Anyagfejlődés-történet

Az anyagfejlődés-történet olyan átfogó tudományos elmélet, amely összképbe rendezi az anyag fejlődéstörténetéről megismert diszciplináris folyamatokat. A mai összkép kialakulását a Forró univerzum modelltől (Ősrobbanás) számíthatjuk. A modell egyik megformálója George Gamow, aki összekapcsolta a Hubble-törvényt és a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás fölismerését. A korábbi anyagfejlődés-történeti összképet a földtudományok a Föld történetének rétegtani meghatározásakor alkották meg. A hosszú időt magába foglaló földtörténeti szakaszt is más tudományágak eredményeinek fölhasználásával rekonstruálták a geológiában. Ezt követte az élővilág fejlődéstörténetének fölismerése Charles Darwin korszakalkotó munkájában, A fajok eredetében.

Három nagy anyagfejlődés-történeti szakasz

Egy tárgyalható sorrendre az alábbi szakaszok szerint osztható föl az anyagfejlődés-története.

A Forró Univerzumtól a csillagokig és a Naprendszerig

Az ősrobbanástól a galaxisokig (Az ősrobbanás lefolyásának grafikus ábrázolása).
A kémiai elemek kialakulása (nukleoszintézis) a csillagfejlődés folyamataiban (Hans Albrecht Bethe).
A kémiai elemek újraeloszlása galaxisokban (Szupernóva).
A Naprendszer ásványos anyagainak kialakulása.
A lehülő szoláris köd ásványai (Lewis-Barshay, Larimer-Grossman modellek).

Planetáris anyagfejlődéstörténet

Ásványövek a Naprendszerben: Föld típusú bolygók és Jupiter típusú bolygók
Planetáris differenciálódás: Övesség a planetáris testekben, különös tekintettel a Föld szerkezetére.
A bolygótestek ásvány-kőzettani és kozmogeokémiai szempontú rendszerezése.
Planetáris sztratigráfia (a Föld, a Hold, a Mars, a Merkur felszíni rétegsora.
Égitestek anyagvizsgálatai (meteoritok, holdkőzetek, marsi meteoritok vizsgálata).

A Föld fejlődéstörténete

Szerkezeti hierarchia-szintek együttes vizsgálata a földtudományokban.
A földi kőzetek megismerésének útjai: sztratigráfia, (földtani axiómák) Nicolaus Steno, kőzettani vizsgálatok.
Földtörténet, Charles Lyell
A geoszférák, kölcsönhatásaik, a lemeztektonika.
A fő kőzettípusok és egymásbaalakulásaik a litoszférában.
A magmaás kristályosodás során, a mállás és üledékképződés során és a metamorf folyamatokban keletkező legfontosabb kőzetek.

Az élővilágban kibontakozó fejlődéstörténet

Az élővilágban kibontakozó evolúciós folyamat. Charles Darwin

Az emberré válás és a társadalmi fejlődéstörténet

Az emberré válás evolúciós folyamata.

Anyagszerkezeti hierarchia

Az anyagfejlődés-történet során kialakult anyaghierarchia szintek. Az ábra Bérczi Sz. Anyagtechnológia I. című könyvéből való.

Az anyagfejlődés-történet jól követhető a különböző méretskálákon megfigyelhető struktúrák alapján is. Például a hétköznapi élet anyagainak belső felépítése alapján a szerkezeti anyagok három, jól elkülöníthető tartományra bonthatók:

- az emberléptékű makroszkopikus szerkezeti szintre.
- egy általános értelmű szövetszerkezeti szintre, és
- az atom- és molekulaszerkezeti szintre,

A tudományos kutatás évszázadokon át fejlesztette ki az anyag megfigyelésének egyre finomabb léptékű módszereit. A mikroszkóp a szövetszerkezet, a sugárzási vizsgálati módszerek az egyre mélyebb anyagszerkezeti szintek megismeréséhez vittek el.

Egy másik tudományterületi ágon az orvostudomány is a szerkezeti hierarchia képét fejlesztette ki az emberi test gyógyítása során. A test szervekre, szövetekre, sejtekre, majd biokémiai egységekre osztása is szerkezeti hierarchiát követ.

Az említett geológiai kutatás kezdeteitől fogva vizsgálta a föld felszíni kőzettesteket és azok anyagát, a kőzetmintát. Ez a párhuzamosan végzett vizsgálat is egy jól kezelhető lépcsőfoka az anyagszerkezeti hierarchiának.

Az anyagszerkezeti hierarchia jelentősége nagy nemcsak a megismerésben, hanem az ipari anyagok kutatásában is. A fémek szerkezeti hierarchiája például jól érzékelteti azt az utat, amit a fémek fejlesztése a vasmeteoritok és terméselemek megismerése óta bejárt.

Irodalom

Alpher, R. A., H. Bethe and G. Gamow. “The Origin of Chemical Elements,” Physical Review, 73, Issue 7, (1948), 803-804.
Alpher, R. A. and R. Herman (2001): Genesis of the Big Bang, Oxford University Press, Oxford
Bernal J. D. (1979): A fizika fejlődése Einsteinig, Gondolat Kiadó, Budapest
Bérczi Sz. (1991): Kristályoktól bolygótestekig. Akadémiai Kiadó, Budapest, (ISBN 963-05-5842-4)
Bérczi Sz. (1980): Cyclicity in the Evolution of Matter and its Application to the Evolution of the Solar System. Acta Geologica Acad. Sci. Hung. Tom. 23. Fasc. 1-4. 163-171. old. (ISSN 0236-5278)
Bérczi Sz. (1985): Anyagtechnológia I. Egyetemi jegyzet. Tankönyvkiadó, Budapest (J3-1333)
Bérczi Sz. (1990): Szimmetria és Struktúraépítés. Egyetemi jegyzet. Tankönyvkiadó, Budapest (J3-1441)
Bérczi Sz. (2007): A Naprendszer égitestjeinek fejlődése. A kisbolygók. Fizikai Szemle, 57/3. sz. 88-94.
Bethe, H. A. (1939): Energy production in stars. Physical Review, 55, p. 434.
Bethe, H. A. (1975): A csillagok energiatermelése, Fizikai Szemle, 1975/41.
Dudich E. (1997): Rövid Stenográfia. Földtani Közlöny, 127. 211-221.
Dudich E. (Szerk.) (2003): Geonómia az ezredfordulón. Uniconstant, Püspökladány, (ISBN 963-508-386-6)
Gamow, G. (1952): The Creation of The Universe, Viking Press. Reprinted by Dover Publications (2004).
Gamow G. (1965): A fizika története. Gondolat Kiadó, Budapest
Marx Gy. (1978): Életrevaló atomok ((Atomfizika biológusoknak)). Akadémiai Kiadó, Budapest, (ISBN 963-05-1543-1)
Marx Gy. (2003): Úton a csillagok között. Fizikai Szemle, 2003/1. 1. old.
Marvin, U. B. (2007): Ernst Florens Friedrich Chladni (1756-1827) and the origins of modern meteorite research. Meteoritics and Planetary Science, 42, 2007 Spet. pp. B68.
Németh J. (2006): Hans A. Bethe, a magfizika és a nukleáris asztrofizika egyik szülőatyja – Szubjektív megemlékezés. Fizikai Szemle, 2006/7.
Simonyi K. (1978): A fizika kultúrtörténete, Gondolat Kiadó, Budapest

Kapcsolódó szócikkek

További információk

Csillagászatportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap