Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Концепция атомизма



В истории естествознания наиболее плодотворной и важной для понимания явлений природы считается концепция атомизма, или корпускулярная концепция, согласно которой материя имеет прерывистое, дискретное строение, т.е. состоит из мельчайших частиц, называемых атомами. Идея атомизма была впервые предложена и развивалась еще в древней Греции. Она пронизывает естествознание на протяжении всей его истории и имеет универсальный характер. Концепция атомизма отражает идею построения всей картины мира из минимального набора строго одинаковых составных частей, которые называют элементарными, т.е. простыми, далее не делимыми. Элементарная частица есть предел делимости материи. Впервые вопрос о пределе делимости материи был поставлен древнегреческими мыслителями. Отметим, что в основе концепции атомизма лежит редукционизм, т.е. сведение сложного к простому.

Уже с первых шагов развития науки ученые стремились свести законы природы к совокупности законов взаимодействия и превращения небольшого набора элементарных частиц. Название таких частиц со временем менялось. Но не в этом главное, потому что новые понятия отражают только фактическую смену уровней представлений о структуре материи и о ее свойствах. Первый уровень был достигнут в Древней Греции. Суть его в следующем. Можно представить определенный небольшой набор сортов элементарных частиц. Все многообразие природы, как живой, так и неживой, определяется различным расположением данных частиц. Используя этот ограниченный набор частиц, можно построить огромное многообразие всего того, что существует вокруг нас.

Первоначально такой идеал был реализован в химии в конце XIX в. Ограниченный набор химических элементов позволяет химику ”построить” огромное число соединений – различных молекул. Затем молекулы можно укладывать различными способами в твердое тело (кристаллическое или аморфное) или в жидкость и газ и т.д. В основе научного мышления конца XIX в. лежала атомистика – представление об атомах как элементарных частицах, не уничтожаемых и не рождаемых вновь, а лишь подвергающихся перемещению и перекомбинированию в различные молекулы при химических превращениях. Периодическая система Менделеева явилась обобщением всей суммы химических знаний.

Мысль о неких принципах, общих для всех химических элементов, могла привести к идее, что все элементы построены по некоему общему плану из меньшего числа элементарных частиц. Эта идея была реализована дважды. Сначала, в 20-х годах ХХ в., была открыта и понята электронная структура атома: атом состоит из ядра и электронных оболочек, номер элемента в периодической системе равен заряду ядра, т.е. числу электронов в нейтральном атоме. На следующем этапе оказалось, что ядро, в свою очередь, состоит из протонов и нейтронов.

Таким образом из наивных представлений древних о четырех элементах (вода, земля, огонь и воздух) через представления химиков о различных элементах (чуть больше сотни) наука пришла к представлению о трех видах элементарных частиц – протонах, нейтронах, электронах. Во многих областях науки (химия, биология, молекулярная физика) и сегодня электроны и даже ядра считаются “кирпичиками”, которые сохраняют свою индивидуальность, не рождаются и не уничтожаются. Все химические реакции и макроскопические процессы представляют собой перегруппировку этих частиц; вся ядерная физика (по крайней мере в области невысоких энергий) – перегруппировку или взаимопревращения протонов и нейтронов. Все электроны и протоны одинаковы, одинаков их заряд, но знаки зарядов у протонов и электронов различны. Одинаковы и электронейтральны все нейтроны. Масса покоя у всех электронов одинакова. То же самое и у других частиц.

Представление об элементарных частицах как о всегда одинаковых, не уничтожимых и не рождающихся, вечных составных частях всего сущего – это определенная ступень познания природы. В пределах такого представления переход от атомов к протонам, нейтронам и электронам на качественном уровне ничего не меняет. Принципиально новое было внесено в науку в начале ХХ в., когда в результате открытий М. Планка и А. Эйнштейна выяснилось, что свет также состоит из отдельных частиц – фотонов, которые, в отличие от электронов, постоянно рождаются и уничтожаются (излучаются и поглощаются). Но это уже новый тип частиц, которые рождаются и уничтожаются. Другая их отличительная особенность состоит в том, что в одних опытах фотоны ведут себя как волны – наблюдается интерференция и дифракция, в других – рассеиваются на атомах, как обычные металлические шарики-частицы. Кроме того, фотоны могут появляться и исчезать, как шарики в руках иллюзиониста (например, при фотоэффекте). Это привело к созданию квантовой механики, которая объяснила закономерности переходов в атомах, законы молекулярной химии и твердых тел.




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.