Атом и элементарные частицы
Учение об атомах: истоки и современность
Атомистические представления зародились во второй половине первого тысячелетия до н. э. Они развивались в научных школах Древнего мира.
Творцами античной атомистики считают Левкиппа и Демокрита (5 в. до н. э.) (рис. 5.1). Их оригинальные работы не сохранились. Об идеях этих мыслителей судят по цитатам из работ, которые приводят другие авторы.
Атомистические идеи древних дошли к нам главным образом через поэму римского поэта Тита Лукреция Кара (ок. 95-55 гг. до н. э.) «О природе вещей» (рис. 5.2). В этом произведении он ярко и содержательно повествует о происхождении и природе земных вещей. Биография Лукреция почти неизвестна. Он прожил короткую жизнь, но оставил след на тысячелетия. В этой поэме Лукреций не только размышляет о явлениях природы и их причинах как настоящий философ, но и видит их глазами поэта.
Из курса природоведения имеются определенные представления об элементарных «кирпичиках», из которых построены вещества. Попробуем отыскать упоминания о них в отрывке из произведения Лукреция:
Так как теперь доказал я уже, что вещам невозможноИз ничего возникать и, родившись, в ничто обращаться,То, чтоб к словам моим ты с недоверием все ж не отнессяИз-за того, что начала вещей недоступны для глаза,Выслушай то, что скажу, и ты сам, несомненно, признаешь,Что существуют тела, которых мы видеть не можем.Рис. 5.1. 1. Левкипп. 2. Демокрит |
Рис. 5.2. Тит Лукреций Кар и страница его труда |
Можно ли их увидеть? В конце прошлого столетия появился уникальный инструмент — сканирующий туннельный микроскоп. Этот прибор позволяет наблюдать изображения отдельных атомов на разных поверхностях. Сканирующий туннельный микроскоп собирает обширную информацию и вводит ее в компьютер. Компьютер генерирует изображение, подбирая цвета для облегчения его восприятия. С помощью иглы этого микроскопа можно наносить на поверхность заданный рисунок из атомов (рис. 5.3). Материал с сайта http://worldof.school
Рис. 5.3. Открой для себя красоту наномира: 1 — атомы ксенона на поверхности никеля; 2 — молекулы угарного газа на поверхности платины; 3 — атомы железа на поверхности меди |
За изобретение нового класса электронных микроскопов немецкому ученому Г. Биннингу и швейцарцу Г. Рореру в 1986 г. была присуждена Нобелевская премия в области физики. Они писали: «Мы искренне верим, что красота атомных структур послужит стимулом к применению этого метода для решения тех задач, где он сможет принести наибольшую пользу человечеству».
Итак, представления древних философов-атомистов полностью опровергнуты? Нисколько! Их гениальные догадки в значительной мере определили будущий успех атомистической теории. Ученые считают, что не следует примитивно отождествлять первоначальные представления о частичках вещества с современным понятием «атом». По-видимому, греческие философы говорили, вероятнее, о тех мельчайших частицах материи, которые сейчас называют элементарными.
Голуби образ жизни