1 00:00:06,983 --> 00:00:09,486 Что общего у одного греческого философа 2 00:00:09,486 --> 00:00:11,895 и квакера из XIX века 3 00:00:11,895 --> 00:00:17,140 с учёными, получившими Нобелевскую премию? 4 00:00:17,140 --> 00:00:21,135 Хотя их разделяет более 2 400 лет, 5 00:00:21,135 --> 00:00:25,134 каждый из них внёс лепту в решение вечного вопроса: 6 00:00:25,134 --> 00:00:27,059 из чего состоит все вокруг? 7 00:00:27,059 --> 00:00:31,224 Около 440 до н. э. Демокрит впервые предположил, 8 00:00:31,224 --> 00:00:35,424 что всё состоит из мельчайших частиц, 9 00:00:35,424 --> 00:00:37,733 окружённых пустым пространством. 10 00:00:37,733 --> 00:00:41,547 Более того, он допускал, что частицы различаются по форме и размеру 11 00:00:41,547 --> 00:00:44,320 в зависимости от материи, которую они составляют. 12 00:00:44,320 --> 00:00:49,701 Он назвал их «атомы», что по-гречески означает «неделимые». 13 00:00:49,701 --> 00:00:53,767 Более признанные философы того времени возражали Демокриту. 14 00:00:53,767 --> 00:00:57,160 Аристотель, к примеру, был категорически не согласен, 15 00:00:57,160 --> 00:01:00,372 утверждая, что материя состоит из четырёх элементов: 16 00:01:00,372 --> 00:01:03,438 земли, воздуха, воды и огня. 17 00:01:03,438 --> 00:01:06,837 Большинство учёных пошли по его стопам. 18 00:01:06,837 --> 00:01:12,227 Атомы остаются забытыми вплоть до 1808, 19 00:01:12,227 --> 00:01:18,090 когда Джон Дальтон, учитель-квакер, решит оспорить теорию Аристотеля. 20 00:01:18,090 --> 00:01:21,564 Если атомизм Демокрита был чисто теоретическим, 21 00:01:21,564 --> 00:01:26,396 Дальтон показал, что одни и те же вещества распадаются на одинаковые элементы 22 00:01:26,396 --> 00:01:28,407 в одинаковых пропорциях. 23 00:01:28,407 --> 00:01:30,573 Он заключил, что сложные структуры — 24 00:01:30,573 --> 00:01:33,957 это комбинации атомов разных элементов, 25 00:01:33,957 --> 00:01:36,446 каждый определённого размера и массы, 26 00:01:36,446 --> 00:01:39,580 которые не могут быть ни созданы, ни уничтожены. 27 00:01:39,580 --> 00:01:41,679 Хотя он получил много наград за свою работу, 28 00:01:41,679 --> 00:01:46,159 Дальтон жил скромно до конца дней, как и положено квакеру. 29 00:01:46,159 --> 00:01:49,500 Наконец-то атомарная теория была принята научным сообществом, 30 00:01:49,500 --> 00:01:50,936 но следующий значительный шаг 31 00:01:50,936 --> 00:01:53,599 будет сделан практически через век, 32 00:01:53,599 --> 00:01:59,991 когда физик Дж. Дж. Томсон в 1897 году откроет электрон. 33 00:01:59,991 --> 00:02:03,357 В том, что мы можем назвать «пудинговой моделью атома», 34 00:02:03,357 --> 00:02:07,726 он обозначил атомы как положительно заряженные облака, 35 00:02:07,726 --> 00:02:11,044 начинённые отрицательно заряженными электронами. 36 00:02:11,044 --> 00:02:15,583 В 1906 Томсон получил Нобелевскую премию за открытие электрона, 37 00:02:15,583 --> 00:02:18,866 но его модель атома не продержалась долго. 38 00:02:18,866 --> 00:02:24,858 Это все потому, что у него были слишком умные студенты, 39 00:02:24,858 --> 00:02:27,362 например, некий Эрнест Резерфорд, 40 00:02:27,362 --> 00:02:31,378 который стал известным как «отец» ядерной физики. 41 00:02:31,378 --> 00:02:34,049 Изучая эффекты рентгеновских лучей на газы, 42 00:02:34,049 --> 00:02:37,546 Резерфорд решил исследовать некоторые атомы более пристально 43 00:02:37,546 --> 00:02:43,292 путём пропускания положительно заряженных альфа-частиц через золотую фольгу. 