Kel urinib ko'ramiz. Men quyida yozilganlarning hammasi to'liq adolatli deb o'ylamayman va men buni bir lahzaga o'tkazib yuborishim mumkin, ammo shunga o'xshash quvvat manbai va fikrlash kuchi haqidagi muhim dalillarni tahlil qilish maktabda o'qni ko'rsatdi:
Keling, bitta atomni olaylik: bitta orbitada bitta proton va bitta elektron.
Suv atomining radiusi birinchi elektron orbitasining radiusidir. Tabiatda bizda 53 pikometr bor, tobto 53 × 10 ^ -12 metr, lekin biz uni 30 × 10 ^ -2 metrga oshirishni xohlaymiz - bu erda 5 milliard marta.
Protonning diametri (tobto atom yadromiz) 1,75 × 10 ^ -15 m, agar siz uni ko'zlaringizning o'lchamiga oshirsangiz, u diametri 1 × 10 ^ -5 metr bo'lib ko'rinadi, demak u bittadir. yuz millimetr. Tse sezilmaydigan darajada buzilmagan ko'rinish.
No'xatni kengaytirishdan oldin protonni tezda bir marta oshiramiz. Elektron orbitasi futbol maydonidan bir xil radiusda paydo bo'ladi.
Proton musbat zaryad maydoni bo'ladi. Sharob uchta kvarkdan qo'shiladi, bu yangisi uchun ming marta kamroq - biz ularni engishimiz mumkin emas. Mening fikrimcha, taxminiy ob'ekt magnit talaşlari bilan chayqalayotgandek, u sharsimon tuman yaqinida markazga yaqinlashadi.
Elektron harakat qilmaydi. Atom yadrosi atrofida hech qanday qop bo'lmaydi, elektronning "orbitasi" faqat maydondir, turli nuqtalarda bunday elektron turli dinamikaga ega bo'lishi mumkin. Siz uni bizning no'xat yaqinidagi stadionning diametri bo'lgan shar shaklida ko'rishingiz mumkin. Doira o'rtasidagi vapadkovy nuqtalarida vinikaê i sferasi bir zumda salbiy yo'qoladi. elektr zaryadi. Bundan tashqari, hamma qavatlarni talon-taroj qilishning iloji yo'q, shuning uchun siz bir zumda bu haqda, xususan, roztashuvannya haqida gapirishingiz mumkin, menda hech qanday ma'no yo'q ... shuning uchun bu buggy emas. "Qarash" emas, balki ko'rinish osonroq.
Tsikavo, shuni ta'kidlash kerakki, atomni makroskopik kengayishgacha oshirib, biz "musht" qila olamiz - shunda siz yangi nurni ko'rasiz. Haqiqatan ham, eng katta kengayishlarning atomlari yonmaydi, atom miqyosida elektronlar va fotonlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir mavjud. Elektron fotonni yo'qotib, keyingi energiya darajasiga o'tishi yoki fotonni chiqarishi mumkin va hokazo. Tizimning gipotetik kengayishini futbol maydonini kengaytirishni hisobga olsak, imkonsiz konstruktsiyaning xatti-harakatlarini o'tkazish uchun uni juda uzoqqa qo'yib yuborish kerak: nega foton gigant atomga o'zini o'zi in'ektsiya qiladi? Nima uchun biror narsaga "hayratlanish" kerak, uni maxsus ulkan fotonlar bilan bombardimon qilish kerak? Chi viprominyuvatime vín giganski photoni? Qattiq ko'rinadigan barcha dietalar mantiqiy emas. Menimcha, vtim, biz ishonch bilan aytishimiz mumkinki, atom tsement qopini sindirish kabi yorqin emas.
1. Alemi boshqa tomondan yaxshi tanish. Avvalo, materiyaning tubiga boradigan yo'ldan pastga tushing, sizning yirtqich hayvoningiz tepaga qarang.
