Биография атома

Своей книгой Ленин нанес сокрушительный удар по идеалистическим толкованиям открытий атомной физики. Кризис в физике, по Ленину, связан с тем, что прежние представления о строении материи меняются, по мере того как знания человека о природе вещей становятся богаче и глубже. Однако, как бы ни менялись наши представления о строении материи, неизменным остается тот факт, что материя существует независимо от нашего сознания.

Бесконечно сложна материя, но так же бесконечны способности человека познавать тайны окружающего нас мира.

В этой книге Ленина есть пророческие слова о неисчерпаемости атома и электрона. Последующее развитие науки блестяще подтвердило гениальное высказывание Ленина. Ленин также показал, что понимание явлений природы, дальнейшее развитие науки немыслимо без правильного диалектического взгляда на природу вещей. Путь развития атомной физики был философски освещен Лениным на целую эпоху вперед. Так великое материалистическое учение позволило Ленину разобраться в сложных научных проблемах атомной физики и наметить пути выхода ее из кризиса. Этим самым в биографию атома были вписаны новые страницы.

1911 год

«Эрнест Резерфорд... произвел величайшую перемену в нашем взгляде на материю со времен Демокрита».

Английский физик АРТУР ЭДДИНГТОН

Что волновало ученых?

Наступление на атом продолжалось с новой силой.

Вспомним «пудинг с изюмом» — модель атома, которую создал Томсон в 1903 г. Ведь он предположил, что атом представляет собой сферу, равномерно заряженную положительным электричеством, в которую вкраплены отрицательно заряженные электроны. Сумма всех положительных зарядов равна сумме отрицательных. В целом атом нейтрален.

Но многое было неясно в этой модели.

Что представляет собой положительно заряженная масса атома?

Как связать между собой модель атома Томсона и наблюдаемые явления испускания из атома бета-частиц, т. е. электронов, положительно заряженных альфа-частиц и гамма-лучей, не имеющих заряда?

Есть ли в атоме положительно заряженные частицы?

Наконец, правильна ли модель атома, созданная Томсоном?

Ведь он создал модель на основе предположений. А их надо подтвердить опытом.

Все эти вопросы волновали ученых. И постепенно атом раскрыл свои тайны. Особенно много сделал в этом отношении знаменитый английский ученый Эрнест Резерфорд.

Важнейшая дата

1911 год вошел в биографию атома, как год создания новой модели атома, модели, положившей начало современному представлению об атоме. И эта модель ничего общего не имела с моделью «пудинг с изюмом» Томсона. Ее создал Резерфорд, ученик Томсона.

Доказательства правильности новой модели были неопровержимыми. И модель атома Томсона постепенно была отвергнута учеными. На смену ей пришла модель атома Резерфорда, о которой мы и хотим рассказать.

Студент делает важное предположение

Рассказывая биографию атома, мы уже несколько раз упоминали о Резерфорде. Это он впервые сделал предположение, что радиоактивность — внутриатомный процесс, а в 1899 г. обнаружил в составе излучения, испускаемого ураном, два сорта лучей: альфа- и бета-лучи. Это он в 1900 г. установил, что альфа-лучи представляют собой поток атомов гелия и что радий непрерывно превращается в другой элемент—радон.

Но еще значительно раньше (в 1891 г.), когда Резерфорд только учился в Кембриджском университете, на заседании студенческого научного общества он выступил с одним докладом. Название доклада для того времени звучало очень странно: «Эволюция элементов». В этом докладе Резерфорд высказал мысль, что все атомы состоят из одинаковых элементарных частиц. Такая мысль для того времени была очень необычной. Ведь господствовавшая тогда теория Дальтона говорила о том, что атомы элементарны, т. е. неделимы. Поэтому никто и не обратил внимания на высказывание какого-то студента. Но это было прозорливое высказывание. Потом оно блестяще подтвердилось, когда Томсон открыл электрон и разработал первую модель атома, в состав которого входили электроны.

Незадачливый преподаватель

После окончания Кембриджского университета Резерфорд поступил преподавателем в среднюю школу. Но эта деятельность для Резерфорда оказалась неудачной: ему мешало увлечение физикой.

Преподаватели школы, в которой работал Резерфорд, проходя по коридору, не раз обращали внимание на шум в классе, где вел урок Резерфорд. И среди этого шума выделялся громкий голос учителя, который с увлечением рассказывал о новых открытиях в физике, не обращая никакого внимания на шум в классе. Когда преподаватели прислушивались к тому, что говорил учитель, им казалось, что Резерфорд читает лекцию не ученикам школы, а по крайней мере научным работникам. В ней было столько непонятных терминов и объяснений, что не только ученикам, но и преподавателям было неясно содержание лекции. Резерфорд слишком увлекался и забывал о подготовке своих слушателей. Поэтому ученики и шумели.