Вещество

Вещество

Вещество в химии — физическая субстанция со специфическим химическим составом. В философском словаре Григория Теплова в 1751 году словом вещество переводился латинский термин Substantia.

Вещество в современной физике как правило понимается как вид материи, состоящий из фермионов или содержащий фермионы наряду с бозонами; обладает массой покоя, в отличие от некоторых типов полей, как например электромагнитное[1]. Обычно (при сравнительно низких температурах и плотностях) вещество состоит из частиц, среди которых чаще всего встречаются электроны, протоны и нейтроны. Последние два образуют атомные ядра, а все вместе — атомы (атомное вещество), из которых — молекулы, кристаллы и т. д. В некоторых условиях, как например в нейтронных звездах, могут существовать достаточно необычные виды вещества.

Вещество в биологии — материя, образующая ткани организмов, входящая в состав органелл клеток.

Содержание

Различие между веществом и полем

Исторически в физике делалось фундаментальное различие между веществом и полем. Поле, в отличие от вещества, мыслилось непрерывным и проницаемым, в то время как частицы вещества представлялись дискретными, или по крайней мере достаточно локализованными. Известные в классической физике поля, такие как электромагнитное и гравитационное, противопоставлялись массивным и иногда электрически заряженным частицам вещества.

Современная физика нивелирует различие между веществом и полем, считая, что все частицы (в том числе и частицы вещества, равно как и частицы, относящиеся к классическим полям) есть квантовые возбуждения различных фундаментальных полей, и так или иначе все частицы проявляют такие типично полевые свойства, как делокализованность и подчинение уравнениям движения по сути не отличающимся от полевых (о чем можно говорить как о волновых свойствах всех частиц, в том числе и частиц вещества). Выявление тесной взаимосвязи между полем и веществом привело к углублению представлений о единстве всех форм и структуры физической картины мира.

Впрочем в контексте задач, относящихся к классической физике, а иногда и несколько шире, бывает иногда довольно удобно пользоваться и старой терминологией, хотя в контексте физики в целом она уже и выглядит анахронизмом. Например, если речь идет о взаимодействии заряженных частиц с электромагнитным полем, довольно удобно, следуя традиции называть одно "полем", а другое "веществом", особенно если вещество рассматривается или чисто классически, или - если квантово - то в терминах волновых функций (что позволяет избежать чисто терминологически неудобного пересечения понятий).

Свойства вещества

Каждому веществу присущ набор специфических свойств — объективных характеристик, которые определяют индивидуальность конкретного вещества и тем самым позволяют отличить его от всех других веществ. К наиболее характерным физико-химическим свойствам относятся константы — плотность, температура плавления, температура кипения, термодинамические характеристики, параметры кристаллической структуры. К основным характеристикам вещества принадлежат его химические свойства.

Классификация веществ

Число веществ в принципе неограниченно велико; к известному числу веществ всё время добавляются новые вещества, как открываемые в природе, так и синтезируемые искусственно.

Химическая классификация

Индивидуальные вещества и смеси

В химии принято разделять все объекты изучения на индивидуальные вещества (иначе — соединения) и их смеси. Под индивидуальным веществом понимают абстрактное понятие, обозначающее набор атомов, связанных друг с другом по определённому закону. Граница между индивидуальным веществом и смесью веществ довольно расплывчата, так как существуют вещества непостоянного состава, для которых, вообще говоря, нельзя предложить точной формулы. Кроме того, индивидуальное вещество остаётся абстракцией в силу того, что практически достижима лишь конечная чистота вещества. Это значит, что любой конкретный, реально существующий образец представляет собой смесь веществ, пусть и с подавляющим преобладанием одного из них. Несмотря на кажущуюся надуманность этого ограничения, зачастую чистота вещества играет ключевую роль в его свойствах. Так, знаменитая прочность титана проявляется только после того, как он очищен от кислорода до определённого предела (менее сотых долей процента).

Неорганические вещества

Органические вещества

Физическая классификация

Агрегатные состояния

Все химические вещества в принципе могут существовать в трёх агрегатных состояниях — твёрдом, жидком и газообразном. Так, лёд, жидкая вода и водяной пар — это твёрдое, жидкое и газообразное состояния одного и того же химического вещества — воды H2O. Твёрдая, жидкая и газообразная формы не являются индивидуальными характеристиками химических веществ, а соответствуют лишь различным, зависящим от внешних физических условий состояниям существования химических веществ. Поэтому нельзя приписывать воде только признак жидкости, кислороду — признак газа, а хлориду натрия — признак твёрдого состояния. Каждое из этих (и всех других веществ) при изменении условий может перейти в любое другое из трёх агрегатных состояний.