Misol uchun, may o'rtalarida oyga 400 ming kilometr, quyoshga - 150 million, Plutonga (endi teleskopsiz ko'rinmaydi) - 6 milliard, Proksimi Sentavrining eng yaqin yulduziga qadar - 40 trillion, eng yaqin tumanlik Andromedia. 25 kvíntilioniv, va eng yaqin Vsesvit chetiga nareshti - 130 sextillion.
Ajablanarlisi, zvichayno, lekin biz tsimi "quadri-", "quint-" va "sekst-" o'rtasidagi farq pol qoplama allaqachon ulug'vor voz emas, hidlanib va o'zingiz o'rtasida ming marta jang istayman. Zovsym insha rich mikrosvyt. Yangisida Hiba juda boy g'ijimlangan bo'lishi mumkin, hatto u erda yashashingiz kerak bo'lsa ham. Shunday ekan, bizga sog'lom aqlni ayt kechir.
2. Agar logarifmik shkalaning bir uchida butun dunyoda uyning eng kichigi topilsa, ikkinchi uchida esa eng kattasi topilsa, o'rtada ... chiyillash paydo bo'ladi. Їí̈ diametri - 0,1 mm.
3. Qanday qilib 400 milliard oziq-ovqatni ketma-ket joylashtirish kerak, ularning qatori ekvatordan tashqarida butun er yuzida. Va agar siz ayiqlardan 400 milliard tanlasangiz, sizda bir tonnaga yaqin bo'ladi.
4. Inson sochining hajmi 50-70 mikron, tobto í̈x 15-20 dona millimetrga teng. Oydan oldin ularni qurish uchun sizga 8 trillion soch kerak (shuning uchun siz ularni uzunligi bo'yicha emas, balki kengligi bo'yicha katlaysiz). Bir kishining boshidagi shardlar 100 mingga yaqin, keyin bu Rossiyaning butun aholisidan sochni yig'ish, oygacha juda ko'p narsalarni olish va ko'proq yo'qotish kabi.
5. Bakteriyalar soni - víd 0,5 dan 5 mikrongacha. O'rtacha bakteriyani pastki qismida (100 000 marta) osongina yotishimiz mumkin bo'lgan hajmga oshirish uchun tovshchina 5 metrga teng bo'ladi.
6. Gap shundaki, inson tanasining o'rtasida 1 kvadrillion bakteriya mavjud va sizning tanangizning vazni 2 kilogrammga etishi mumkin. Їx, vlasne, ko'proq navit, tananing o'zi hujayralarini pasaytiradi. Shunday qilib, siz shuni aytishingiz mumkinki, odam xuddi shunday organizm bo'lib, u boshqa narsalarning kichik bo'laklaridan bakteriya va viruslardan iborat.
7. Viruslar yanada ko'proq tarqaladi, bakteriyalarni kamaytiradi - ehtimol 100 ming marta. O'ng tarafdagi yakbi odamlar bilan gavjum edi, keyin badbo'y hid 1 santimetrdan 1 kilometrgacha ko'tarilib, ijtimoiy o'zaro ta'sir ajoyib manzaraga aylanadi.
8. Viruslarning eng keng turlarining o'rtacha diapazoni 100 nanometr yoki 10^(-7) metr qadamdir. Yondashuv operatsiyasini shunday yangilaganimizdek, agar virus pastdan tarqalib ketsa, u holda bakteriyaning uzunligi 1 metr, soch boshi esa 50 metr bo'ladi.
9. Ko'rinadigan yorug'likning uzunligi 400-750 nanometrni tashkil qiladi va bu kattalikdan kamroq narsalarni ko'rishning iloji yo'q. Bunday ob'ektni ko'rishga urinish, uni o'tkazib yuborish va aniqlanmaslik oson.
10. Ba'zan ular qandaydir rangdagi atomga qarab so'rashadi. Aslida, atom yaxshi ko'rinmaydi. Faqat hayratda qoldim, yo'q. Va bizda yetarlicha yaxshi mikroskop yo'qligiga emas, balki atomni uzoqdan kamroq tushunadigan, buning uchun "tashqi ko'rinish" tushunchasi ...
