Представляет собой структурированное образование, имеющее массу покоя.

В классическом понимании вещество состоит из атомов, содержащих протоны, нейтроны и электроны. Эта форма материи доминирует в Солнечной системе и в ближайших звёздных системах.

Вещество может существовать в четырёх агрегатных состояниях: твёрдом, жидком, газообразном и плазменном (ионизированном состоянии). И в то же время одно и то же вещество может находиться в разных фазовых состояниях. Например, вода может находиться в жидком, твердом и газообразном состоянии. В этом случае фазовые состояния – это граничащие бифуркации, меняющие свойства вещества.

До появления квантовой механики считали, что в отличие от поля, структура которого дискретна, вещество характеризовалось непрерывностью структуры. Квантовая механика «стерла» грань между веществом и полем корпускулярно-волновой природой существования элементарных частиц, из которых и состоит вещество.

В природе плазменное состояние вещества встречается гораздо чаще первых трех, поскольку из плазмы состоит межзвездная и межпланетная среда, звезды, верхние слои планетных атмосфер (ионосфера). То есть около 99% вещества вселенной состоит из плазмы, представляющей собой ионизованный газ, в котором положительные и отрицательные заряды в среднем нейтрализуют друг друга. Поэтому физический вакуум в квантовой теории поля представляет собой низшее энергетическое состояние квантового поля, в котором средне число частиц квантового поля равно нулю. Однако в вакууме может происходить рождение виртуальных частиц, участвующих во взаимодействиях, которые влияют на физические процессы. Например, исследование реликтового фонового излучения космического вакуума позволило получить информацию о ранних этапах истории вселенной.

Плазма представляет собой малоизученную область вещества во вселенной. Но уже современные данные позволяют говорить о том, что плазма, например, солнечного ветра, достигая ионосферы Земли, оказывает влияние (по А.Чижевскому) на все живое в биосфере, климат Земли. Получены также данные, которые свидетельствуют о том, что плазма может обладать свойствами кристалла.

Несмотря на достижения квантовой физики, ученые до недавнего времени не могли описать свойства систем, которые состоят из небольшого количества частиц. Сегодня физики утверждают, что им удалось достичь полного квантового контроля над системой, преобразовывая атомы в так называемое «состояние Ефимова» и обратно. Физики впервые смогли получить предсказанное еще в 1970 году советским ученым В. Ефимовым (в последующем профессор Вашингтонского университета) состояние вещества, которое в шутку называют «три мушкетера».

Группа чикагских ученых под руководством доцента Чэн Чиня из Чикагского университета и Рудольфа Грима из университета города Инсбрук сумела охладить в вакууме три атома цезия до миллионных долей градуса – почти до абсолютного нуля. При таких температурах практически не проявляется тепловое движение атомов, и сильно сказываются квантовые эффекты. В новом состоянии вещества любые два из трех атомов цезия на близких расстояниях отталкиваются. Но собираются три атома вместе, они соединяются и образуют новое состояние. Становятся своего рода «тремя мушкетерами»: один за всех и все за одного (!). Атомы в таком состоянии ведут себя как кольца Борромео – три кольца, продетые друг в друга. Эти кольца символизируют сплетенность объектов. Перемещая один, перемещаются два другие. А если исключить один объект из системы, вся система распадется¹.

Нанотехнологии сейчас комбинируют отдельные атомы и получают новые интересные свойства, но они не меняют фундаментальных взаимодействий между атомами. Чинь считает, что впервые удалось достичь возможности манипулировать характером межатомных взаимодействий, однако он пока не знает, как аналогичных результатов можно достичь при более высоких температурах, поскольку достигнутая температура в одну миллионную долю градуса Кельвина оказалась слишком высокой. Для «трех мушкетеров» 1/100000K – это слишком жарко.

Атомно-молекулярное состояние вещества. Представлено образованиями, состоящими из атомов и молекул. В свою очередь атомы состоят из ядра (протоны, нейтроны) и электронов. Молекулы состоят из химических соединений атомов. В химическом отношении все вещества подразделяют на простые и сложные, а также на органические  и неорганические.

Адронное вещество. Состоит из частиц – адронов (протоны, нейтроны). Это класс элементарных частиц, подверженных сильному взаимодействию . Адроны делятся на две основные группы в соответствии с их кварковым составом: мезоны, состоящие из одного кварка и одного антикварка; барионы , состоящие из трёх кварков трёх цветов, образуя так называемую бесцветную комбинацию.

В последнее время были обнаружены так называемые экзотические адроны, которые также являются сильновзаимодействующими частицами, но они не укладываются в рамки кварк-антикварковой или трёхкварковой классификации адронов. Некоторые адроны пока только подозреваются в экзотичности. Экзотические адроны делятся на: экзотические барионы, в частности пентакварки, минимальный кварковый состав которых состоит из 4 кварков и 1 антикварка.

