Bi atomek bi serdeman - beşa 1

Sedsala dawî bi gelemperî wekî "serdema atomê" tê binav kirin. Di wê demê ne pir dûr de, hebûna "qûçikên" ku cîhana li dora me pêk tînin, di dawiyê de hate îsbat kirin û hêzên di wan de razayî hatin berdan. Lêbelê, ramana atomê bixwe xwedan dîrokek pir dirêj e, û çîroka dîroka zanîna avahiya maddeyê ji bilî bi peyvên ku behsa kevnariyê dikin, nayê destpêkirin.

1. Parçeyek ji freskoya Raphael "Dibistana Atînayê", ku Platon (li milê rastê, fîlozof xwedî taybetmendiyên Leonardo da Vinci ye) û Arîstoteles nîşan dide.

"Jixwe pîr bûye..."

… fîlozof gihîştin wê encamê ku hemî xweza ji pariyên piçûk ên ku nayên dîtin pêk tê. Bê guman, di wê demê de (û ji bo demek dirêj piştî wê) zanyaran fersend nebûn ku texmînên xwe biceribînin. Ew tenê hewldanek bûn ku çavdêriyên xwezayê rave bikin û bersiva pirsê bidin: "Ma madde dikare bêdawî hilweşe, an dawiya veqetînê heye?«

Bersiv di derdorên çandî yên cihêreng de (di serî de li Hindistana kevnar) hatin dayîn, lê pêşkeftina zanistê ji lêkolînên fîlozofên Yewnanî bandor bû. Di hejmarên betlaneya sala borî ya "Teknîsyenê Ciwan" de, xwendevan fêrî dîroka bi sedsalan a vedîtina hêmanan bûn ("Xetereyên bi hêmanan", MT 7-9/2014), ku di heman demê de li Yewnanistana Kevnar dest pê kir. Berê zayînê di sedsala XNUMXan de, pêkhateya sereke ya ku madde (hêman, hêman) jê hatiye avakirin, di maddeyên curbecur de hatiye lêgerîn: av (Thales), hewa (Anaximenes), agir (Heraklîtus) an erd (Xenophanes).

Empedokles hemû li hev anîn û daxuyand ku mesele ne ji yek, lê ji çar hêmanan pêk tê. Arîstoteles (sedsala 1. berî zayînê) maddeyek din a îdeal lê zêde kir - ether, ku tevahiya gerdûnê tijî dike, û îhtîmala veguherîna hêmanan ragihand. Ji aliyê din ve, Erdê ku li navenda gerdûnê ye, ji hêla ezmên ve, ku her tim neguherî bû. Bi saya desthilatdariya Arîstoteles, ev teoriya avahiya maddeyê û tevahiyê ji du hezar salan zêdetir rast hate hesibandin. Di nav tiştên din de, bû bingeha pêşveçûna alkîmiyê, û ji ber vê yekê kîmyayê bixwe (XNUMX).

2. Bîstê Demokrîtosê Abdera (460-370 BZ)

Lêbelê, hîpotezek din jî di heman demê de hate pêşxistin. Leucippus (sedsala XNUMXemîn BZ) bawer dikir ku madde ji pêk tê perçeyên pir piçûk di valahiyê de digere. Nêrînên fîlozof ji aliyê şagirtê wî - Demokrîtosê Abdera (b.z. 460-370 b.z.) ve hatine pêşxistin (2). Wî navê "blokên" ku atomên maddeyê pêk tînin (Yewnanî atomos = nayê dabeşkirin) kir. Wî got ku ew nayên dabeşkirin û neguhêrbar in, û ku hejmara wan di gerdûnê de domdar e. Atom di valahiyê de dimeşin.

Dema ku atoms ew bi hev ve girêdayî ne (bi sîstema çengel û çavan) - her cure laş çêdibin û dema ji hev tên veqetandin - laş diqelibin. Demokrîtos bawer dikir ku bêsînor gelek celeb atoman hene, ji hêla şekil û mezinahiyê ve cûda ne. Taybetmendiyên atoman taybetiyên maddeyekê diyar dikin, bo nimûne hingivê şîrîn ji atomên sivik, sîrka tirş jî ji yên goşeyî pêk tê; cesedên spî atomên nerm çêdikin, û laşên reş jî atomên bi rûyekî zirav çêdikin.

Awayê girêdana maddeyek jî bandorê li taybetmendiyên maddeyê dike: di maddeyên hişk de atom bi tundî li tenişta hevûdu ne, û di laşên nerm de ew bi sivikî cih digirin. Bingeha dîtinên Demokrîtos ev gotin e: "Bi rastî, tenê valahî û atom hene, her tiştê din xeyalek e."

