Мир дискретных объектов - физика частиц. Модель частицы (корпускула). От физики Аристотеля до физики Ньютона

Государственный комитет Российской Федерации по высшему образованию

Тамбовский государственный технический университет

Факультет АХП

Ðåôåðàò

ïî äèñöèïëèíå:

Êîíöåïöèÿ ñîâðåìåííîãî åñòåñòâîçíàíèÿ.

Выполнила:

студентка гр. Л11:

Яхонтова Ю.А.

Преподаватель:

Исаева О.В.

г. Òàìáîâ - 1996

РЕФЕРАТ

на тему:

“Мир дискретных объектов - физика частиц. Модель частицы (корпускула). От физики Аристотеля до физики Ньютона.”

1. Мир дискретных объектов - физика частиц.

В физике и химии дискретность означает зернистость строения ìàòåðèè, åå àòîìèñòè÷íîñòü.

Понятие дискретности распространяется на все окружающее нас, áóäü òî ïðåäìåòû, âåùåñòâà, æèâûå îðãàíèçìû èëè ïðîñòðàíñòâî.

Д и с к р е т н о с т ь (от латинского discretus- ðàçäåëåííûé, ïðåðûâèñòûé), ïðåðûâíîñòü; ïðîòèâîïîñòàâëÿåòñÿ íåïðåðûâíîñòè. Íàïðèìåð, äèñêðåòíîå èçìåíåíèå êàêîé-ëèáî âåëè÷èíû âî âðåìåíè - ýòî èçìåíåíèå, ïðîèñõîäÿùåå ÷åðåç îïðåäåëåííûå ïðîìåæóòêè âðåìåíè (ñêà÷êàìè); ñèñòåìà öåëûõ ÷èñåë (â ïðîòèâîïîëîæíîñòü ñèñòåìå äåéñòâèòåëüíûõ ÷èñåë) ÿâëÿåòñÿ äèñêðåòíîé [2].

Прерывность означает «çåðíèñòîñòü», äèñêðåòíîñòü ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî ñòðîåíèÿ è ñîñòîÿíèÿ ìàòåðèè, ñîñòàâëÿþùèõ åå ýëåìåíòîâ, âèäîâ è ôîðì ñóùåñòâîâàíèÿ, ïðîöåññà äâèæåíèÿ, ðàçâèòèÿ. Îíà îñíîâûâàåòñÿ íà äåëèìîñòè, à òàêæå íà îòíîñèòåëüíî ñàìîñòîÿòåëüíîì ñóùåñòâîâàíèè ñîñòàâëÿþùèõ åå óñòîé÷èâûõ ýëåìåíòîâ, êà÷åñòâåííî îïðåäåëåííûõ ñòðóêòóð, íàïðèìåð, ýëåêòðîííûõ ÷àñòèö, ÿäåð, àòîìîâ, ìîëåêóë, êðèñòàëëîâ, îðãàíèçìîâ, ïëàíåò è ò. ä. [1].

Изучая многие вещества - жидкие, òâåðäûå è ãàçîîáðàçíûå, - õèìèêè îáíàðóæèëè, ÷òî íåêîòîðûå èç íèõ ìîæíî ðàçëîæèòü íà áîëåå ïðîñòûå. Ñóùåñòâóþò, îäíàêî, è òàêèå âåùåñòâà - èõ íàçûâàþò õèìè÷åñêèìè ýëåìåíòàìè, - êîòîðûå ðàçëîæåíèþ íå ïîäëåæàò. Õèìèêè îòêðûëè áîëåå 100 ýëåìåíòîâ, îêîëî 20 èç íèõ âñòðå÷àþòñÿ â æèâûõ îðãàíèçìàõ.

Представим себе, ÷òî ìû äðîáèì êóñî÷åê ãðàôèòà íà âñå áîëåå ìåëêèå êóñî÷êè, ïîêà íå äîéäåì äî ìåëü÷àéøèõ ÷àñòèö, åùå ñîõðàíÿþùèõ ñâîè ñâîéñòâà, ïðèñóùèå óãëåðîäó. Òàêàÿ ÷àñòèöà åñòü àòîì óãëåðîäà. Àòîì - ýòî åäèíèöà âåùåñòâà.

Но и атомы не элементарны.  ÕÕ âåêå ó÷åíûå äîêàçàëè äèñêðåòíîñòü àòîìà. Ñòðîèòåëüíûõ ìàòåðèàëîâ ó ïðèðîäû íå 100, à âñåãî 3. Àòîìû ñîñòîÿò èç ýëåêòðîíîâ, ïðîòîíîâ è íåéòðîíîâ, êîòîðûå ñåãîäíÿ ïðèíÿòî ñ÷èòàòü ýëåìåíòàðíûìè.

Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ïîäâåðæåíî ñîìíåíèþ ïîíÿòèå î íåäåëèìîñòè ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö. Возможно, â áóäóùåì ìû óçíàåì îá èõ äèñêðåòíîñòè. Óæå ïðåäëîæåíà ìîäåëü, ñîãëàñíî êîòîðîé ìíîãèå ýëåìåíòàðíûå ÷àñòèöû, õîòÿ è íå âñå, ïîñòðîåíû ëèøü èç íåñêîëüêèõ ðàçëè÷íûõ ôóíäàìåíòàëüíûõ ÷àñòèö [3].

Теорию элементарных частиц нельзя считать законченной. Åå ñîñòîÿíèå íàïîìèíàåò ñîñòîÿíèå òåîðèè Áîðà äî âîçíèêíîâåíèÿ êâàíòîâîé ìåõàíèêè [7].

Физики занимаются изучением элементарных частиц и явлений, çàêîíîìåðíîñòåé ìèêðîìèðà, ïðîíèêàÿ â óëüòðàìàëûå ñóáàòîìíûå ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûå îáëàñòè, âïëîòü äî 10^-15 см и до 10^-27 сек.

Согласно теоретическим предположениям ученых, îêðóæàþùåå íàñ ïðîñòðàíñòâî íà ÷ðåçâû÷àéíî ìàëûõ ðàññòîÿíèÿõ îáëàäàåò íåîáûêíîâåííî ñëîæíîé ìåëêîçåðíèñòîé ñòðóêòóðîé ñ ôàíòàñòè÷åñêîé ïëîòíîñòüþ ýíåðãèè.  êàæäîì êóáè÷åñêîì ìèêðîìåòðå ýòîé ñðåäû ñîäåðæèòñÿ òàêîå êîëè÷åñòâî ýíåðãèè, êîòîðîãî âïîëíå äîñòàòî÷íî äëÿ îáðàçîâàíèÿ ìíîãèõ òðèëëèîíîâ ãàëàêòèê [4].

