmuncha betartib bo‘ladi.Ushbu sanab o‘tilgan uch xil holatlar moddaning klassik agregat holatlari deyiladi. Lekin, tabiatda bularning hech biriga o‘xshamaydigan moddaning to‘rtinchi xil agregat holati ham mavjud. Bu plazma holatidir. Plazma holatidagi moddada uning atomlari atrofidagi elektronlari o‘z orbitalarini butunlay tark etgan bo‘ladi va shu bilan birga, ushbu elektronlar modda ichida qolaveradi. Shunga ko‘ra, plazma ionlashgan holatda bo‘lsa hamki, lekin, elektr zaryadiga ega bo‘lmagan, neytral holda bo‘ladi. Chunki, elektronlar atom atrofidagi orbitallarni tark etishi bilan, moddadagi musbat va manfiy zaryadli zarralar soni tenglashib qoladi. Biz, masalan, lyuminessensiya lampalaridagi singari, o‘zi sovuq bo‘lgan va kam miqdorda ionlashgan plazmani; yoki, Quyoshdagi singari, to‘liq ionlashgan yuqori haroratli plazmani ham kuzatishimiz mumkin.
o‘ta past haroratlarda moddadagi molekulalar tezligi shu qadar pasayadiki, biz ularning joylashuvini aniq belgilay olmay qolamiz. Buning sababi Geyzenbergning noaniqliklar tamoyili tufaylidir. Harorat shu darajada pasayib, atomlarning joylashuvini aniqlash darajasi, boshqacha aytganda, noaniqlik darajasi atomlar guruhlari o‘lchami bilan tenglashib qolgan holatda, moddani tashkil qiluvchi barcha atomlar xuddiki birlashib, butun guruh o‘zini yaxlit bir butundek tuta boshlaydi. Moddaning bunday holati Boze-Eynshteyn kondensati deyiladi va ushbu holatni ham moddaning beshinchi agregat holati sifatida e’tirof etish mumkin.