Di sedsalên paşerojê de, nêrînên Demokrîtos ji hêla fîlozofên li pey hev ve hatine pêşve xistin, hin referans jî di nivîsarên Platon de têne dîtin. Epicurus - yek ji serketiyan - tewra jî wisa bawer kir atoms ew ji hêmanên piçûktir jî pêk tên ("parçeyên bingehîn"). Lêbelê, teoriya atomî ya avahiya madeyê ji hêmanên Arîstoteles winda kir. Mifta - jixwe wê demê - di ezmûnê de hate dîtin. Heta ku amûrên ji bo piştrastkirina hebûna atoman hebûn, veguherînên hêmanan bi hêsanî dihatin dîtin.

Mînak: dema av germ dibû (elementek sar û şil), hewa peyda dibû (buhara germ û şil), ax di binê keştiyê de dima (barîna sar û zuha ya maddeyên ku di avê de têne helandin). Taybetmendiyên wenda - germbûn û ziwabûn - bi agir peyda bûn, ku keştî germ dikir.

Neguhêrbar û domdar hejmara atoman wan çavdêriyan jî berovajî kirin, ji ber ku heya sedsala XNUMX-an mîkrob "ji tunebûnê" dihatin fikirîn. Nêrînên Demokrîtos ji bo ceribandinên alkîmyayî yên têkildarî veguherîna metalan bingehek peyda nekir. Di heman demê de dijwar bû ku meriv li ser cûrbecûr cûrbecûr cûreyên atoman bifikire û lêkolîn bike. Teoriya seretayî pir sadetir xuya dikir û cîhana derdor bi qayîltir rave dikir.

3. Portreya Robert Boyle (1627–1691) ya J. Kerseboom.

Payîz û ji nû ve zayînê

Bi sedsalan, teoriya atomê ji zanistiya sereke dûr sekinî. Lêbelê, ew di dawiyê de nemir, ramanên wê sax bûn, di forma wergerên felsefî yên erebî yên nivîsarên kevnar de gihîştin zanyarên Ewropî. Bi pêşketina zanîna mirovî re, hîmên teoriya Arîstoteles dest pê dike. Sîstema heliocentrîk ya Nicolaus Copernicus, çavdêriyên yekem ên supernovayan (Tycho de Brache) ku ji nedîtî ve hatine, vedîtina zagonên tevgera gerstêrkan (Johannes Kepler) û heyvên Jupiter (Galileo) tê vê wateyê ku di salên şazdeh û heftemîn de. bi sedsalan, mirov ji destpêka dinyayê ve neguherî li binê ezmanan rawestiyan. Li ser rûyê erdê jî, dawiya dîtinên Arîstoteles bû.

Hewldanên sedsalî yên alkîmîstan encamên hêvîkirî neanîn - wan nekarî metalên asayî veguherînin zêr. Zêdetir û bêtir zanyar hebûna hêmanan bixwe pirsîn, û teoriya Demokrîtos bi bîr anîn.

4. Ezmûna sala 1654'an a bi nîvkada Magdeburgê re hebûna valahiya û zexta atmosferê îsbat kir (16 hesp nikarin nîvkada cîranên ku hewa jê derdiket bişkînin!)

Robert Boyle di sala 1661ê de pênaseyeke pratîkî ya hêmaneke kîmyayî da, wekî maddeyek ku bi analîza kîmyayî li pêkhateyên wê nayê perçekirin (3). Wî bawer dikir ku madde ji perçeyên piçûk, hişk û nayên dabeşkirin pêk tê ku bi şekl û mezinahiya wan ji hev cihê ne. Bi hev re, ew molekulên pêkhateyên kîmyayî yên ku madeyê pêk tînin ava dikin.

Boyle navê van pariyên piçûk korpuscles, an jî "corpuscles" (biçûka peyva latînî corpus = laş) kir. Nêrînên Boyle bê guman ji îcadkirina pompeya valahiya (Otto von Guericke, 1650) û başkirina pompeyên pistonê yên ji bo komkirina hewayê bandor bûne. Hebûna valahiyê û îhtîmala guherandina dûrahiya (di encama pêçandinê) di navbera pariyên hewayê de şahidiya teoriya Demokrîtos dike (4).

Zanayê herî mezin ê wê demê Sir Isaac Newton jî zanyarê atomê bû. (5). Li ser bingeha nêrînên Boyle, wî hîpotezek li ser hevgirtina laş di nav pêkhateyên mezin de derxist pêş. Li şûna pergala qedîm a çav û çengan, girêdana wan - çawa din - bi giranî bû.