11. Uzdovzh pay zemnoí̈ kuli schílno 400 trillion virus tarqatish mumkin. Bagato. Bir kilometr uchun bunday masofa va yorug'lik 40 yil davomida o'tadi. Ale, yakscho ularni birdaniga ko'taring, badbo'y hid barmog'ingiz uchiga bemalol sig'adi.
12. Suv molekulasining orientatsiya o'lchami 3x10^(-10) metr. Osmonda 10 ta septillion shunday molekulalar mavjud - bizdan Andromedi galaktikasigacha bir necha millimetrga yaqin. Va bir kub santimetrda molekulalar soni 30 kvintillion (asosan azot va kislota) ni tashkil qiladi.
13. Uglerod atomining diametri (Yerning butun hayotining asosi) 3,5 dan 10 ^ (-10) metrga teng, shuning uchun u suv molekulasidan uch barobar kattaroqdir. Atom suvi 10 baravar kichik - 3 ga 10 ^ (-11) metr. Tse, shubhasiz, etarli emas. Bu qanchalik oz? Dribling bo'lishi, muz xotirlanadi, 1 kvintillion atomdan tuz donasi hosil bo'ladi.
Keling, standart o'lchovimizga o'taylik va atomni suvga yaqinlashtiramiz, shunda tomir qo'lda yotadi. Keyin viruslar kengligi 300 metrga, bakteriyalarning uzunligi 3 kilometrga, jamiyatning sochlari esa 150 kilometrga teng bo'ladi va atmosferaning o'rtasida joylashgan lagerga to'planadi (va dovjinada siz Oygacha etib borishingiz mumkin).
14. Shunday qilib, "klassik" elektron diametrining sarlavhalari 5,5 femtometr yoki 10 ^ (-15) metr uchun 5,5 ni tashkil qiladi. Proton va neytronning nisbati kichikroq va 1,5 femtometrga yaqinlashadi. Bir metrga protonlar taxminan yuz fut, Yer sayyorasida bir necha murah. Biz uchun Vikoristovuemo allaqachon muhimroq. Proton bizning vodiymizda qulay tarzda yotadi - va keyin o'rtacha virus 7000 kilometrgacha ko'tariladi (mayzhe butun Rossiyaga kirishdan chid, myzh ínshim) va tovshchina 2 marta sochli va O'g'ilning kengayishidan ustun turadi. .
15. Bibariya haqida gapirish qiyin. Aytmoqchimanki, bu yerda 10 ^ (-19) - 10 ^ (-18) metr chegarada badbo'y hid bor. Eng kichik - haqiqiy kvark - "diametri" (yuqoridagilarni taxmin qilish uchun so'zni panjalarda yozamiz) 10 ^ (-22) metr.
16. Neytrino kabi yana bir narsa bor. Vodiyingizga qarang. Quyosh tomonidan chiqarilgan trillion neytrinolar u orqali uchib o'tmoqda. Qo'lingizni orqangizga qo'ymasligingiz mumkin. Neytrino sizning tanangizdan, devor orqali va butun sayyoramizdan o'tishi va qo'rg'oshin to'pini bitta yorug'lik daryosiga o'rashi oson. Neytrinoning "diametri" 10^(-24) metrni tashkil etadi - bu o'ng kvarkdan 100 marta yoki protondan milliard marta yoki tiranozavr reksdan 10 septillion marta kam. Mayzhe bir vaqtning o'zida uslubida tiranozavrning o'zi ossy osyazhny Vsesvitning kichikroq turi hisoblanadi. Neytrinoni to'q sariq rangga ega bo'ladigan tarzda oshirish uchun proton Yerdan 10 baravar katta bo'ladi.
17. Shu bilan birga, men sizga quyida keltirilgan ikkita nutqdan biri bilan zarba berishingiz mumkinligiga aminman. Persha - biz uzoqroq turishimiz mumkin (va sizni u erda nima bo'lishini tushunish haqida o'ylashga ilhomlantiradi). Do'st - lekin u bilan materiyaning tubiga tushib bo'lmaydi, bu hali ham mumkin emas va biz qiyinchiliksiz kar kutiga qoqilib ketamiz. Axis faqat bu "o'lik" razmíriv erishish uchun biz neytrinolar ko'rinishini yaxshilash uchun, kattaligi 11 buyurtmalar bilan pastga borish sodir bo'ladi. Tobto qí razmíri neytrinodan 100 milliard marta kamroq. Stilist nutq nuqtasiga qadar butun sayyoramiz uchun eng kichik ovqatga ega.