Считается, ÷òî â âàêóóìå, â ëþáîé òî÷êå ïðîñòðàíñòâà ñóùåñòâóþò «íåðîæäåííûå» ÷àñòèöû è ïîëÿ àáñîëþòíî âñåõ âîçìîæíûõ âèäîâ. Íî èõ ýíåðãèÿ íåäîñòàòî÷íî âåëèêà, ÷òîáû îíè ìîãëè ïîÿâèòüñÿ â âèäå ðåàëüíûõ ÷àñòèö. Íàëè÷èå áåñêîíå÷íîãî ìíîæåñòâà ïîäîáíûõ ñêðûòûõ ÷àñòèö ïîëó÷èëî íàçâàíèå íóëåâûõ êîëåáàíèé âàêóóìà.  ÷àñòíîñòè, â âàêóóìå âî âñåõ íàïðàâëåíèÿõ äâèæóòñÿ ôîòîíû âñåõ âîçìîæíûõ ýíåðãèé è ÷àñòîò. Íî òàê êàê ýòè ÷àñòèöû ëåòÿò âî âñåõ íàïðàâëåíèÿõ, òî èõ ïîòîêè âçàèìíî óðàâíîâåøèâàþò äðóã äðóãà, è ìû íè÷åãî íå îùóùàåì.

В тех случаях, êîãäà îäíîðîäíîñòü ïîòîêà ñêðûòûõ ÷àñòèö íàðóøàåòñÿ, è â êàêîì-òî íàïðàâëåíèè òàêèõ ÷àñòèö äâèæåòñÿ áîëüøå, ÷åì â ïðîòèâîïîëîæíîì, íóëåâûå êîëåáàíèÿ â âàêóóìå íà÷èíàþò ñåáÿ ïðîÿâëÿòü [4].

В физике микромира по одной из систематик на основе весьма общих теоретических соображений все элементарные частицы делятся на 3 класса: I êëàññ âêëþ÷àåò â ñåáÿ ôîòîí - ïîðöèþ ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ, II - ýëåêòðîí è íåéòðèíî, III êëàññ - àíäðîíû - ñàìûé ìíîãî÷èñëåííûé (èõ èçâåñòíî ñåé÷àñ íåñêîëüêî ñîòåí). Ê ýòîìó êëàññó îòíîñÿòñÿ, â ÷àñòíîñòè, ïðîòîí, íåéòðîí è ìåçîí - ÷àñòèöû ñ ìàññàìè ïðîìåæóòî÷íûìè ìåæäó ìàññîé ýëåêòðîíà è ìàññîé ïðîòîíà. Çíà÷èòåëüíàÿ ÷àñòü àäðîíîâ - íåñòàáèëüíûå ÷àñòèöû ñ î÷åíü êîðîòêèì âðåìåíåì æèçíè. Îñîáî êîðîòêî æèâóùèå ÷àñòèöû ïîëó÷èëè íàçâàíèå ðåçîíàíñîâ [4].

Среди них имеются частицы, ìàññû êîòîðûõ â íåñêîëüêî ðàç ïðåâîñõîäÿò ìàññó ïðîòîíà. È åñòü ïðåäïîëîæåíèå, ñîãëàñíî êîòîðîìó «ñïåêòð ìàññ» ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö âîîáùå ïðîñòèðàåòñÿ äî áåñêîíå÷íîñòè. Åñëè ïîäîáíîå ïðåäïîëîæåíèå ñïðàâåäëèâî, òî ýòî çíà÷èò, ÷òî ïðè îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ â óëüòðàìàëûõ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûõ îáëàñòÿõ ìîãóò ðîæäàòüñÿ ìàêðîñêîïè÷åñêèå è äàæå êîñìè÷åñêèå îáúåêòû.

Во всяком случае современная теория элементарных частиц такую возможность допускает.

Согласно одной из гипотез Вселенная, âûéäÿ èç èñõîäíîãî ñîñòîÿíèÿ, ïîíà÷àëó áûëà âîîáùå ïóñòîé, à âñå âåùåñòâî è èçëó÷åíèå âîçíèêëè èç âàêóóìà ëèøü â ïðîöåññå åå äàëüíåéøåé ýâîëþöèè.

Метагалактика образовалась в результате распада сверхтяжелого суперадрона с массой 10⁵⁶ г. Ýòî è áûë òîò «ïåðâîàòîì», òîò ñâåðõïëîòíûé ñãóñòîê ìàòåðèè, êîòîðûé äàë íà÷àëî íàáëþäàåìîé Âñåëåííîé. Åãî ðàñïàä íà áîëåå ìåëêèå àäðîíû ïðèâåë ê îáðàçîâàíèþ ïðîòîñêîïëåíèé ãàëàêòèê, à ïîñëåäóþùèå ðàñïàäû íà àäðîíû ñ åùå ìåíüøèìè ìàññàìè - ê îáðàçîâàíèþ ãàëàêòèê [4].

Микромир и мегакосмос - две стороны одного и того же процесса, êîòîðûé ìû íàçûâàåì Âñåëåííîé. Ôèçèêà ìèêðîìèðà ïðîíèêëà â îáëàñòü ÿâëåíèé, êîòîðûå õàðàêòåðèçóþòñÿ ìàñøòàáàìè ïîðÿäêà 10^-15 см, àñòðîôèçèêà èçó÷àåò îáúåêòû, äëÿ êîòîðûõ õàðàêòåðíû ðàññòîÿíèÿ âïëîòü äî 10²⁸ см. Íî êàêèìè áû ãèãàíòñêèìè ðàçìåðàìè íè îáëàäàëà òà èëè èíàÿ êîñìè÷åñêàÿ ñèñòåìà, îíà â êîíå÷íîì èòîãå ñîñòîèò èç ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö.  òî æå âðåìÿ ìû ñàìè, êàê è âñå îêðóæàþùèå íàñ îáúåêòû, ÿâëÿåìñÿ ÷àñòüþ ìåãàêîñìîñà.

2. Ìîäåëü àòîìà (êîðïóñêóëà)

Ê î ð ï ó ñ ê ó ë à - îò ëàòèíñêîãî corpuskulum - ÷àñòèöà â êëàññè÷åñêîé íåêâàíòîâîé ôèçèêå.

Ïðåäïîëîæåíèå î òîì, ÷òî ëþáîå âåùåñòâî ñîñòîèò èç ìåëü÷àéøèõ íåäåëèìûõ ÷àñòèö - à ò î ì î â, áûëî âûñêàçàíî îêîëî 2500 ëåò íàçàä äðåâíåãðå÷åñêèìè ôèëîñîôàìè Ëåâêèïïîì è Äåìîêðèòîì â èõ àòîìèñòè÷åñêèõ ãèïîòåçàõ.

Ë å â ê è ï ï (5 âåê äî í. ý.) - äðåâíåãðå÷åñêèé ôèëîñîô-ìàòåðèàëèñò, îäèí èç ñîçäàòåëåé äðåâíåé àòîìèñòèêè. Ëåâêèïï áûë ó÷èòåëåì Äåìîêðèòà, ôèãóðà êîòîðîãî êàê ñîçäàòåëÿ çàâåðøåííîé ñèñòåìû àòîìèñòèêè ïîëíîñòüþ çàñëîíèëà åãî ó÷èòåëÿ. Ëåâêèïï äëÿ îáúÿñíåíèÿ ðàçíîîáðàçèÿ ïðåäìåòîâ óòâåðæäàåò ñóùåñòâîâàíèå îòíîñèòåëüíîãî íåáûòèÿ, òî åñòü íàëè÷èÿ ïóñòîòû,ïðîñòðàíñòâà, ïîëíîñòüþ ëèøåííîãî ìàòåðèè, êàê ñâîåîáðàçíîé àðåíû, íà êîòîðîé ðàçûãðûâàþòñÿ âñå ïðîèñõîäÿùèå â ïðèðîäå âåùåñòâåííûå ïðîöåññû. Ïóñòîòà ðàçäåëÿåò âñå ñóùåå íà ìíîæåñòâî ýëåìåíòîâ. Ñâîéñòâà ýòèõ ýëåìåíòîâ çàâèñÿò îò îãðàíè÷èâàþùåãî èõ ïóñòîãî ïðîñòðàíñòâà. Ðàçëè÷àþòñÿ îíè ïî âåëè÷èíå, ôèãóðå, äâèæåíèþ. Íî âñå ýëåìåíòû ìûñëÿòñÿ êàê îäíîðîäíûå, íåïðåðûâíûå è ïîòîìó íåäåëèìûå (atomoi). Ëåâêèïï ñ÷èòàåò äâèæåíèå âíóòðåííå ïðèñóùèì àòîìàì [2].

