Vật chất
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Vật chất cùng với không gian và thời gian là những vấn đề cơ bản mà triết học và vật lý học nghiên cứu.
Mục lục |
[sửa] Triết học
Theo quan điểm của triết học Marx - Lenin khi định nghĩa về phạm trù vật chất thì:
"Vật chất, đó là một phạm trù triết học, dùng để chỉ thực tại khách quan được đem lại cho con người trong cảm giác, được cảm giác của chúng ta chép lại, chụp lại, phản ánh và tồn lại không lệ thuộc vào cảm giác..."
(Trích Lênin toàn tập, nhà xuất bản Tiến Bộ, Matxcơva 1980, trang 151).
Không thể quy vật chất về một dạng tồn tại cụ thể nào được. Vật chất là một khái niệm rất rộng lớn, nó khái quát lên toàn bộ thế giới này. Tất cả những gì đang diễn ra trong thế giới này đều là các quá trình vận động của vật chất.
Vật chất là một phạm trù triết học cơ bản, là nền tảng của chủ nghĩa duy vật. Xung quanh phạm trù vật chất luôn diễn ra cuộc đấu tranh không khoan nhượng giữa chủ nghĩa duy vật và chủ nghĩa duy tâm.
Phạm trù vật chất xuất hiện ngay từ khi triết học mới ra đời trong thời kỳ cổ đại, dưới chế độ chiếm hữu nô lệ. Tuy nhiên nội dung của phạm trù này là không phải là bất biến mà luôn luôn biến đổi và phát triển.
Khuynh hướng chung của các nhà triết học duy vật thời cổ đại là đi tìm một thực thể ban đầu nào đó và coi nó là yếu tố tạo ra tất cả các sự vật, hiện tượng khác nhau của thế giới, tất cả đều bắt nguồn từ đó và cuối cùng đều tan biến trong đó. Tức là họ muốn tìm một thực thể chung, là cơ sở bất biến của toàn bộ tồn tại, là cái được bảo toàn trong sự vật dù trạng thái và thuộc tính của sự vật có biến đổi và được gọi là vật chất (tiếng Latin là materia). Trong lịch sử triết học cổ đại, các nhà triết học duy vật cũng quan niệm vật chất rất khác nhau. Ví dụ Thales(624-547 trước Công nguyên) coi vật chất là nước, Anaximenes(585-524 trước Công nguyên) coi vật chất là không khí, Heraclitus(540-480 trước Công nguyên) coi vật chất là lửa, Democritus(460-370 trước Công nguyên) coi vật chất là các nguyên tử (atom),...
Nói chung các nhà triết học cổ đại quan niệm vật chất dưới dạng cảm tính và quy vật chất thành một thực thể cụ thể, cố định. Mặc dù có những hạn chế và mặt lịch sử, song những quan niệm trên lại có ý nghĩa tích cực trong việc đấu tranh chống lại quan niệm duy tâm thời bấy giờ.
Đến thời kỳ cận đại, khoa học phát hiện ra sự tồn tại của nguyên tử, cho nên quan niệm của thuyết nguyên tử về cấu tạo của vật chất ngày càng được khẳng định. Quan niệm này tồn tại và được các nhà triết học duy vật cũng như các nhà khoa học tự nhiên nổi tiếng sử dụng cho đến tận cuối thế kỷ XIX
Trong giai đoạn thế kỷ XVII - XVIII, mặc dù đã có những bước phát triển, đã xuất hiện những tư tưởng biện chứng nhất định trong quan niệm về vật chất, song quan niệm đó ở các nhà triết học duy vật thời kỳ này về cơ bản vẫn mang tính chất cơ giới, đó là khuynh hướng đồng nhất vật chất với nguyên tử hoặc với khối lượng. Quan niệm này chịu ảnh hưởng khá mạnh bởi Cơ học cổ điển của Newton, một lĩnh vực của vật lý được coi là phát triển hoàn thiện nhất thời bấy giờ.
Cơ học cổ điển coi khối lượng của vật thể là đặc trưng cơ bản và bất biến của vật chất.
Ở đây cần phân biệt quan niệm vật chất với tư cách là một phạm trù triết học với quan niệm của vật lý học và các khoa học khác về vật chất. Điều này giúp chúng ta nhận thức và hiểu đúng vật chất dưới dạng xã hội, ví dụ trong lịch sử xã hội loài người thì quan hệ sản xuất và lực lượng sản xuất là có tính vật chất mặc dù nó không được cấu tạo nên từ bất kỳ một nguyên tử hay phân tử vật chất nào.
[sửa] Vật lý học
Vật lý học và các ngành khoa học tự nhiên nghiên cứu cấu tạo cũng như những thuộc tính cụ thể của các dạng thực thể vật chất khác nhau trong thế giới tự nhiên.
