• admin
  • Комментариев: 0
  • Просмотров: 709
  • 12-12-2014, 00:18

Слово «атом» - грецького походження, воно перекладається «неподільний». Прийнято вважати, що першим ідею про те, що уявна гладкою і безперервної матерія насправді складається з безлічі дрібних і тому невидимих частинок, висунув давньогрецький філософ Демокріт (чий «розквіт», згідно чудовому по образності висловлення класиків, припав на V століття до н. е..). Про життя Демокріта нам, однак, практично нічого невідомо, і оригінальні праці цього мислителя до наших днів не дійшли. Тому про ідеї Демокріта залишається судити в основному за цитат з його робіт, які ми знаходимо в інших авторів, насамперед у Аристотеля.

Логіка міркувань Демокріта, якщо перевести її на сучасну мову, була вкрай проста. Уявімо, говорив він, що у нас є найбільш гострий у світі ніж. Беремо перший-ліпший під руку матеріальний об'єкт і розрізаємо його навпіл, потім одну з одержаних половинок також розрізаємо навпіл, потім розрізаємо навпіл одну з одержаних четвертинок і так далі. Рано чи пізно, стверджував він (грунтуючись, як і всі давньогрецькі мислителі, насамперед на філософських міркуваннях), ми отримаємо частку настільки дрібний, що подальшого поділу на дві вона не піддається. Це і буде неподільний атом матерії.

За уявленням Демокріта атоми були вічними, незмінними і неподільними. Зміни у Всесвіті відбувалися виключно із-за змін в зв'язках між атомами, але не в них самих. Тим самим він тонко обійшов давній спір давньогрецьких філософів про те, піддана змінам сама суть видимого світу або всі зміни в ньому носять чисто зовнішній характер.

Від давньогрецьких уявлень про атомі на сьогоднішній день збереглося хіба що саме слово «атом». Тепер ми знаємо, що атом складається з більш фундаментальних частинок (див. Елементарні частинки). Ясно, що між давньогрецької теорією і сучасними науковими дослідженнями мало спільного: ідеї Демокріта не ґрунтувалися на жодних спостереженнях або практичних дослідах. Демокріт, подібно всім натурфилософам античності, просто міркував і робив умоглядні висновки щодо природи світу.

Тим не менш праці Демокріта не залишилися без визнання і в сучасному світі. На останній грецької монеті номіналом 10 драхм (тепер вона виведена з обігу і замінено євро) на лицьовому боці зображено портрет Демокріта, а на зворотному - схематична модель атома. Я дуже вдячний своєму другові Ганса фон Байєру, який звернув мою увагу на те, що на монеті зображений атом з трьома електронами - стало бути, це атом літію. Демокріта називали «смієтеся філософом» (схоже, він мав невластивий іншим античним філософам почуттям гумору). Чи Не тому на монеті, що увічнює пам'ять, зображений саме атом літію - хімічного елементу, який тепер широко використовується для лікування депресії?

Ідея про атомну будову матерії так і залишалася суто філософським умопостроением аж до початку XIX століття, коли сформувалися основи хімії як науки. Хіміки першими і виявили, що багато речовини в процесі реакцій розпадаються на більш прості компоненти. Наприклад, вода розпадається на водень і кисень. Проте деякі речовини - ті ж водень і кисень - розкладання на складові за допомогою хімічних реакцій не піддаються. Такі речовини назвали хімічними елементами. До початку XIX століття було відомо близько 30 хімічних елементів (на момент написання цієї статті їх відкрито понад 110, включаючи штучно отримані в лабораторних умовах; див. Періодична система). Крім того, було встановлено, що в процесі хімічних реакцій кількісне співвідношення речовин, що беруть участь в даній реакції не змінюється. Так, для отримання води незмінно беруться вісім масових часткою кисню і одна частка водню (див. Закон Авогадро).

Першим осмислену інтерпретацію цих фактів запропонував Джон Дальтон, чиє ім'я увічнене у відкритому ним закон Дальтона. У своїх хімічних дослідах він досліджував поведінку газів (див. Закон Бойля-Маріотта, Закон Шарля і Основний закон термодинаміки), але цим коло його інтересів не обмежувався. У 1808 році він приступив до публікації свого фундаментальної двотомної праці «Нова система хімічної філософії», радикально вплинула на подальший розвиток хімії. У цій роботі Дальтон припустив, що осмислити та інтерпретувати останні досягнення експериментальної хімії можна лише прийнявши, що кожному хімічному елементу в цих дослідах відповідає унікальний для нього атом, і що саме змішання і поєднання у різних пропорціях цих атомів призводить до утворення спостерігаються в природі хімічних речовин. Наприклад, вода, Дальтону, складається з поєднання двох атомів водню і одного атома кисню (загальновідома формула H2O). Той факт, що всі атоми одного виду невиразні між собою, вдало пояснював, чому при хімічних реакціях вони завжди виявляються в незмінних пропорціях. Так, у випадку з водою, два атоми водню завжди одні й ті ж, де б ми не взяли цю воду, і завжди знаходяться в одній і тій же зв'язку з єдиним атомом кисню.

Для Дальтона, як і для Демокріта, атоми залишалися неподільними. У чернетках і книгах Дальтона ми знаходимо малюнки, де атоми представлені у вигляді кульок. Однак основне положення його роботи - що кожному хімічному елементу відповідає особливий тип атома - лягло в основу всієї сучасної хімії. Цей факт залишається непорушним і тепер, коли ми знаємо, що кожен атом сам по собі є складною структурою (див. Дослід Резерфорда) і складається з важкого позитивно зарядженого ядра і легких негативно заряджених електронів, що обертаються по орбітах навколо ядра. Досить звернутися до складнощів квантової механіки (див. також Атом Бору і Рівняння Шредінгера), щоб зрозуміти, що концепція атома не вичерпала себе і в XXI столітті.

Непогано, однак, для ідеї, що зародилася у філософських суперечках 2500 років тому!