Ä å ì î ê ð è ò (460-370 äî í. ý.) - äðåâíåãðå÷åñêèé ôèëèñîô-ìàòåðèàëèñò, ñîçäàòåëü çàâåðøåííîé ñèñòåìû àòîìèñòèêè. Èñòîðè÷åñêîå ìåñòî ôèëîñîôèè Äåìîêðèòà îïðåäåëÿåòñÿ ïåðåõîäîì äðåâíåãðå÷åñêîé íàòóðôèëîñîôèè ê âûðàáîòêå ïîíÿòèÿ èíäèâèäóàëèçìà, èíäèâèäóàëüíîãî áûòèÿ. Ýòî íàøëî ñâîå îòðàæåíèå â èñõîäíîì ïîíÿòèè ôèëîñîôèè Äåìîêðèòà - ïîíÿòèè «à ò î ì à», êàê íåêîòîðîãî íåäåëèìîãî ìàòåðèàëüíîãî èíäèâèäóóìà (ãðå÷åñêîå atomos, êàê ëàòèíñêîå individuum îçíà÷àåò «íåäåëèìûé», êîòîðûé ïðèçíàåòñÿ íå âîçíèêàþùèì è íå ãèáíóùèì, íå ðàçðóøèìûì, íå ïîäâåðæåííûì êàêîìó-ëèáî âîçäåéñòâèþ èçâíå, ïîäëèííûì áûòèåì, ïðîòèâîñòîÿùèì ïóñòîòå êàê àáñîëþòíîìó íè÷òî. Àòîì òàêèì îáðàçîì ïðåâðàùàëñÿ ó Äåìîêðèòà ïðîñòî â ãåîìåòðè÷åñêîå òåëî, êîòîðîå òàêæå íåðàçðóøèìî, âå÷íî è íå èìååò êàêèõ-ëèáî ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ. Äåìîêðèò îòðèöàë áåñêîíå÷íóþ äåëèìîñòü ìàòåðèè. Àòîìû ðàçëè÷àþòñÿ ìåæäó ñîáîé òîëüêî ôîðìîé, ïîðÿäêîì âçàèìíîãî ñëåäîâàíèÿ, è ïîëîæåíèåì â ïóñòîì ïðîñòðàíñòâå, à òàêæå âåëè÷èíîé è çàâèñÿùåé îò âåëè÷èíû òÿæåñòüþ. Îíè èìåþò áåñêîíå÷íî ðàçíîîáðàçíûå ôîðìû ñ âïàäèíàìè èëè âûïóêëîñòÿìè. Äåìîêðèò íàçûâàåò àòîìû òàêæå «ôèãóðàìè» èëè «âèäèêàìè», èç ÷åãî ñëåäóåò, ÷òî àòîìû Äåìîêðèòà ÿâëÿþòñÿ ìàêñèìàëüíî ìàëûìè, äàëåå íåäåëèìûìè ôèãóðàìè èëè ñòàòóýòêàìè.  ñîâðåìåííîé íàóêå ìíîãî ñïîðèëè î òîì, ÿâëÿþòñÿ ëè àòîìû Äåìîêðèòà ôèçè÷åñêèìè èëè ãåîìåòðè÷åñêèìè òåëàìè, îäíàêî ñàì Äåìîêðèò åùå íå äîøåë äî ðàçëè÷åíèÿ ôèçèêè è ãåîìåòðèè. Èç ýòèõ àòîìîâ, äâèæóùèõñÿ â ðàçëè÷íûõ íàïðàâëåíèÿõ, èç èõ «âèõðÿ» ïî åñòåñòâåííîé íåîáõîäèìîñòè ïóòåì ñáëèæåíèÿ âçàèìíîïîäîáíûõ àòîìîâ îáðàçóþòñÿ êàê îòäåëüíûå öåëûå òåëà, òàê è âåñü ìèð; äâèæåíèå àòîìîâ âå÷íî, à ÷èñëî âîçíèêàþùèõ ìèðîâ áåñêîíå÷íî. Àòîìû äëÿ ÷åëîâåêà íåâèäèìû, à ÷åëîâå÷åñêèå îòíîøåíèÿ îáúÿñíÿþòñÿ èñòå÷åíèÿìè èç àòîìîâ, «âèäèêàìè», äåéñòâóþùèìè íà íàøè îðãàíû ÷óâñòâ è âûçûâàþùèìè ñîîòâåòñòâóþùèå îùóùåíèÿ, òàê ÷òî íå ñóùåñòâóåò íè ñëàäêîãî, íè ãîðüêîãî, íè áåëîãî, íè ÷åðíîãî ñàìîãî ïî ñåáå, íî òîëüêî àòîìû è ïóñòîòà [2].

Существенные изменения в атомистическое учение Демокрита внес Э п и к у р (342-341 до н. ý.). Âèõðåâîå äâèæåíèå àòîìîâ çàìåíÿåòñÿ ó Ýïèêóðà ïàäåíèåì, ââîäèòñÿ ïîíÿòèå «âåñà àòîìîâ». Îñîáåííî ïðèìå÷àòåëüíî ó÷åíèå Ýïèêóðà î ïðîèçâîëüíîì îòêëîíåíèè àòîìîâ îò ïàäåíèÿ ïî ïðÿìîé, îáîñíîâûâàþùåå âîçíèêíîâåíèå ìèðîâ (÷èñëî êîòîðûõ áåñêîíå÷íî) è ñâîáîäó èíäèâèäà (ò. å. àòîìà è ÷åëîâåêà).  áîðüáå ñ òðàäèöèîííûì äëÿ àíòè÷íîé íàòóðôèëîñîôèè ïîíÿòèåì ðîêà (ñóäüáû) Ýïèêóð äîõîäèò äî áåñïðåöåäåíòíîãî îòðèöàíèÿ òî÷íîé çàêîíîìåðíîñòè íåáåñíûõ ÿâëåíèé [2].

Философская поэма Л у к р е ц и я (1 век до н. э.) «Î ïðèðîäå âåùåé», íàïèñàííàÿ â ôîðìå äèäàêòè÷åñêîãî ýïîñà, èçëàãàåò ó÷åíèå Ýïèêóðà - ãëàâíûì îáðàçîì åãî ôèçèêó. Ýòî åäèíñòâåííûé ïîëíîñòüþ ñîõðàíèâøèéñÿ ïàìÿòíèê ìàòåðèàëèñòè÷åñêîé ìûñëè äðåâíîñòè [2].

