Микро-, макро- и мегамир

В современном естествознании множество материальных систем принято условно делить на микромир, макромир и мегамир. К микромиру относятся молекулы, атомы и элементарные частицы. Материальные объекты, состоящие из огромного числа атомов и молекул, образуют макромир. Самую крупную систему материальных объектов составляет мегамир – мир планет, звезд, галактик и Вселенной. Материальные системы микро-, макро- и мегамира различаются между собой размерами, характером доминирующих процессов и законами, которым они подчиняются. Отношение самого большого размера к самому малому, составляющее сегодня 44 порядка, возрастало и будет возрастать по мере накопления естественно-научных знаний об окружающем мире. Материальные объекты микро-, макро- и мегамира отличаются друг от друга не только своими размерами, но и другими количественными характеристиками (напр., один моль любого в-ва содержит огромное число молекул или атомов, называемое постоянной Авогадро и примерно равное 6*10²³ моль^-1. Солнце состоит из колоссального числа частиц: 8*10⁵⁶ ядер атомов водорода и        

9*10⁵⁵ ядер атомов гелия). Св-ва и особенности материальных объектов микро-, макро- и мегамира описываются разными теориями, принципами и законами. При объяснении процессов в микромире используются принципы и теории квантовой механики, квантовой статистики… Изучение материальных объектов макросистем основано на законах и теориях классической механики Ньютона, термодинамики и статистической физики классической электродинамики Максвелла. Вместе с тем многие понятия концепции, введенные в классической физике для описания св-в материальных объектов макромира, с успехом используются для объяснения процессов в микро- и мегамире. Существенное различие между материальными объектами микро- и макромира заключается в тождественности микрочастиц и индивидуальности макросистем. Для микрочастиц выполняется принцип тождественности: состояния системы частиц, получающиеся друг из друга перестановкой частиц местами, нельзя различить и в каком эксперименте. Такие состояния рассматриваются как одно физическое состояние. Этот квантово-механический принцип характеризует одно из основных различий между классической и квантовой механикой. В классической механике можно проследить за движением отдельных частиц по траекториям и таким образом отличить частицы одну от другой. В квантовой механике тождественные частицы полностью лишены индивидуальности. Однако в природе не существует двух совершенно одинаковых макросистем – они все индивидуальны. Индивидуальность может проявляться и на молекулярном уровне.

Фундаментальные физические законы описывают вполне определенные объекты вне зависимости от того, где они находятся. Они применимы к объектам всего мира, доступным нашим наблюдениям с помощью самых совершенных и чувствительных приборов.