Этот же физик прекрасно, в полной мере, абсолютно точно ответил и на другой вопрос. Когда его спросили, как можно представить себе атом, он ответил: "И не пытайтесь!"
Представить атом практически невозможно, понять его еще сложнее, несмотря на то, что об атоме еще говорили древние философы. Для начала нужно сказать, что все мы родившиеся, в это время обязаны огромному стечению обстоятельств, включая и то, что триллионы триллионов атомов нас создавших собрались в одно время, в нужный час. Но, мы должны быть им благодарны, что не стали насекомым, камнем, бамбуком, что наши предки оказались здоровы и не погибли в многочисленных войнах. Кроме этого, в каждом из нас по миллиарду атомов от Ньютона, от Ленина, от Моцарта и Сольери, от всех живших на Земле, и не только на ней. Атом бессмертен! Предположительная длительность жизни атома 10 в 35 степени лет! Мы состоим из атомов которые существуют почти вечно, солнечным ветром занесены на Землю из других Галактик, с других звезд, из вечности. Смертно наше тело, смертны связи между атомами, но не они сами. Мы распадемся в прах, но наши атомы перейдут в другую жизнь....
Если бы такие книги как сейчас существовали 20-30 лет назад, то и учиться было бы намного проще. Сейчас информация дается более доступно для ее восприятия. И так, что такое атом?
Атомы, это составляющие молекул, это для начала. В одном кубическом сантиметре воздуха 25 миллиардов миллиардов молекул. Каждая молекула, в зависимости от своего состава имеет два, три, и т.д. атомов. Они очень малы и сильны. Есть на планете микроорганизмы, которые имеют размер в 2 микрона -0,002 миллиметра. Чтобы увидеть его в капле воды невооруженным глазом, то каплю необходимо увеличить до 12 метров в диаметре, а чтобы увидеть там атомы, то увеличить придется до 24 км! Это микроскопические масштабы других порядков.
Теперь самое интересное, как же устроен атом. Представление о нем менялось от куба с плотноупакованной материей, до булочки с изюмом, которые представлялся электронами. В реальности все иначе. Атом состоит из протонов (положительны заряд), электронов (отрицательный), нейтронов (никакой заряд). Протоны и нейтроны, это и есть ядро, электроны вращаются вокруг, но, эй! Все не так гладко и как показывают картинки. От количества протонов зависит какой элемент получаем, новое число протонов - новый элемент. Протоны дают индивидуальность, электроны - личность атома. Мы представляем себе атом, как на картинках, где электроны рядышком с ядром. Как бы не так. Ядро атома это миллиардная его часть!!! Представьте себе атом размером с 4-5 этажный дом, так вот ядро будет как обычная муха, которая в тысячи раз тяжелее этого дома. До сих пор многие отказываются понять, что атомы в основном состоят из пустоты, что вся твердость материи - иллюзия.
И если вы еще не совсем срихнулись, то поймите, что электроны не вращаются как планеты по орбитам. Это ошибка которая существовала десятки лет. Представьте лопасти мотора у самолета, кажется, что они везде, то же и с электронами, только они не КАЖУТСЯ, они ВЕЗДЕ! Они действительно всюду... И в начале века возникли ряд вопросов. Почему электроны не падают на ядра, ибо по законам они должны мгновенно расходовать свою энергию и самоликвидироваться. И почему в этом случае протоны с однотипным зарядом не разрывают себя на куски. Стало ясно, что там в очень малом, не действуют законы очень большого.
Ключ к решению нашел Нильс Бор изучая спектральный анализ водорода. Он обнаружил, что атомы водорода излучают энергию на определенных длинах волн и не проявляются на других. Будто кто-то находящийся под наблюдением обнаруживается то в одном, то в другом месте, но ни разу не был замечен в движении между ними. Никто не мог понять, почему так происходит.
Ломая голову над этой проблемой, Бор неожиданно наткнулся на решение и поспешил изложить его в своей знаменитой статье, озаглавленной «О строении атомов и молекул». В ней объяснялось, как электроны могут удержаться от падения на ядро: для этого выдвигалось предположение, что они могут занимать только отдельные, строго определенные орбиты. Согласно этой новой теории электрон перемещается с орбиты на орбиту, исчезая на одной и мгновенно возникая на другой, не появляясь в пространстве между ними. Эта идея — есть знаменитый «квантовый скачок». «Квантовый скачок» не только удерживал электроны от катастрофического спирального падения на ядро, но также объяснял странности с длинами волн в спектре водорода. Электроны появлялись только на определенных орбитах, потому что только на них могли существовать.
И только после этого появившаяся квантовая механика дала ответ о природе электрона. Эта частица, так и осталась частицей, но со свойствами электромагнитных волн. Неопределенность, на которой построена эта теория, состоит в том, что мы можем знать, как движется электрон в пространстве, или знать, где он находится в данный момент, но не можем знать то и другое вместе. Любая попытка определить одно неминуемо нарушает определение другого. Это не вопрос применения более точной аппаратуры, а неотъемлемое свойство Вселенной.
На практике это означает, что нельзя предсказать, где будет находиться электрон в каждый конкретный момент. Можно только рассчитать вероятность его нахождения там. В известном смысле, как это выразил Деннис Овербай, электрон не существует, пока его не замечают. Или чуть иначе: пока его не замечают, следует считать, что электрон находится «одновременно везде и нигде».
Так что, не пытайтесь это понять!)))
Комментариев нет:
Отправить комментарий