Поэма Лукреция состоит из 6 книг; в книгах 1 и 2 излагается атомистическая теория мироздания и идея ê î ð ï ó ñ ê ó ë ÿ ð í î é ìîäåëè àòîìà.

3. Îò ôèçèêè Àðèñòîòåëÿ äî ôèçèêè Íüþòîíà.

Построение целостной астрономической картины мира - геоцентрической системы Аристотеля-Птоломея исходило из того, что непосредственно наблюдаемые перемещения небесных светил есть их действительные перемещения. Отсюда был сделан вывод о центральном положении Земли во Вселенной.

А р и с т о т е л ь (384-322 до н. э.)

Космология Аристотеля при всех достижениях (сведение всей суммы видимых небесных явлений и движений светил в стройную теорию) в некоторых частях была отсталой в сравнении с космологией Демокрита и пифагоризма. Влияние геоцентрической космологии Аристотеля сохранялось вплоть до Коперника. Аристотель руководствовался планетной теорией Евдокса Книдского, но приписал планетным сферам реальное физическое существование: Вселенная состоит из ряда концентрических сфер, движущихся с различными скоростями и приводимых в движение крайней сферой неподвижных звезд. «Ïîäëóííûé» ìèð, òî åñòü îáëàñòü ìåæäó îðáèòîé Ëóíû è öåíòðîì Çåìëè, åñòü îáëàñòü áåñïîðÿäî÷íûõ íåðàâíîìåðíûõ äâèæåíèé, à âñå òåëà â ýòîé îáëàñòè ñîñòîÿò èç ÷åòûðåõ íèçøèõ ýëåìåíòîâ: çåìëè, âîäû, âîçäóõà è îãíÿ. Çåìëÿ, êàê íàèáîëåå òÿæåëûé ýëåìåíò, çàíèìàåò öåíòðàëüíîå ìåñòî, íàä íåé ïîñëåäîâàòåëüíî ðàñïîëàãàþòñÿ îáîëî÷êè âîäû, âîçäóõà è îãíÿ. «Íàäëóííûé» ìèð , òî åñòü îáëàñòü ìåæäó îðáèòîé Ëóíû è êðàéíåé ñôåðîé íåïîäâèæíûõ çâåçä, åñòü îáëàñòü âå÷íîðàâíîìåðíûõ äâèæåíèé, à ñàìè çâåçäû ñîñòîÿò èç ïÿòîãî - ñîâåðøåííåéøåãî ýëåìåíòà - ýôèðà[2].

П т о л о м е й (2 век до н. э.) - древнегреческий ученый. Разработал так называемую геоцентрическую систему мира, согласно которой все видимые движения небесных светил объяснялись их движением вокруг неподвижной Земли. Основное сочинение Птоломея по астрономии - «Âåëèêîå ìàòåðèàëüíîå ïîñòðîåíèå àñòðîíîìèè â 13 êíèãàõ» èëè «Àëüìàãåñò» íà àðàáñêîì.  «Àëüìàãåñòå» âïåðâûå çàêîíû âèäèìûõ äâèæåíèé íåáåñíûõ òåë áûëè óñòàíîâëåíû íàñòîëüêî, ÷òî ñòàëî âîçìîæíûì ïðåäâû÷èñëÿòü èõ ïîëîæåíèå[2].

Система Аристотеля-Птоломея верно отразила некоторые особенности Земли как небесного тела: то, что Земля - шар, что все тяготеет к ее центру. Таким образом это было учение собственно о Земле. На уровне своего времени она отвечала основным требованиям, которые предъявлялись к научному знанию. Во-первых, она с единой точки зрения объясняла наблюдаемые перемещения небесных тел и, во-вторых, давала возможность предвычислять их будущие положения. В то же время нельзя не отметить, что теоретические построения древних греков носили чисто умозрительный характер - они были совершенно оторваны от эксперимента.

Известно, что геоцентрическая система Аристотеля - Ïòîëîìåÿ ïðîñóùåñòâîâàëà âïëîòü äî ÕVI ñòîëåòèÿ, äî ïîÿâëåíèÿ ãåëèîöåíòðè÷åñêîãî ó÷åíèÿ Êîïåðíèêà. Ýòî ó÷åíèå ÿâèëîñü âåëè÷àéøåé ðåâîëþöèåé â åñòåñòâîçíàíèè, ïîëîæèâøåé íà÷àëî ðàçâèòèþ íàóêè â åå ñîâðåìåííîì ïîíèìàíèè.

Развитие естествознания, труды Коперника, Галилея, Ньютона убедительно показали несостоятельность геоцентризма. Коперник показал, что за видимыми движениями небесных светил скрывается совсем иное явление - обращение Земли вокруг Солнца, то есть мир не таков, каким мы его непосредственно наблюдаем. Коперниковская революция в естествознании утвердила важнейший принцип: необходимо искать подлинную сущность вещей, скрытую за их внешней видимостью.

К о п е р н и к (1473-1543 до н. э.) - создатель гелиоцентристской системы мира. Начал с попыток усовершенствовать геоцентрическую систему мира, изложенную в «Àëüìàãåñòå» Ïòîëîìåÿ. Ìíîãî÷èñëåííûå ðàáîòû â ýòîì íàïðàâëåíèè ñâîäèëèñü ê áîëåå òî÷íîìó îïðåäåëåíèþ ýëåìåíòîâ òåõ äèôåðåíòîâ è ýïèöèêëîâ, ïîñðåäñòâîì êîòîðûõ Ïòîëîìåé ïðåäñòàâèë äâèæåíèÿ íåáåñíûõ òåë.

Коперник, поняв зависимость между видимыми движениями планет и Солнца, хорошо известную еще Птоломею, на этой основе построил гелиоцентрическую систему мира. Благодаря ей правильное объяснение получил ряд непонятных ранее закономерностей движения планет. Таблицы, составленные Коперником, нашли большое значение в развитии мореплавания. Результаты труда были обобщены Коперником в сочинении «Об обращении небесных сфер». Здесь он сохраняет представление о конечной Вселенной, ограниченной сферой неподвижных звезд. Философское значение гелиоцентрической системы состояло в том, что Земля, считавшаяся раньше центром мира, низводилась до положения одной из планет. Возникла новая идея - идея о единстве мира, о том, что «небо» и «çåìëÿ» ïîä÷èíÿþòñÿ îäíèì è òåì æå çàêîíàì. Ðåâîëþöèîííûé õàðàêòåð âçãëÿäîâ Êîïåðíèêà áûë ïîíÿò êàòîëè÷åñêîé öåðêîâüþ ëèøü ïîñëå òîãî, êàê Ãàëèëåé è äðóãèå ðàçâèëè ôèëîñîôñêèå ñëåäñòâèÿ åãî ó÷åíèÿ.  1619 ãîäó äåêðåòîì èíêâèçèöèè êíèãà Êîïåðíèêà «âïðåäü äî èñïðàâëåíèÿ» áûëà âíåñåíà â «Èíäåêñ çàïðåùåííûõ êíèã» è îñòàâàëàñü ïîä çàïðåòîì äî 1828 ãîäà [2].

Гелиоцентрическая система Коперника сама отнюдь не явилась окончательным решением вопроса о мироздании. В процессе дальнейшего развития она в качестве составной части вошла сначала в систему Гершеля о Галактике, а затем в систему о расширяющейся Метагалактикие. Система Коперника явилась описанием Солнечной системы, система Гершеля - нашей Галактики.