18. Keyinchalik, 10 ^ (-35) metr masofada, biz taxta dozhina kabi mo''jizaviy tushunchaga egamiz - minimal real dunyodan mumkin (ular zamonaviy fan tomonidan hisobga olinadi).
19. Hatto bu erda kvant torlari cho'zilib ketadi - ular tongdanoq ko'proq tanish bo'lib tuyuladi (masalan, ular bir vaqtning o'zida hidlanadi, - ularda o'rtoqlik yo'q), lekin biz uchun ularni chegaralarda topish muhim. 10 ^ -35 metr. Keling, standart "katta" tajribamizdan o'taylik. Kvant torli zaytun kabi qo'lda qulay rozmíru va mi ma'mo íh bo'ladi. Shu bilan birga, neytrino Quyoshdan 7 marta, atom esa Chumatskiy yo'lidan 300 marta katta bo'ladi.
20. Nareshti mi yorug'likning eng tuzilishiga - shkalaga o'tdi, uning ustida kenglik bir soatga, bir soat kenglikka o'xshaydi va boshqa turli xil kimerik narsalar paydo bo'ladi. Dali hech narsani bilmas edi (ehtimol).
Evolyutsiyada odamlar "Lanki, qanday nikoh" ni bilishmaydi.
"Lanka kuni" atamasi ilmiy lagerlarda evolyutsiya jarayoni chiziqli va shuning uchun "cho'nqir" bo'lganlarni kechirish uchun uzr uchun ishlatiladi. Natomist biologlar "qolgan uxlayotgan ajdodlar" atamasidan kelib chiqqan.
Sonyachnu tizimi haqida Tsikavy faktlar
Ko'rib turganingizdek, Butun dunyoning barcha moddalari atomlardan iborat. Atom materiyaning yagona birligidir, go'yo u o'zida hokimiyat kuchini olib yuradi. O'ziga xos tarzda, atomning tuzilishi mikrozarralarning jozibali uchligidan iborat: protonlar, neytronlar va elektronlar.
Teri mikropartikullari bo'lsa, u universaldir. Dunyoda ikki xil proton, neytron yoki elektronni bilmaslik. Ular mutlaqo bir-biriga o'xshash. Men atomning kuchi splnyy budoví atomida tsikh microparticles kylkísny ombori kamroq yotadi.
Masalan, atomning tuzilishi bitta proton va bitta elektrondan iborat. Katlanmadan keyin keladigan geliy atomi ikkita proton, ikkita neytron va ikkita elektrondan iborat. Litiy atomi uchta proton, bir nechta neytron va jami uchta elektrondan iborat.
Atomlarning tuzilishi (zliva o'ngda): suv, geliy, litiy
Atomlar molekulalarga, molekulalar esa nutqda, minerallar va organizmlarda birlashadi. Barcha tirik mavjudotlarning asosi bo'lgan DNK molekulasi yo'lda yotgan tosh bo'lgan bir xil uchta sehrli yorug'lik hujayralaridan tanlangan tuzilishdir. Tuzilish va boy katlamani xohlaydi.
Kelajakdagi atom tizimining nisbatlarini diqqat bilan ko'rib chiqishga harakat qilsak, yanada hayratlanarli faktlar ochiladi. Ko'rinishidan, atom yadro va elektronlardan iborat bo'lib, ular sharni tasvirlaydigan uzoq traektoriya bo'ylab qulab tushadi. Tobto qiymatini eng tushunarli so'z bilan shoshilinch deb atash mumkin emas. Elektron sfera doiralari chegaralariga tobora yaqinlashib, yadro yaqinida elektron bulutni hosil qiladi va elektromagnit maydon hosil qiladi.