Trong vật lý học, các thực thể vật chất có thể ở dạng trường (cấu tạo bởi các hạt trường, thường không có khối lượng nghỉ, nhưng vẫn có khối lượng toàn phần), hoặc dạng chất (cấu tạo bởi các hạt chất, thường có khối lượng nghỉ) và chúng đều chiếm không gian. Với định nghĩa trên, các thực thể vật chất được hiểu khá rộng rãi, như một vật vĩ mô mà cũng có thể như bức xạ hoặc những hạt cơ bản cụ thể và ngay cả sự tác động qua lại của chúng. Đôi khi người ta nói đến thuật ngữ phản vật chất trong vật lý. Đó thực ra vẫn là những dạng thức vật chất theo định nghĩa trên, nhưng là một dạng vật chất đặc biệt ít gặp trong tự nhiên.
Mọi thực thể vật chất đều tương tác lẫn nhau và những tương tác này cũng lại thông qua những dạng vật chất (cụ thể là những hạt tương tác trong các trường lực, ví dụ hạt photon trong trường điện từ).
[sửa] Các tính chất
[sửa] Khối lượng
Khối lượng là một thuộc tính cơ bản của các thực thể vật chất trong tự nhiên.
Theo lý thuyết của Isaac Newton mọi vật có khối lượng đều có quán tính (định luật 1 và 2 của Newton, xem thêm trang cơ học cổ điển), do đó cũng có thể nói mọi dạng thực thể của vật chất trong tự nhiên đều có quán tính.
[sửa] Năng lượng
Năng lượng là một thuộc tính cơ bản của tất cả các thực thể vật chất trong tự nhiên.
Theo lý thuyết của Albert Einstein mọi vật có khối lượng đều có năng lượng (công thức E=mc2, xem thêm trang lý thuyết tương đối), do đó cũng có thể nói mọi dạng thực thể của vật chất trong tự nhiên đều có năng lượng.
Công thức ΔE=Δmc2 không nói rằng khối lượng và năng lượng chuyển hóa lẫn nhau. Năng lượng và khối lượng đều là những thuộc tính của các thực thể vật chất trong tự nhiên. Không có năng lượng chuyển hóa thành khối lượng hay ngược lại. Công thức Einstein chỉ cho thấy rằng nếu một vật có khối lượng là m thì nó có năng lượng tương ứng là E=mc2. Trong phản ứng hạt nhân, nếu khối lượng thay đổi một lượng là Δm thì năng lượng cũng thay đổi một lượng tương ứng là ΔE. Phần năng lượng thay đổi ΔE có thể là tỏa ra hay thu vào. Nếu là tỏa ra thì tồn tại dưới dạng năng lượng nhiệt và bức xạ ra các hạt cơ bản.
[sửa] Lưỡng tính sóng - hạt
Lưỡng tính sóng hạt là một đặc tính cơ bản của vật chất, thể hiện ở điểm mọi vật chất di chuyển trong không gian đều có tính chất như là sự lan truyền của sóng tương ứng với vật chất đó, đồng thời cũng có tính chất của các hạt chuyển động.
Cụ thể, nếu một vật chất chuyển động giống như một hạt với động lượng p thì sự di chuyển của nó cũng giống như sự lan truyền của một sóng với bước sóng λ là:
- λ = h/p
với:
- h là hằng số Planck.
Các hạt có động lượng càng nhỏ thì tính sóng thể hiện càng mạnh. Ví dụ electron luôn thể hiện tính chất sóng khi nằm trong nguyên tử, và cũng bộc lộ tính chất di chuyển định hướng như các hạt khi nhận năng lượng cao trong máy gia tốc. Ánh sáng có động lượng nhỏ và thể hiện rõ tính sóng như nhiều bức xạ điện từ trong nhiều thí nghiệm, nhưng đôi lúc cũng thể hiện tính chất hạt như trong hiệu ứng quang điện.
[sửa] Vật chất tối
Vật chất tối là phần vật chất mà con người chưa thể quan sát, cân đo được mà chỉ biết đến nó thông qua tác động tới những vật thể khác, nhưng lại chiếm phần lớn khối lượng của các thực thể vật chất trong vũ trụ.
- Lưu ý: Phân biệt vật chất tối và phản vật chất
[sửa] Phản vật chất
Phản vật chất cũng là vật chất, nhưng cấu thành bởi các phản hạt...
[sửa] Không thời gian cong
Vật chất, theo thuyết tương đối rộng, có quan hệ hữu cơ - biện chứng với không-thời gian. Cụ thể sự có mặt của vật chất gây ra độ cong của không thời gian và độ cong của không thời gian ảnh hưởng đến chuyển động tự do của vật chất.
[sửa] Xem thêm
| Các chủ đề chính trong vật lý |
|---|
| Chuyển động sóng | Cơ học | Cơ học chất lưu | Điện từ học | Khoa đo lường | Nhiệt động lực học | Quang học | Trạng thái vật chất | Vật lý hiện đại | Vật lý thiên văn | Vật lý thực nghiệm |