Учение Коперника получило свое дальнейшее обоснование в экспериментальной физике Галилея, завершившейся созданием ньютоновской механики, объединившей едиными законами движения перемещение небесных тел и земных объектов.

Г а л и л е й (1564-1642)

Физика Аристотеля показалась Галилею неубедительной, и Галилей стал убежденным последователем Коперника. На основании сведений об изобретенной в Голландии зрительной трубе Галилей строит свой первый трехкратный телескоп, затем усовершенствует его до 32-кратного, делает при помощи его ряд открытий (колоссальную удаленность звезд, 4 спутника у Юпитера, вращение Солнца, солнечные пятна, фазы Венеры, распад Млечного пути на звезды, изучает движение спутников Юпитера).

Галилей считал, что мир бесконечен, а материя вечна. Во всех процессах ничто не уничтожается и не порождается - происходит лишь изменение взаимного расположения тел или их частей. Материя состоит из абсолютно неделимых атомов, ее движение - единственное, универсальное механическое перемещение. Небесные светила подобны Земле и подчиняются единым законам механики.

Галилей написал книгу «Äèàëîã î äâóõ ãëàâíåéøèõ ñèñòåìàõ ìèðà», â êîòîðîé ñèñòåìû Êîïåðíèêà è Ïòîëîìåÿ ïðåäñòàâëåíû â ðàçãîâîðàõ òðåõ ñîáåñåäíèêîâ. Êíèãà âûøëà ïîä íàçâàíèåì «Äèàëîã î ïðèëèâàõ è îòëèâàõ». Ïî òðåáîâàíèþ èíêâèçèöèè îí áûë âûíóæäåí îòðå÷üñÿ îò ó÷åíèÿ Êîïåðíèêà è 9 ëåò ñ÷èòàëñÿ óçíèêîì èíêâèçèöèè ñ çàïðåòîì ðàçãîâîðîâ î äâèæåíèè Çåìëè è ïå÷àòàíèÿ òðóäîâ. Íî â 1638 ãîäó â Ãîëëàíäèè ïîÿâëÿåòñÿ ïåðåâîä åãî «Äèàëîãà» [2].

К е п л е р (1571-1630)

Вся жизнь Кеплера была посвящена обоснованию и развитию гелиоцентрического учения Коперника. Âàæíåéøèì àðãóìåíòîì â ïîëüçó öåíòðàëüíîãî ïîëîæåíèÿ Ñîëíöà ÿâëÿþòñÿ òðè çàêîíà Êåïëåðà, ïîëîæèâøèå êîíåö ïðåæíåìó ïðåäñòàâëåíèþ î ðàâíîìåðíûõ êðóãîâûõ äâèæåíèÿõ íåáåñíûõ òåë. Ñîëíöå, çàíèìàÿ îäèí èç ôîêóñîâ ýëëèïòè÷åñêîé îðáèòû ïëàíåòû, ÿâëÿåòñÿ, ïî Êåïëåðó, èñòî÷íèêîì ñèëû, äâèæóùåé ïëàíåòû. Çàêîíû Êåïëåðà, íàâñåãäà âîøåäøèå â îñíîâó òåîðåòè÷åñêîé àñòðîíîìèè, ïîëó÷èëè îáúÿñíåíèå â ìåõàíèêå Íüþòîíà, â ÷àñòíîñòè â çàêîíå âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ. Óæå ñàì Êåïëåð ðàññóæäàë î «òÿæåñòè», äåéñòâóþùåé ìåæäó íåáåñíûìè òåëàìè, è îáúÿñíèë ïðèëèâû è îòëèâû çåìíûõ îêåàíîâ âîçäåéñòâèåì Ëóíû [2].

Д е к а р т (1596-1650)

Основная черта философского мировоззрения Декарта - дуализм души и тела, «ìûñëÿùåé» è «ïðîòÿæåííîé» ñóáñòàíöèè. Îòîæäåñòâëÿÿ ìàòåðèþ ñ ïðîòÿæåíèåì, Äåêàðò ïîíèìàåò åå íå ñòîëüêî êàê âåùåñòâî ôèçèêè, ñêîëüêî êàê ïðîñòðàíñòâî ñòåðåîìåòðèè.  ïðîòèâîïîëîæíîñòü ñðåäíåâåêîâûì ïðåäñòàâëåíèÿì î êîíå÷íîñòè ìèðà è êà÷åñòâåííûõ ðàçíîîáðàçèé ïðèðîäíûõ ÿâëåíèé Äåêàðò óòâåðæäàåò, ÷òî ìèðîâàÿ ìàòåðèÿ (ïðîñòðàíñòâî) áåñïðåäåëüíà è îäíîðîäíà, îíà íå èìååò ïóñòîò è äåëèìà äî áåñêîíå÷íîñòè (ýòî ïðîòèâîðå÷èëî èäåÿì âîçðîæäåííîé âî âðåìåíà Äåêàðòà àíòè÷íîé àòîìèñòèêè, êîòîðàÿ ìûñëèëà ìèð ñîñòîÿùèì èç íåäåëèìûõ ÷àñòèö, ðàçäåëåííûõ ïóñòîòàìè). Êàæäóþ ÷àñòèöó ìàòåðèè Äåêàðò ðàññìàòðèâàåò êàê èíåðòíóþ è ïàññèâíóþ ìàññó. Äâèæåíèÿ, êîòîðûå Äåêàðò ñâîäèë ê ïåðåìåùåíèÿì òåë, âîçíèêàåò âñåãäà òîëüêî â ðåçóëüòàòå òîë÷êà, ñîîáùàåìîãî äàííîìó òåëó äðóãèì òåëîì. Îáùåé æå ïðè÷èíîé äâèæåíèÿ â äóàëèñòè÷åñêîé êîíöåïöèè Äåêàðòà ÿâëÿåòñÿ áîã [2].

Г ю й г е н с (1629-1695) - нидерландский механик, ôèçèê è ìàòåìàòèê ïðîäåëàë öèêë îïòè÷åñêèõ ðàáîò, êîòîðûé çàâåðøèë «Òðàêòàòîì î ñâåòå», â êîòîðîé âïåðâûå èçëîæèë è ïðèìåíèë ê îáúÿñíåíèþ îïòè÷åñêèõ ÿâëåíèé âîëíîâóþ òåîðèþ ñâåòà. Ê «Òðàêòàòó î ñâåòå» îí äîáàâèë â âèäå ïðèëîæåíèÿ ðàññóæäåíèå «Î ïðè÷èíàõ òÿæåñòè», â êîòîðîì îí áëèçêî ïîäîøåë ê îòêðûòèþ çàêîíà âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ.  ñâîåì ïîñëåäíåì òðàêòàòå «Êîñìîòåîðîñ» (1698), îïóáëèêîâàííîì ïîñìåðòíî, Ãþéãåíñ îñíîâûâàåòñÿ íà òåîðèè î ìíîæåñòâåííîñòè ìèðîâ è èõ îáèòàåìîñòè.  1717 ãîäó òðàêòàò áûë ïåðåâåäåí íà ðóññêèé ÿçûê ïî ïðèêàçàíèþ Ïåòðà I [2] .