Atomning sxematik tasviri
Atom yadrosi proton va neytronlardan iborat bo'lib, tizimning butun massasi yangisida joylashgan. Ammo shu bilan birga, taxta yadrosi kichik bo'lib, uning radiusini 1 sm shkalaga oshirish uchun atomning butun tuzilishi radiusi yuzlab metrga etadi. Bu darajada, biz er yuzidagi materiya sifatida qabul qiladigan hamma narsaning 99% dan ortig'i fizik zarralar va 1% dan kamrog'i jismoniy shakllarning o'zlari orasidagi kamroq energiyali aloqalardan iborat.
Ammo jismoniy shakllar qanday? Nima uchun hidlar to'planadi va qancha moddiy hid? Qi ovqatlanish bo'yicha Shchob v_dpovisti, protonlar, neytronlar va elektronlarning tuzilishi haqidagi hisobotga qarang. Keyinchalik, biz mikrokosmosning chuqurligi yaqinidagi yana bir yig'ilish - subatomik zarralar oqimiga tushamiz.
Elektron nima uchun tuzilgan
Atomning eng kichik qismi elektrondir. Elektron ma' ma'su, lekin tsimu bilan emas ma' hajmi. Ilmiy mavzu uchun elektron hech narsani qo'shmaydi, lekin strukturasiz nuqta.
Mikroskop ostida elektronni silkitib bo'lmaydi. Vín posterígaêmo elektron g'ira-shiraga qarash uchun kamroq bo'ladi, go'yo atom yadrosi yaqinida sfera yoyilganga o'xshaydi. Har qanday aniqlik bilan, soatning momentida elektron qaerda joylashganligini aytish mumkin emas. Binoni zarrachaning o'zi emas, balki faqat energiya izi shaklida joylashtiring. Elektronning mohiyati materiya parametriga kiritilmagan. Vín faqat Rossiyada va rahunok uchun ma'lum bo'lgan qo'shiqning bo'sh shakliga o'xshaydi.
Xuddi shu tuzilma elektron dozalashda aniqlanmagan. Vin - energiya kvantiga o'xshash nuqtali zarracha. Darhaqiqat, elektron energiya, oqsil esa barqarorroq va vv shaklli, pastroq, chunki u yorug'lik fotonlari bilan ifodalanadi.
Ayni paytda elektron bunga loyiq emas. Majburiyatni bajara olmaydiganlarni ajratish mumkin bo'lmasa ham, bu oqilona. Biroq, nazariya allaqachon yo'nalishga ega, elektron omborida uchta bunday kvazizarralar mavjudligi aniq:
- Orbiton - elektronning orbital stantsiyasi haqidagi ma'lumotlardan qasos olish;
- Spínon - aylanish yoki burilish momentining orqasida vydpovidalny;
- Xolon - elektronning zaryadi haqida ma'lumot olib bordi.
Vtim, xuddi Bachimo singari, materiyaga ega bo'lgan kvazi qismlar endi mutlaqo izchil hech narsani o'ylay olmaydi va faqat bitta ma'lumotni o'z ichiga oladi.
Elektron mikroskopda turli xil nutqlarning atomlarining fotosurati.
Tsikavo, scho elektron kvant energiyasini yoqishi mumkin, masalan, yorug'lik yoki issiqlik. Bu vaqtda atom yangi energiya darajasiga o'tadi va elektronlararo bulut kengayadi. Buvaê i shunday, scho energiya, scho poglazhetsya elektron, nastylki ajoyib, scho vín atom tizimidan vyskochiti mumkin, va uzoqroqda mustaqil qismi kabi o'z ruhini davom ettirish uchun. Har bir vin yorug'lik fotoni kabi harakat qilganda, vin nibi zarracha bo'lishni to'xtatadi va kuchini ko'rsatishni boshlaydi. Bu tajribada tasdiqlangan.
Young tajribasi
Tajriba davomida ekranda ikkita tirqish paydo bo'ldi, ular yangi yo'nalishda kesilgan, elektronlar oqayotgan edi. Teshiklardan o'tib, elektronlar boshqasining yuzasiga yopishdi - proyeksiya ekrani, yangisiga to'lib toshgan. Proyeksiya ekranida elektronlar tomonidan shunday "bombardimon qilish" natijasida interferentsiya naqshi paydo bo'ldi, u paydo bo'lganidek, go'yo ikkita tirqish orqali b chiziqlar o'tdi, lekin zarrachalar emas.
