Найти тему

Геологическая философия. Материя и энергия

Кавказские горные козлы, или кавказские туры, употребляют в пищу в том числе выветрелые горные породы в одном из природных биоминеральных комплексов в пределах Кавказского биосферного заповедника (фото Т.А. Подчасовой)
Кавказские горные козлы, или кавказские туры, употребляют в пищу в том числе выветрелые горные породы в одном из природных биоминеральных комплексов в пределах Кавказского биосферного заповедника (фото Т.А. Подчасовой)

Со школьной скамьи нас учили различать живое и неживое. В действительности же грань между ними весьма условна (например, на уровне вирусов). К тому же невозможно постичь законы природы, изучая по отдельности ее органическую и неорганическую составляющие. Ведь живой и неживой мир построен из одних и тех же химических элементов и элементарных частиц и связан в единое целое через круговорот веществ и энергии в природе.

Об этом рассуждает наш сегодняшний автор - доцент кафедры инженерной и экологической геологии МГУ им. М.В. Ломоносова, кандидат геолого-минералогических наук Ия Григорьева.

Частицы в их взаимодействии

Содержимое пространства в целом представляет собой материю, существующую в виде:

вещественных форм (в виде тел, молекул, атомов и элементарных частиц, которые обладают массой покоя);

полей (электромагнитного, гравитационного, ядерных сил и др.), посредством которых осуществляются взаимодействия между вещественными формами;

«переносчиков» этих взаимодействий (фотонов и других квантов полей, не обладающих массой покоя).

Пример представления различных семейств элементарных и составных частиц и теорий, описывающих их взаимодействия
Пример представления различных семейств элементарных и составных частиц и теорий, описывающих их взаимодействия

При этом возможны превращения «вещественной» материи в материю поля и наоборот. Ведь они имеют, по сути, единую природу. Например, и составляющие вещество элементарные частицы, имеющие массу покоя, и «переносчики» взаимодействий, не имеющие массы покоя, являются квантованными волновыми образованиями. То есть любая элементарная частица рассматривается как квант возбуждения того или иного квантового поля. Квантовые поля взаимодействуют, и в этом случае их кванты могут превращаться друг в друга.

Роль энергии

Общей количественной мерой движения и взаимодействия всех видов материи является энергия, которая также не возникает из ничего и не исчезает, а может только переходить из одной формы в другую. Все изменения состояний материи сопровождаются и изменениями энергии. Например, в недрах Солнца при температурах 10–20 млн градусов происходит превращение водорода в гелий с выделением колоссальных количеств энергии, которые в виде излучения достигают Земли, где под влиянием солнечного света растения превращают углекислый газ в сложные органические соединения и высвобождают кислород, участвующий в многочисленных процессах окисления в живых и неживых объектах на нашей планете, которые всегда идут с выделением тепла, а иногда и света. И так далее.

 Упрощенные схемы геологического (большого) (а) и биологического (малого) (б) круговоротов веществ и энергии на Земле, неразрывно связанных между собой
Упрощенные схемы геологического (большого) (а) и биологического (малого) (б) круговоротов веществ и энергии на Земле, неразрывно связанных между собой
Упрощенная схема круговорота веществ и энергии в глобальной экосистеме Земли
Упрощенная схема круговорота веществ и энергии в глобальной экосистеме Земли

Неразрывная фундаментальная связь между живой и неживой природой на основе изменений и движения материи и энергии и является основной причиной обособления экологической геологии – относительно нового направления в геологии, изучающего экологические функции литосферы.

Подробнее - в бесплатном электронном журнале "ГеоИнфо". ЧИТАТЬ

Будем рады узнать ваше мнение по этой теме в комментариях!

С подпиской рекламы не будет

Подключите Дзен Про за 159 ₽ в месяц