Г у к (1635-1703) - английский естествоиспытатель, ïðåäâîñõèòèë çàêîí âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ Íüþòîíà. D 1679 ãîäó îí âûñêàçàë ìíåíèå, ÷òî åñëè ñèëà ïðèòÿæåíèÿ îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíà êâàäðàòó ðàññòîÿíèÿ, òî ïëàíåòà äîëæíà äâèãàòüñÿ ïî ýëëèïñó. Ãóê ïðèäåðæèâàëñÿ âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà è îñïàðèâàë êîðïóñêóëÿðíóþ, òåïëîòó ñ÷èòàë ðåçóëüòàòîì äâèæåíèÿ ÷àñòèö âåùåñòâà [2].

Н ь ю т о н (1643-1727)

Был этот мир глубокой тьмой окутан.

Да будет свет! È âîò ÿâèëñÿ Íüþòîí.

(Ýïèãðàììà XVIII âåêà.)¹

Вершиной научного творчества Ньютона являются «Íà÷àëà», â êîòîðûõ Íüþòîí îáîáùèë ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå åãî ïðåäøåñòâåííèêàìè è ñâîè ñîáñòâåííûå èññëåäîâàíèÿ è ñîçäàë âïåðâûå åäèíóþ ñòðîéíóþ ñèñòåìó çåìíîé è íåáåñíîé ìåõàíèêè, êîòîðàÿ ëåãëà â îñíîâó âñåé êëàññè÷åñêîé ôèçèêè. Çäåñü Íüþòîí äàë îïðåäåëåíèÿ èñõîäíûõ ïîíÿòèé - êîëè÷åñòâà ìàòåðèè, ýêâèâàëåíòíîãî ìàññå, ïëîòíîñòè; êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ, ýêâèâàëåíòíîãî èìïóëüñó, è ðàçëè÷íûõ âèäîâ ñèëû. Ôîðìóëèðóÿ ïîíÿòèå êîëè÷åñòâà ìàòåðèè, Íüþòîí èñõîäèë èç ïðåäñòàâëåíèÿ î òîì, ÷òî àòîìû ñîñòîÿò èç íåêîé åäèíîé ïåðâè÷íîé ìàòåðèè; ïëîòíîñòü Íüþòîí ïîíèìàë êàê ñòåïåíü çàïîëíåíèÿ åäèíèöû îáúåìà òåëà ïåðâè÷íîé ìàòåðèåé.

Ньютон рассматривал движение тел под действием центральных сил и доказал, ÷òî òðàåêòîðèÿìè òàêèõ äâèæåíèé ÿâëÿþòñÿ êîíè÷åñêèå ñå÷åíèÿ (ýëëèïñ, ãèïåðáîëà, ïàðàáîëà). Îí èçëîæèë ñâîå ó÷åíèå î âñåìèðíîì òÿãîòåíèè, ñäåëàë çàêëþ÷åíèå, ÷òî âñå ïëàíåòû ïðèòÿãèâàþòñÿ ê Ñîëíöó, à ñïóòíèêè - ê ïëàíåòàì ñ ñèëîé, îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíîé êâàäðàòó ðàññòîÿíèÿ è ðàçðàáîòàë òåîðèþ äâèæåíèÿ íåáåñíûõ òåë. Íüþòîí ïîêàçàë, ÷òî èç çàêîíà âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ âûòåêàþò çàêîíû Êåïëåðà è âàæíåéøèå îòñòóïëåíèÿ îò íèõ. Êåïëåð, èçó÷àÿ äâèæåíèå ïëàíåò Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû, ñôîðìóëèðîâàë ñâîè çíàìåíèòûå ïðîñòûå çàêîíû. Ïðîñòûå ïîòîìó, ÷òî âñå ìíîãîîáðàçèå äâèæåíèé âñåõ ïëàíåò ñâåëîñü ê òðåì àðèôìåòè÷åñêèì ñîîòíîøåíèÿì. Íî âîçíèê âîïðîñ: îòêóäà âçÿëèñü ýòè ñîîòíîøåíèÿ? Îòâåò íà ýòîò âîïðîñ äàë Íüþòîí ñîçäàíèåì íüþòîíîâñêîé ìåõàíèêè è ôîðìóëèðîâêîé çàêîíà âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ. Åñëè áû ðåçóëüòàòîì äåÿòåëüíîñòè Íüþòîíà áûëî òîëüêî îáúÿñíåíèå çàêîíîâ Êåïëåðà, òî, ïî ñóùåñòâó, íèêàêîãî óïðîùåíèÿ íå ïðîèçîøëî áû. Òðè çàêîíà çàìåíèëèñü áû îäíèì, èç êîòîðîãî îíè âåñüìà ñëîæíî âûâîäÿòñÿ. Íî ìåõàíèêà Íüþòîíà îáúÿñíÿëà îãðàíè÷åííîå êîëè÷åñòâî ÿâëåíèé äëÿ ìåõàíè÷åñêîé êàðòèíû Âñåëåííîé. Òàê îí îáúÿñíèë îñîáåííîñòè äâèæåíèÿ Ëóíû, ðàññìîòðåë çàäà÷è ïðèòÿæåíèÿ ñïëîøíûõ ìàññ, òåîðèè ïðèëèâîâ è îòëèâîâ, ïðåäëîæèë òåîðèþ ôèãóðû Çåìëè [2].

Ньютоновская механика получила название классической. Ñî âðåìåíåì îíà íå òîëüêî íå óòðàòèëà ñâîåãî çíà÷åíèÿ, íî ñòàëà, åñëè ìîæíî òàê âûðàçèòüñÿ, äîñòîâåðíåå. Ïîñëåäóþùåå ðàçâèòèå ôèçèêè âûÿâèëî ïðåäåëû ïðèìåíèìîñòè ìåõàíèêè Íüþòîíà.

Л о м о н о с о в (1711-1765) - первый русский ученый - естествоиспытатель мирового значения, îäèí èç îñíîâîïîëîæíèêîâ ôèçè÷åñêîé õèìèè.

Ломоносов задумал написать большую «êîðïóñêóëÿðíóþ ôèëîñîôèþ» - òðàêòàò, îáúåäèíèâøèé â îäíî ñòðîéíîå öåëîå âñþ ôèçèêó è õèìèþ íà îñíîâå àòîìíî-ìîëåêóëÿðíûõ ïðåäñòàâëåíèé. Åìó íå óäàëîñü îñóùåñòâèòü ñâîé ãðàíäèîçíûé çàìûñåë, íî áîëüøóþ ÷àñòü åãî ôèçè÷åñêèõ òðóäîâ ñëåäóåò ðàññìàòðèâàòü êàê ïîäãîòîâèòåëüíûå ìàòåðèàëû ê ýòîé ðàáîòå. Ëîìîíîñîâ ïîëàãàë, ÷òî âñåì ñâîéñòâàì âåùåñòâà ìîæíî äàòü èñ÷åðïûâàþùåå îáúÿñíåíèå ñ ïîìîùüþ ïðåäñòàâëåíèÿ î ðàçëè÷íûõ ÷èñòî ìåõàíè÷åñêèõ äâèæåíèÿõ êîðïóñêóë, â ñâîþ î÷åðåäü ñîñòîÿùèõ èç àòîìîâ.