Ikki tirqish orasidan o'tib, ikkiga bo'linib, o'z-o'zidan xafa bo'lganlarni ayblaydi. Uzoq shoshqaloqlik natijasida shamollar birma-bir qo'shiladi va ba'zi uchastkalarda ular o'zaro o'chadi. Natijada, biz proyeksiya ekranida bitta o'rniga juda ko'p tutunga ega bo'lamiz, go'yo b, yakbi elektroni zarracha kabi harakatlanayotgan edi.
Atom yadrosining tuzilishi: proton va neytron
Proton va neytronlar atom yadrosini tashkil qiladi. Va yadro xususiy shartnomada 1% dan kam qarz olishiga qaramay, tizimning butun massasi ushbu tuzilishda. Va fizikaning protonlar va neytronlar tuzilishining o'qi fikrlarga bo'lingan va hozirda ikkita nazariya mavjud.
- Nazariya №1 - Standart
Standart model protonlar va neytronlar g'amgin glyuon bilan birlashtirilgan uchta kvarkdan iborat bo'lganlar haqida gapirishdir. Kvarklar xuddi kvant elektronlari kabi nuqtali zarralardir. Va glyuonlar virtual qismlar bo'lib, ular kvarklarning o'zaro ta'sirini ta'minlaydi. Biroq tabiatda kvarklar ham, glyuonlar ham topilmadi, shuning uchun ham model qattiq tanqidga uchradi.
- Nazariya №2 - Muqobil
Eynshteyn tomonidan bo'lingan yagona maydonning muqobil nazariyasiga ko'ra, o'q proton, neytron kabi, jismoniy yorug'likning boshqa qismiga o'xshaydi va yorug'likni o'rab turgan elektromagnit maydondir.
Inson va sayyoraning elektromagnit maydonlari
Atom bo'lish tamoyillari qanday?
Dunyodagi hamma narsa - yupqa va nozik, nozik, qattiq va gazga o'xshash - bu butun dunyo bo'ylab singib ketgan differensiallanmagan dalalarning butun energiyasidir. Daladagi riven energiyasi qanchalik ko'p bo'lsa, u shunchalik nozik va kamroq jozibali bo'ladi. Chim past energiya ríven, tim ko'proq stíyke i vídchutne. Atomning tuzilishi, xuddi butun dunyoning yagona tuzilishi kabi, energiya sohasi uchun har xil sohalarning o'zaro bog'liqligida yotadi. Tashqariga chiqish va materiya aql uchun illyuziya emas.
Atom (yunoncha "qobiliyatsiz" so'zidan) - agar mikroskopik rozmarin nutqining kichik bir qismi, kimyoviy elementning eng kichik qismi bo'lsa, kuch yoga kiyish uchun. Atomning omborlari - protonlar, neytronlar, elektronlar - bu dominionlarni yuvish va yig'ishda joylashtirish mumkin emas. Kovalent atomlar molekulalarni hosil qiladi. Vcheni atomning xususiyatlari vchayut, va allaqachon noxush vivcheni dosit hid istayman, yangi narsalarni bilish qobiliyatini isrof qilmang - krem, yangi materiallar va yangi atomlar (davriy jadval davom) yaratish sohasida. Atom massasining 99,9% yadroda joylashgan.
Sarlavhaga aldanmang. SLAC milliy tayyorgarlik laboratoriyasi mutaxassislari tomonidan ajoyib tarzda yaratilgan qora dira bor-yo'g'i bitta atom hajmida chiqdi, men bizni hech narsa bilan tahdid qilmayman. Bu ism " Qora dira»Hodisaning nasl-nasabini tasvirlash uchun unchalik uzoq emas. Biz sizga qayta-qayta chaqirish mumkin bo'lgan dunyodagi eng kuchli rentgen lazeri haqida gapirib berdik
