Финансовый форум

Загадка атома

Загадку атома разрешил Резерфорд. Он направил пучок альфа-частиц на тонкую фольгу и установил, что большинство из них проходит сквозь нее, почти не отклоняясь, в то время как некоторые рассеиваются на большие углы. Этот результат позволил Резерфорду прийти к выводу, что атом «прозрачен», что почти вся его масса сосредоточена в небольшом объеме - «ядре» с положительным электрическим зарядом. Вокруг ядра, подобно планетам вокруг солнца, вращаются электроны, поэтому такая модель атома была названа планетарной. 1911 год, когда было сделано это открытие, можно считать годом рождения ядерной физики.

Плотность ядерного вещества трудно представить. Если бы какой-то фантастический пресс спрессовал атомы так, чтобы их ядра оказались вплотную друг к другу, то один кубический миллиметр получившегося «изделия» весил бы столько же, сколько 100 нагруженных железнодорожных составов.

Построение теории атома на основе планетарной модели наталкивалось на ряд противоречий. Для их устранения следовало отказаться от традиционных представлений классической механики. Это сделал в 1913 году датский физик Нильс Бор. Дальнейшее развитие теории привело к созданию Э. Шредингером и В. Гейзенбергом в 1926 году квантовой механики, описавшей поведение мельчайших частиц в микромире.

Эти новые представления были удивительны и необычны. Было показано, что в масштабах атомов и ядер многие физические величины могут иметь дискретные значения, т. е. изменяться не непрерывно, а дробно, скачками. А скачки эти пропорциональны введенной еще в 1900 году Планком элементарной порции действия - кванту. Отсюда и название новой механики-квантовая. Оказалось, что микрообъект квантовой механики это одновременно волна и частица. Электрон, который мы привыкли считать частицей, при определенных условиях обнаруживает волновые свойства. С другой стороны, свет, который был известен как электромагнитные волны, является вместе с тем потоком частиц-фотонов. Кстати, уже упоминавшиеся гамма-лучи, испускаемые радиоактивными веществами, это тоже поток фотонов, но большой энергии так называемых гамма-квантов.