WEBVTT

00:00:06.983 --> 00:00:09.486
Что общего у одного греческого философа

00:00:09.486 --> 00:00:11.895
и квакера из XIX века

00:00:11.895 --> 00:00:17.140
с учёными, получившими 
Нобелевскую премию?

00:00:17.140 --> 00:00:21.135
Хотя их разделяет более 2 400 лет,

00:00:21.135 --> 00:00:25.134
каждый из них внёс лепту 
в решение вечного вопроса:

00:00:25.134 --> 00:00:27.059
из чего состоит все вокруг?

00:00:27.059 --> 00:00:31.224
Около 440 до н. э.
Демокрит впервые предположил,

00:00:31.224 --> 00:00:35.424
что всё состоит 
из мельчайших частиц,

00:00:35.424 --> 00:00:37.733
окружённых пустым пространством.

00:00:37.733 --> 00:00:41.547
Более того, он допускал, что 
частицы различаются по форме и размеру

00:00:41.547 --> 00:00:44.320
в зависимости от материи,
которую они составляют.

00:00:44.320 --> 00:00:49.701
Он назвал их «атомы», что
по-гречески означает «неделимые».

00:00:49.701 --> 00:00:53.767
Более признанные философы того времени
возражали Демокриту.

00:00:53.767 --> 00:00:57.160
Аристотель, к примеру, 
был категорически не согласен,

00:00:57.160 --> 00:01:00.372
утверждая, что материя
состоит из четырёх элементов:

00:01:00.372 --> 00:01:03.438
земли, воздуха, воды и огня.

00:01:03.438 --> 00:01:06.837
Большинство учёных
пошли по его стопам.

00:01:06.837 --> 00:01:12.227
Атомы остаются забытыми
вплоть до 1808,

00:01:12.227 --> 00:01:18.090
когда Джон Дальтон, учитель-квакер,
решит оспорить теорию Аристотеля.

00:01:18.090 --> 00:01:21.564
Если атомизм Демокрита
был чисто теоретическим,

00:01:21.564 --> 00:01:26.396
Дальтон показал, что одни и те же вещества
распадаются на одинаковые элементы

00:01:26.396 --> 00:01:28.407
в одинаковых пропорциях.

00:01:28.407 --> 00:01:30.573
Он заключил, что сложные структуры —

00:01:30.573 --> 00:01:33.957
это комбинации атомов разных элементов,

00:01:33.957 --> 00:01:36.446
каждый определённого размера и массы,

00:01:36.446 --> 00:01:39.580
которые не могут быть 
ни созданы, ни уничтожены.

00:01:39.580 --> 00:01:41.679
Хотя он получил много наград
за свою работу,

00:01:41.679 --> 00:01:46.159
Дальтон жил скромно до конца дней,
как и положено квакеру.

00:01:46.159 --> 00:01:49.500
Наконец-то атомарная теория 
была принята научным сообществом,

00:01:49.500 --> 00:01:50.936
но следующий значительный шаг

00:01:50.936 --> 00:01:53.599
будет сделан практически через век,

00:01:53.599 --> 00:01:59.991
когда физик Дж. Дж. Томсон 
в 1897 году откроет электрон.

00:01:59.991 --> 00:02:03.357
В том, что мы можем назвать
«пудинговой моделью атома»,

00:02:03.357 --> 00:02:07.726
он обозначил атомы как 
положительно заряженные облака,


00:02:07.726 --> 00:02:11.044
начинённые отрицательно заряженными
электронами.

00:02:11.044 --> 00:02:15.583
В 1906 Томсон получил Нобелевскую премию 
за открытие электрона,

00:02:15.583 --> 00:02:18.866
но его модель атома 
не продержалась долго.

00:02:18.866 --> 00:02:24.858
Это все потому, что у него
были слишком умные студенты,

00:02:24.858 --> 00:02:27.362
например, некий Эрнест Резерфорд,

00:02:27.362 --> 00:02:31.378
который стал известным 
как «отец» ядерной физики.

00:02:31.378 --> 00:02:34.049
Изучая эффекты
рентгеновских лучей на газы,

00:02:34.049 --> 00:02:37.546
Резерфорд решил исследовать 
некоторые атомы более пристально

NOTE Paragraph

00:02:37.546 --> 00:02:43.292
путём пропускания положительно заряженных 
альфа-частиц через золотую фольгу.