При переходе от идеальных моделей твёрдого, жидкого и газообразного состояний к реальным состояниям вещества обнаруживается несколько пограничных промежуточных типов, общеизвестными из которых являются аморфное (стеклообразное) состояние, состояние жидкого кристалла и высокоэластичное (полимерное) состояние. В связи с этим часто пользуются более широким понятием «фаза».

В физике рассматривается четвёртое агрегатное состояние вещества — плазма, частично или полностью ионизированное состояние, в котором плотность положительных и отрицательных зарядов одинакова (плазма электронейтральна).

При некоторых условиях (обычно достаточно отличающихся от обычных) те или иные вещества могут переходить в такие особые состояния, как сверхтекучее и сверхпроводящее.

Примечания

  1. Это различие было в прошлом одним из признаков классификации физических объектов на вещество и "поля", однако на настоящий момент такая классификация устарела: в основе вещества также лежат квантованные поля, а разделение фундаментальных полей на основные классы (сопоставимые со старым делением на вещество и поле) происходит в основном по признаку спина; хотя можно признать, что на некотором глубинном уровне все бозонные фундаментальные поля безмассовы, однако в итоге некоторые из них (например, поле-переносчик слабого взаимодействия) всё же приобретают массу, а механизм же приобретения массы фермионными полями недостаточно ясен, что мешает сделать массивность или безмассовость основой какой-то содержательной классификации, особенно учитывая что вопрос о наличии массы у нейтрино был долгое время открыт и решен лишь экспериментально.

Литература

  • Химия: Справ. изд./ В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Пер. с нем. — М.: Химия, 1989

См. также


Wikimedia Foundation. 2010.

Синонимы:

Смотреть что такое "Вещество" в других словарях:

  • вещество́ — вещество, а …   Русское словесное ударение

  • вещество) — вещество). Химическое соединение (сложное вещество из нескольких элементов). Химическая реакция (процесс превращения веществ). Химическое разложение. Химический процесс. Химическое сродство тел. Химическая физика. Химически (нареч.) чистый.… …   Толковый словарь Ушакова

  • ВЕЩЕСТВО —         вид материи, который, в отличие от физич. поля, обладает массой покоя. В конечном счёте В. слагается из элементарных частиц, масса покоя которых не равна нулю (в основном из электронов, протонов, нейтронов). В классич. физике В. и физич.… …   Философская энциклопедия

  • вещество — сущ., с., употр. сравн. часто Морфология: (нет) чего? вещества, чему? веществу, (вижу) что? вещество, чем? веществом, о чём? о веществе; мн. что? вещества, (нет) чего? веществ, чему? веществам, (вижу) что? вещества, чем? веществами, о чём? о… …   Толковый словарь Дмитриева

  • вещество — Материя, материал, существо, сущность, суть. .. пищевое вещество... Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. вещество материя, материал, существо, сущность, суть, субстанция; сов,… …   Словарь синонимов

  • вещество — а; ср. Качественная сущность материи; то, из чего состоит физическое тело. Твёрдое, жидкое, газообразное, кристаллическое в. Органические вещества. Отравляющие, ядовитые, горючие, взрывчатые вещества. Белое, серое в. ◊ Обмен веществ. Совокупность …   Энциклопедический словарь

  • ВЕЩЕСТВО — ВЕЩЕСТВО, то, из чего состоят все тела и предметы в мире. Простые вещества состоят из АТОМОВ соединений ЭЛЕКТРОНОВ, ПРОТОНОВ и НЕЙТРОНОВ. Атомами, в свою очередь, представлены ЭЛЕМЕНТЫ. Одни вещества имеют лишь один протон в ядре (водород), а… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • вещество — вещество, вещества, вещества, веществ, веществу, веществам, вещество, вещества, веществом, веществами, веществе, веществах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») …   Формы слов

  • вещество — ВЕЩЕСТВО1, а, ср Качественная сущность материи; то, из чего состоит физическое тело (элементарные частицы, атомы, молекулы и др.); на эмпирическом уровне принято различать вещества твердые, жидкие, газообразные, кристаллические, отравляющие,… …   Толковый словарь русских существительных

  • ВЕЩЕСТВО — ВЕЩЕСТВО, вещества, ср. (книжн.). То, из чего состоит физическое тело; материя. Взрывчатые вещества. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

Книги

Другие книги по запросу «Вещество» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.