В своем произведении «Ðàçìûøëåíèÿ î ïðè÷èíå òåïëîòû è õîëîäà» (1744) îí ïðèøåë ê ïðåäïîëîæåíèþ, ÷òî òåïëîòà îáóñëîâëåíà âðàùàòåëüíûìè äâèæåíèÿìè ÷àñòèö âåùåñòâà. Ýòà ãèïîòåçà áûëà èñïîëüçîâàíà â ÕIÕ âåêå â ïîïûòêàõ ïîñòðîåíèÿ êèíåòè÷åñêîé òåîðèè ãàçîâ.

В основу молекулярно - кинетической теории Ломоносов положил свою формулировку философского принципа сохранения материи и движения: «Âñå ïåðåìåíû, â íàòóðå âñòðå÷àþùèåñÿ, òàêîãî ñóòü ñîñòîÿíèÿ, ÷òî ñêîëüêî ÷åãî ó îäíîãî òåëà îòíèìåòñÿ, ñòîëüêî ïðèñîâîêóïèòñÿ ê äðóãîìó... ñåé âñåîáùèé åñòåñòâåííûé çàêîí ïðîñòèðàåòñÿ â ñàìè ïðàâèëà äâèæåíèÿ: èáî òåëî, äâèæóùåå ñâîåé ñèëîþ äðóãîå, ñòîëüêî æå îíûÿ ó ñåáÿ òåðÿåò, ñêîëüêî ñîîáùàåò äðóãîìó, êîòîðîå ó íåãî äâèæåíèå ïîëó÷àåò» [2].

Б р о у н (1773-1858) - английский ботаник.  1827 ãîäó îòêðûë áðîóíîâñêîå äâèæåíèå - áåñïîðÿäî÷íîå äâèæåíèå ìàëûõ ÷àñòèö, âçâåøåííûõ â æèäêîñòè èëè ãàçå.

Закономерности броуновского движения служат наглядным подтверждением фундаментальных положений молекулярно-кинетической теории.

Видимые только под микроскопом взвешенные частицы движутся независимо друг от друга и описывают сложные зигзагообразные траектории. Áðîóíîâñêîå äâèæåíèå íå îñëàáåâàåò ñî âðåìåíåì è íå çàâèñèò îò õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñðåäû, îíî óâåëè÷èâàåòñÿ ñ ðîñòîì òåìïåðàòóðû ñðåäû è ñ óìåíüøåíèåì åå âÿçêîñòè è ðàçìåðîâ ÷àñòèö [2].

В 1905-1906 годах последовательное объяснение броуновского движения было дано Эйнштейном на основе молекулярно-кинетической теории, ñîãëàñíî êîòîðîìó ìîëåêóëû æèäêîñòè èëè ãàçà íàõîäÿòñÿ â ïîñòîÿííîì òåïëîâîì äâèæåíèè, ïðè÷åì èìïóëüñû ðàçëè÷íûõ ìîëåêóë íåîäèíàêîâû ïî âåëè÷èíå è íàïðàâëåíèþ. Åñëè ïîâåðõíîñòü ÷àñòèöû, ïîìåùåííîé â òàêóþ ñðåäó, ìàëà, êàê ýòî èìååò ìåñòî äëÿ áðîóíîâñêîé ÷àñòèöû, òî óäàðû, èñïûòûâàåìûå ÷àñòèöåé, íå áóäóò òî÷íî êîìïåíñèðîâàòüñÿ. Ïîýòîìó â ðåçóëüòàòå «áîìáàðäèðîâêè» ìîëåêóëàìè áðîóíîâñêàÿ ÷àñòèöà ïðèõîäèò â áåñïîðÿäî÷íîå äâèæåíèå, ìåíÿÿ âåëè÷èíó è íàïðàâëåíèå ñâîåé ñêîðîñòè ïðèìåðíî 10¹⁴ раз в секóíäó.

Ф а р а д е й (1791-1867) - английский химик и физик. Îòêðûë çàêîíû ýëåêòðîëèçà, êîòîðûå ÿâèëèñü âåñêèì äîâîäîì â ïîëüçó äèñêðåòíîñòè âåùåñòâà è ýëåêòðè÷åñòâà [2].

Первые экспериментальные результаты, èç êîòîðûõ ìîæíî áûëî ñäåëàòü âûâîä î ñëîæíîé ñòðóêòóðå àòîìîâ, î íàëè÷èè âíóòðè àòîìîâ ýëåêòðè÷åñêèõ çàðÿäîâ áûëè ïîëó÷åíû Ôàðàäååì â 1833 ãîäó ïðè èçó÷åíèè çàêîíîâ ýëåêòðîëèçà.

Фарадей утверждает, ÷òî «ìàòåðèÿ ïðèñóòñòâóåò âåçäå è íåò ïðîìåæóòî÷íîãî ïðîñòðàíñòâà, íå çàíÿòîãî åþ» [2]

М е н д е л е е в (1834-1907) - русский химик.

В 1860 году Менделеев и 6 русских химиков участвовали в Международном конгрессе химиков в Карлсруэ. Ñúåçä ñòðîãî ðàçãðàíè÷èë ïîíÿòèÿ: àòîì, ìîëåêóëà, êîòîðûå äî òîãî âðåìåíè íå ðàçëè÷àëèñü, ÷òî ïðèâîäèëî ê ïóòàíèöå.

Приступив к чтению курса неорганической химии в Петербургском университете и не найдя ни одного пособия, êîòîðîå ìîã áû ðåêîìåíäîâàòü ñòóäåíòàì, íà÷àë ïèñàòü ñâîé êëàññè÷åñêèé òðóä «Îñíîâû õèìèè». Ïî ñëîâàì Ìåíäåëååâà, «...òóò ìíîãî ñàìîñòîÿòåëüíîãî... , à ãëàâíîå - ïåðèîäè÷íîñòü ýëåìåíòîâ».  1869 ãîäó îí ñîñòàâèë òàáëèöó «Îïûò ñèñòåìû ýëåìåíòîâ, îñíîâàííûé íà èõ àòîìíîì âåñå è õèìè÷åñêîì ñõîäñòâå». Íà îñíîâå ïåðèîäè÷åñêîãî çàêîíà Ìåíäåëååâ èñïðàâèë àòîìíûå âåñà íåêîòîðûõ èçâåñòíûõ ýëåìåíòîâ, ïðåäñêàçàë ñóùåñòâîâàíèå è ñâîéñòâà åùå íåèçâåñòíûõ ýëåìåíòîâ.

«Периодическому закону будущее не грозит разрушением, à òîëüêî íàäñòðîéêè è ðàçâèòèå îáåùàåò», - ïðåäâèäåë Ìåíäåëååâ [2].

4. Ðàçâèòèå èäåè î ïëàíåòàðíîé ìîäåëè àòîìà.

Не сразу ученые пришли к правильным представлениям о строении атома.