00:02:43.292 --> 00:02:44.673
Согласно модели Томсона,

00:02:44.673 --> 00:02:47.049
рассеянного 
положительного заряда атома

00:02:47.049 --> 00:02:50.897
не хватит, чтобы отразить частицы.

00:02:50.897 --> 00:02:53.170
Всё равно как
горсть теннисных мячиков

00:02:53.170 --> 00:02:55.729
продырявила бы
тонкую бумажную ширму.

00:02:55.729 --> 00:02:58.488
Но в то время как большинство частиц
прошли сквозь фольгу,

00:02:58.488 --> 00:03:00.801
остальные всё-таки были отражены,

00:03:00.801 --> 00:03:05.951
что значило, фольга напоминала сетку
c огромными ячейками.

00:03:05.951 --> 00:03:09.920
Резерфорд заключил, что львиную долю атома
занимает пустое пространство

00:03:09.920 --> 00:03:11.941
с парой-тройкой электронов,

00:03:11.941 --> 00:03:14.992
а практически вся масса 
сосредоточена в центре,

00:03:14.992 --> 00:03:17.426
который он назвал ядром.

00:03:17.426 --> 00:03:19.379
Альфа-частицы 
просочились через «окна»,

00:03:19.379 --> 00:03:24.396
но отразились от плотного,
положительно заряженного ядра.

00:03:24.396 --> 00:03:27.381
Тем временем, атомарная теория 
ещё не была завершена.

00:03:27.381 --> 00:03:31.617
В 1913 году другой студент Томпсона,
Нильс Бор,

00:03:31.617 --> 00:03:34.115
внёс поправки в модель Резерфорда.

00:03:34.115 --> 00:03:38.326
Опираясь на работы Макса Планка
и Альберта Эйнштейна,


00:03:38.326 --> 00:03:41.151
он обосновал, что электроны
вращаются по орбите вокруг ядра

00:03:41.151 --> 00:03:44.400
с постоянной энергией
и на фиксированном расстоянии.

00:03:44.400 --> 00:03:49.569
Они прыгают между уровнями, но не могут
находиться в пространстве между ними.

00:03:49.569 --> 00:03:52.936
Планетарная модель Бора стала основной,

00:03:52.936 --> 00:03:56.034
но вскоре и она 
столкнулась с противоречиями.

00:03:56.034 --> 00:03:59.928
Эксперименты показали что 
электроны скорее ведут себя как волны,

00:03:59.928 --> 00:04:04.086
чем как отдельные частицы,

00:04:04.086 --> 00:04:07.670
потому что они не привязаны
к конкретному месту в пространстве.

00:04:07.670 --> 00:04:10.796
В своём знаменитом
принципе неопределённости,

00:04:10.796 --> 00:04:14.220
Вернер Гейзенберг обозначил,
что невозможно точно определить

00:04:14.220 --> 00:04:17.781
сразу и позицию, и скорость электронов,

00:04:17.781 --> 00:04:20.581
движущихся вокруг атома.

00:04:20.581 --> 00:04:23.007
То, что атомы 
не находятся на конкретных местах,

00:04:23.007 --> 00:04:26.027
а существуют в пределах
возможных позиций,

00:04:26.027 --> 00:04:29.877
дало начало современной 
квантовой модели атома —

00:04:29.877 --> 00:04:33.063
завораживающей теории
с новым набором сложностей,

00:04:33.063 --> 00:04:36.496
пользу которой ещё предстоит осознать.

00:04:36.496 --> 00:04:39.546
Хотя наши представления об атоме
продолжают меняться,

00:04:39.546 --> 00:04:42.223
само их существование не 
подвергается сомнению,

00:04:42.223 --> 00:04:45.103
так что давайте отпразднуем
триумф атомарной теории

00:04:45.103 --> 00:04:46.772
салютами.

00:04:46.772 --> 00:04:50.142
Электроны, перемещаясь 
между энергетическими уровнями,

00:04:50.142 --> 00:04:55.195
поглощают или высвобождают энергию
в форме световых волн определённой длины,

00:04:55.195 --> 00:04:58.242
результат чего — все чудесные цвета,
которые мы видим.

00:04:58.242 --> 00:05:00.931
Представляется Демокрит,
глядящий на это,

00:05:00.931 --> 00:05:03.720
довольный, что через два тысячелетия

00:05:03.720 --> 00:05:06.420
оказалось, что он всегда был прав.