Барионное вещество (барионная материя), состоящее из барионов. Из барионов построена подавляющая часть наблюдаемого нами вещества. Это нуклоны,составляющие ядро атома,представленные протоном и нейтроном. К барионам относятся также многочисленные гипероны — более тяжёлые и нестабильные частицы, получаемые на ускорителях элементарных частиц. К мезонам относятся пионы (π-мезоны) и каоны (K-мезоны) и многие более тяжёлые мезоны. Мюон не является адроном, а относится к классу лептонов.

Антивещество. Состоит из антиатомов, содержащих  антинейтроны и позитроны.

Нейтронное вещество. Состоит преимущественно из нейтронов. Основной компонент нейтронных звёзд, существенно более плотный, чем обычное вещество, но менее плотный, чем кварк-глюонная плазма.

Кварк-глюонная плазма. Сверхплотная форма вещества, существовавшая на ранней стадии эволюции вселенной до объединения кварков в классические элементарные частицы (до конфайнмента).

Среди элементарных частиц, составляющих вещества и поля, выделяют фермионы и бозоны, а также частицы, обладающие и не обладающие массой покоя (безмассовые частицы). Кроме того, отдельно выделяют виртуальные частицы, которые можно рассматривать как частицы, возникающие в промежуточных состояниях взаимодействия реальных элементарных частиц. Виртуальные частицы определяют свойства физического вакуума, который, таким образом, в современной физике также приобретает атрибуты материальной среды.

Докварковые сверхплотные материальные образования. Так называемые струны и другие объекты, c которыми оперирует Теория великого объединения. Формы материи, предположительно существовавшие на ранней стадии эволюции вселенной. Струноподобные объекты в современной физической теории претендуют на роль наиболее фундаментальных материальных образований, к которым можно свести все элементарные частицы, а, в конечном счёте, все известные формы материи. Принадлежность к «веществу» здесь следует понимать условно, поскольку различие между вещественной и полевой формами материи на данном уровне стирается.

Живое вещество, – как одна из форм существования материи, представляет собой производное эволюции неживого вещества. Граница между живым и неживым также условна. Общность живого и неживого заключается в том, что и то, и другое состоит из одних и тех же частиц и атомов. Случайный морфологический скачок определённой структуры неживого привел однажды к формированию живого, а из жизни – к разуму. При этом все, живое, неживое и разумное способны к собственной самоорганизации. Но если Природа могла обойтись когда-то без самоорганизующейся жизни и разума, то разум не может существовать без жизни как таковой, а жизнь – без неживой материи. В этом и состоит феномен единства наблюдаемого нами материального мира.

Жизнь – одна из форм существования материи, получившая развитие в Солнечной системе по законам самоорганизации случайно из неживого (абиотического) вещества в преджизненные формы, а из них (пока известно, только на Земле) – в жизненные (биотические) формы. Это белково-нуклеиновые формы клеточного строения вещества, способные к самоорганизации и эволюции. Основой зарождения и существования жизни жизни является вода в жидком состоянии, обеспечивающая непрерывный процесс обмена вещества в высокомолекулярных органических соединениях на нуклеиновой и белковой основе (на Земле). В этом смысле границу между живым и неживым провести невозможно, поскольку минеральное вещество служит питательной средой для некоторых организмов и обладает некоторыми признаками, ранее относившимися к неживому (обмен вещества, раздражимость, репликация, приспособительность, рост, развитие и др.) веществу.

В отличие от неживых объектов живая форма организма должна обладать такими биофизическими, биохимическими и вместе с тем структурными свойствами, которые позволяют ей обеспечивать целостность организма и выполнять тем самым организованную функцию. Причем эта организованная функция представляет собой свойство неразделенного единства живого и неживого в рамках всей истории существования материи.

Сегодня надежды ученых мира не оправдались в поисках жизни вне биосферы, вне Земли. Космос располагает наличием только преджизненных форм. Теория и межпланетные космические исследования Солнечной системы подтверждают феномен (исключительность, а, следовательно, и неповторимость в ближайшем нашем окружении) жизни. Не исключено и разум во вселенной является феноменом (исключительностью). Поскольку современная наука располагает научно-техническими средствами, способными обнаружить наличие жизни и разума в Галактике, но «Великое молчание вселенной» – один фактов, утверждающих феноменологизм разума. Конечно, есть еще жалкая надежда на то, что только громадные расстояния нас отделяют от другой формы жизни и другого разума. Но эта надежда эфемерна и не утверждает возможность будущих контактов, несмотря на то, как велико желание нас найти хоть какой-нибудь и где-нибудь островок жизни, а может быть и разума в безграничном космосе. Это желание понятно, поскольку человек существо не только биологическое, но и социальное (общественное), а потому «боится» одиночества. Но, видимо, на то и появился разум, чтобы разрушить это одиночество самим человеком, создав в будущем основы колонизации Мира разумом.

Ссылки