Чи існують атоми?

Сучасні люди з дитинства знайомі з теорією, що весь світ складається з атомів. При цьому сама теорія супроводжується застереженням, що це знали ще стародавні греки. Тим часом стародавні греки не вивчали природу так, як ми зараз: вони не ставили дослідів, висновки робили шляхом роздумів і спостережень за природою. Тому, говорячи про атомах, вони думали про те, що існує якась першооснова світобудови. Фактично вирішували філософське питання. І аж до середини XIX століття ніхто не проводив чіткого відмінності між філософським розумінням атомів як певної основи картини світу і реальним атомом, котрі виявляють себе в конкретному житті. Хоча, скажімо, той же Михайло Ломоносов та інші говорили про корпускули і ін. Звичайно, це була атомістична картина світу. Однак в експериментах атом ніяк не виявлявся.

І фактично перша демонстрація, що атоми як об'єкти існують, пов'язана з успіхами хімії: коли були відкриті хімічні взаємодії речовин, то їх хімічні властивості стали пояснювати їх атомним складом, а атом розглядати як мінімальний носій хімічних властивостей. Дуже важливі теорії, що пояснюють, яким закономірностям підпорядковується поведінка середовищ, що складаються з окремих частинок. Основоположником такої науки, званої статистичної фізикою, був Людвіг Больцман. Альберт Ейнштейн, користуючись уявленнями про частки, в 1905 році зумів теоретично пояснити броунівський рух. Однак прямий доказ існування атома як частки було отримано Отто Штерном і Вальтером Герлахом тільки в 1921 році. Таким чином, люди переконалися, що атом дійсно існує.

Але що далі? Ще в 1896 році була відкрита радіоактивність, а незабаром і атомний розпад. З одного боку, це підтверджує, що атом є як фізичний об'єкт, а з іншого боку, говорить, що неподільний атом насправді ділиться. Таким чином, люди дізналися, що атом не можна вважати неподільною часткою, тому що є ще менші - елементарні частинки, і навіть вони були названі такими, сподіваючись, що не діляться. А вони діляться! І найбільш дрібні частинки, які зараз відомі, називаються кварками. Цих кварків досить велика різноманітність. Тому атом як неподільний об'єкт не існує. Але він існує як об'єкт, що визначає хід хімічних реакцій. Він існує і як об'єкт, який визначає випромінювання світла, тому що це відбувається при переходах електронів в порушених атомах.

Таким чином, атом, в принципі, існує. Цим поняттям дуже зручно користуватися, тому що воно багато що пояснює. Атом можна виявити за допомогою тунельного мікроскопа. Нанотехнології маніпулюють окремими атомами. Але як об'єкт, який не ділиться і вважається наріжною точкою картини світу, він не існує.

Владимир Антонец
Простые вопросы. Книга, похожая на энциклопедию

Зміст