44 00:02:43,292 --> 00:02:44,673 Согласно модели Томсона, 45 00:02:44,673 --> 00:02:47,049 рассеянного положительного заряда атома 46 00:02:47,049 --> 00:02:50,897 не хватит, чтобы отразить частицы. 47 00:02:50,897 --> 00:02:53,170 Всё равно как горсть теннисных мячиков 48 00:02:53,170 --> 00:02:55,729 продырявила бы тонкую бумажную ширму. 49 00:02:55,729 --> 00:02:58,488 Но в то время как большинство частиц прошли сквозь фольгу, 50 00:02:58,488 --> 00:03:00,801 остальные всё-таки были отражены, 51 00:03:00,801 --> 00:03:05,951 что значило, фольга напоминала сетку c огромными ячейками. 52 00:03:05,951 --> 00:03:09,920 Резерфорд заключил, что львиную долю атома занимает пустое пространство 53 00:03:09,920 --> 00:03:11,941 с парой-тройкой электронов, 54 00:03:11,941 --> 00:03:14,992 а практически вся масса сосредоточена в центре, 55 00:03:14,992 --> 00:03:17,426 который он назвал ядром. 56 00:03:17,426 --> 00:03:19,379 Альфа-частицы просочились через «окна», 57 00:03:19,379 --> 00:03:24,396 но отразились от плотного, положительно заряженного ядра. 58 00:03:24,396 --> 00:03:27,381 Тем временем, атомарная теория ещё не была завершена. 59 00:03:27,381 --> 00:03:31,617 В 1913 году другой студент Томпсона, Нильс Бор, 60 00:03:31,617 --> 00:03:34,115 внёс поправки в модель Резерфорда. 61 00:03:34,115 --> 00:03:38,326 Опираясь на работы Макса Планка и Альберта Эйнштейна, 62 00:03:38,326 --> 00:03:41,151 он обосновал, что электроны вращаются по орбите вокруг ядра 63 00:03:41,151 --> 00:03:44,400 с постоянной энергией и на фиксированном расстоянии. 64 00:03:44,400 --> 00:03:49,569 Они прыгают между уровнями, но не могут находиться в пространстве между ними. 65 00:03:49,569 --> 00:03:52,936 Планетарная модель Бора стала основной, 66 00:03:52,936 --> 00:03:56,034 но вскоре и она столкнулась с противоречиями. 67 00:03:56,034 --> 00:03:59,928 Эксперименты показали что электроны скорее ведут себя как волны, 68 00:03:59,928 --> 00:04:04,086 чем как отдельные частицы, 69 00:04:04,086 --> 00:04:07,670 потому что они не привязаны к конкретному месту в пространстве. 70 00:04:07,670 --> 00:04:10,796 В своём знаменитом принципе неопределённости, 71 00:04:10,796 --> 00:04:14,220 Вернер Гейзенберг обозначил, что невозможно точно определить 72 00:04:14,220 --> 00:04:17,781 сразу и позицию, и скорость электронов, 73 00:04:17,781 --> 00:04:20,581 движущихся вокруг атома. 74 00:04:20,581 --> 00:04:23,007 То, что атомы не находятся на конкретных местах, 75 00:04:23,007 --> 00:04:26,027 а существуют в пределах возможных позиций, 76 00:04:26,027 --> 00:04:29,877 дало начало современной квантовой модели атома — 77 00:04:29,877 --> 00:04:33,063 завораживающей теории с новым набором сложностей, 78 00:04:33,063 --> 00:04:36,496 пользу которой ещё предстоит осознать. 79 00:04:36,496 --> 00:04:39,546 Хотя наши представления об атоме продолжают меняться, 80 00:04:39,546 --> 00:04:42,223 само их существование не подвергается сомнению, 81 00:04:42,223 --> 00:04:45,103 так что давайте отпразднуем триумф атомарной теории 82 00:04:45,103 --> 00:04:46,772 салютами. 83 00:04:46,772 --> 00:04:50,142 Электроны, перемещаясь между энергетическими уровнями, 84 00:04:50,142 --> 00:04:55,195 поглощают или высвобождают энергию в форме световых волн определённой длины, 85 00:04:55,195 --> 00:04:58,242 результат чего — все чудесные цвета, которые мы видим. 86 00:04:58,242 --> 00:05:00,931 Представляется Демокрит, глядящий на это, 87 00:05:00,931 --> 00:05:03,720 довольный, что через два тысячелетия 88 00:05:03,720 --> 00:05:06,420 оказалось, что он всегда был прав.