Один из первых экспериментальных фактов, ñâèäåòåëüñòâóþùèõ î ñëîæíîñòè àòîìîâ, î ñóùåñòâîâàíèè ó íèõ âíóòðåííåé ñòðóêòóðû ýëåêòðè÷åñêîé ïðèðîäû, áûë óñòàíîâëåí Ôàðàäååì. Íà îñíîâàíèè îïûòîâ ïî ýëåêòðîëèçó ðàçëè÷íûõ ñîëåé è äðóãèõ ñîåäèíåíèé ìîæíî áûëî ñ óâåðåííîñòüþ óòâåðæäàòü, ÷òî ýëåêòðè÷åñêèå çàðÿäû èìåþòñÿ â àòîìàõ âñåõ ýëåìåíòîâ. Îäíàêî íàäî áûëî âûÿñíèòü, ÷òî ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ýëåêòðè÷åñòâî, ÿâëÿåòñÿ ëè îíî íåïðåðûâíîé ñóáñòàíöèåé èëè â ïðèðîäå ñóùåñòâóþò íåäåëèìûå «àòîìû ýëåêòðè÷åñòâà».

Так как при электролизе одинаковое количество атомов любого одновалентного элемента всегда переносит одно и то же количество электричества, ìîæíî áûëî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî â ïðèðîäå ñóùåñòâóåò «àòîì êîëè÷åñòâà ýëåêòðè÷åñòâà», îäèíàêîâûé â àòîìàõ âñåõ ýëåìåíòîâ.

Этот заряд получил название элементарного заряда. Â 1891 ãîäó èðëàíäñêèé ôèçèê Äæ. Ñòîíåé ïðåäëîæèë äëÿ íåãî íàçâàíèå ýëåêòðîí [6].

Решающие эксперименты, äîêàçàâøèå ðåàëüíîñòü ñóùåñòâîâàíèÿ ýëåêòðîíîâ, áûëè âûïîëíåíû àíãëèéñêèì ôèçèêîì Äæ. Òîìñîíîì â 1899 ãîäó. Ìîäåëü àòîìà ïî Òîìñîíó ïðåäñòàâëÿëà ñîáîé ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííóþ æèäêîñòü, â êîòîðîé ïëàâàþò îòðèöàòåëüíûå ýëåêòðîíû. Íà ïðîòÿæåíèè 12 ëåò ýòà ìîäåëü ïðåäñòàâëÿëàñü âåñüìà ïðàâäîïîäîáíîé. Íî â 1911 ãîäó èç îïûòîâ Ðåçåðôîðäà, ñûãðàâøåãî áîëüøóþ ðîëü â ïîíèìàíèè ñòðîåíèÿ àòîìà,

непосредственно вытекает ï ë à í å ò à ð í à ÿ ìîäåëü àòîìà [4]. Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ òåîðèè àòîìà ñôîðìóëèðîâàë Íèëüñ Áîð.

Этот величайший переворот в физике произошел на рубеже ХХ века.

Именно в это время великие принципы классической физики обнаружили свою несостоятельность перед лицом новых фактов. Ôèçèêè ïåðåøëè ãðàíèöû íîâîé íåâåäîìîé îáëàñòè, èìÿ êîòîðîé - ìèêðîìèð.

Удар по представлениям, ñòàâøèì ïðèâû÷íûìè, îêàçàëñÿ òåì áîëåå ÷óâñòâèòåëüíûì, ÷òî â êîíöå ÕIÕ âåêà äàæå âûäàþùèåñÿ ôèçèêè áûëè óáåæäåíû â òîì, ÷òî îñíîâíûå çàêîíû ïðèðîäû ðàñêðûòû, è îñòàåòñÿ èñïîëüçîâàòü èõ äëÿ îáúÿñíåíèÿ ðàçëè÷íûõ ÿâëåíèé è ïðîöåññîâ.

Ведь до этого фундаментальные принципы классической механики Ньютона, ýëåêòðîäèíàìèêè Ìàêñâåëëà è äð. ðàçäåëîâ ôèçèêè ïîëó÷àëè âñå íîâûå è íîâûå ïîäòâåðæäåíèÿ ñâîåé ñïðàâåäëèâîñòè.

Никому не приходило в голову, ÷òî ñ óìåíüøåíèåì, ê ïðèìåðó, ìàññû òåë èëè óâåëè÷åíèåì èõ ñêîðîñòè çàêîíû Íüþòîíà, äàâíî ñ÷èòàâøèåñÿ ÷óòü ëè íå ñàìîî÷åâèäíûìè, ìîãóò îêàçàòüñÿ íåñîñòîÿòåëüíûìè.

И вот выяснилось, ÷òî àòîìû ïîäâåðæåíû ðàçðóøåíèþ. Ñòðàííûå ñâîéñòâà îáíàðóæèë ýëåêòðîí. Åãî ìàññà âûðîñòàëà ñî ñêîðîñòüþ. Îñíîâíàÿ õàðàêòåðèñòèêà òåëà - ìàññà, ñ÷èòàâøàÿñÿ ñî âðåìåí Íüþòîíà íåèçìåííîé, îêàçàëàñü çàâèñÿùåé îò ñêîðîñòè. À âåäü ìàññó áûëî ïðèíÿòî ðàññìàòðèâàòü êàê ìåðó êîëè÷åñòâà âåùåñòâà, ñîäåðæàùåãîñÿ â òåëå.

Но эти трудности оказались трамплином для новых теорий ХХ века - теории относительности и квантовой механики.

Классическая физика оказалась частным, èëè, òî÷íåå, ïðåäåëüíûì ñëó÷àåì òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè ïðè ñêîðîñòÿõ, çíà÷èòåëüíî ìåíüøèõ ñêîðîñòè ñâåòà.

Список литературы

Кемп П., Àðìå Ê. Ââåäåíèå â áèîëîãèþ. Ì., Ìèð, 1986.

Большая Советская Энциклопедия в 30 томах. Ïîä ðåä. ÏðîõîðîâàÀ.Ì., 3 èçäàíèå, Ì., Ñîâåòñêàÿ ýíöèêëîïåäèÿ, 1970.

Мякишев Г.ß. Ýëåìåíòàðíûå ÷àñòèöû. Ì., Ïðîñâåùåíèå, 1977.

Комаров В.Í. Àòåèçì è íàó÷íàÿ êàðòèíà ìèðà. Ì., Ïðîñâåùåíèå, 1979.

Физический энциклопедический словарь. Ì., Ñîâåòñêàÿ ýíöèêëîïåäèÿ, 1970.

Кабардин О.Ô., Îðëîâ Â.À., Øåôåð Í.È. Ôàêóëüòàòèâíûé êóðñ ôèçèêè. Ì., Ïðîñâåùåíèå, 1979.

Спасский Б.È. Ôèçèêà äëÿ ôèëîñîôîâ. Ì., Ìîñêîâñêèé óíèâåðñèòåò, 1989.

Крейчи Мир глазами современной физики. Ì., Ìèð, 1974.

Кемпфер Путь в современную физику. Ì., Ìèð, 1972.

Оглавление

Мир дискретных объектов - физика частиц 2

Модель атома (корпускула) 5

Левкипп 5

Демокрит 5

Эпикур 6

Лукреций 6

От физики Аристотеля до физики Ньютона 7

Аристотель 7

Птоломей 7

Коперник 8

Галилей 9

Кеплер 9

Декарт 9

Гюйгенс 10

Гук 10

Ньютон 10

Ломоносов 11

Броун 11

Фарадей 12

Менделеев 12

Развитие идеи о планетарной модели атома 13

Список литературы 15

1 С.Ìàðøàê, ñî÷. â 4-õ òîìàõ, Ìîñêâà, Ãîñëèòèçäàò, 1959, ò. 3, ñ. 601