5. Portreya Sir Isaac Newton (1642-1727), ji aliyê G. Kneller.

Ji ber vê yekê, Newton danûstendinên di tevahiya Gerdûnê de kir yek - yek hêz hem tevgera gerstêrkan û hem jî avahiya herî piçûk a pêkhateyên maddeyê kontrol dikir. Zanyar bawer dikir ku ronî jî ji corpuskulan pêk tê.

Îro em dizanin ku ew "nîv rast" bû - gelek danûstendinên di navbera tîrêj û maddeyê de bi herikîna fotonan têne ravekirin.

Kîmya dikeve nav lîstikê

Heya hema dawiya sedsala XNUMX-an, atom mafê fîzîknasan bûn. Lêbelê, ew şoreşa kîmyewî ya ku ji hêla Antoine Lavoisier ve hatî destpêkirin bû ku ramana avahiya granular ya maddeyê bi gelemperî qebûl kir.

Vedîtina pêkhateya tevlihev a hêmanên kevnar - av û hewa - di dawiyê de teoriya Arîstoteles red kir. Di dawiya sedsala XNUMX. de, qanûna parastina girseyê û baweriya bi nepêkanîna veguhertina hêmanan jî nebû sedema nerazîbûnan. Pîvan di laboratûara kîmyewî de bûne alavên standard.

6. John Dalton (1766-1844)

Bi saya karanîna wê, hate dîtin ku hêman bi hev re tevdigerin, hin pêkhateyên kîmyewî bi rêjeyên girseya domdar pêk tînin (bêyî ku ji eslê wan - xwezayî an bi çêkirî hatine wergirtin - û rêbaza sentezê).

Ger em bihesibînin ku madde ji beşên nayên dabeşkirin pêk tê ku tevahiyek yekane pêk tînin, ev çavdêrî bi hêsanî tê ravekirin. atoms. Afirînerê teoriya nûjen a atomê John Dalton (1766-1844) (6) ev rê şopand. Zanyarek di sala 1808 de got ku:

1. Atom nehilweşîn û neguhêrbar in (ev, bê guman, îhtîmala veguhertinên alkîmyayî ji holê rakir).
2. Hemû made ji atomên ku nayên dabeşkirin pêk tê.
3. Hemî atomên hêmanek diyar yek in, ango şekil, girseyek û taybetmendiyên wan yek in. Lêbelê, hêmanên cûda ji atomên cûda têne çêkirin.
4. Di reaksiyonên kîmyayî de, tenê awayê hevgirtina atoman diguhere, ku jê molekulên pêkhateyên kîmyayî - bi hin rêjeyan (7) têne çêkirin.

Vedîtinek din, di heman demê de li ser bingeha çavdêriya qursa guherînên kîmyewî, hîpoteza fîzîknasê Italiantalî Amadeo Avogadro bû. Zanyar gihîşt wê encamê ku di heman şert û mercan de (zext û germahî) cildên gazan ên wekhev heman hejmara molekulan dihewîne. Vê vedîtinê îmkana damezrandina formulên gelek pêkhateyên kîmyayî û diyarkirina girseyan kir atoms.

7. Sembolên atomî yên ku ji hêla Dalton ve hatine bikar anîn (Sîstema Nû ya Felsefeya Kîmyewî, 1808)

8. Zeviyên Platonîk - sembolên atomên "hêmanên" kevnar (Wikipedia, nivîskar: Maxim Pe)

Çend caran birrîn?

Derketina ramana atomê bi vê pirsê ve girêdayî bû: "Gelo dawî li dabeşkirina madeyê heye?". Mînak, em sêveke bi bejna 10 santîmetre û kêrê hildin û dest bi qutkirina fêkî bikin. Pêşî, di nîvê de, paşê nîv sêvê dike du beşên din (hevalê birîna berê), hwd. Piştî çend caran, bê guman, em ê biqedînin, lê tiştek nahêle ku em ceribandina di xeyala yek atomê de bidomînin? Hezar, mîlyon, belkî zêdetir?

Piştî xwarina sêvek perçekirî (xweş!), Werin em dest bi hesaban bikin (yên ku têgeha pêşkeftinek geometrîkî dizanin dê kêmtir pirsgirêk bin). Dabeşkirina yekem dê nîvê fêkiyê bi qalindahiya 5 cm bide me, birîna din dê perçeyek bi stûrahiya 2,5 cm û hwd bide me ... 10 yên lêdan! Loma jî “rêya” cîhana atoman ne dirêj e.

*) Kêreke bi deqeke bêsînor tenik bi kar bînin. Di rastiyê de, tiştek wusa tune, lê ji ber ku Albert Einstein di lêkolîna xwe de trênên ku bi leza ronahiyê dimeşin nirxand, em jî destûr didin - ji bo ceribandinek ramanê - em texmîna jorîn bikin.

Atomên Platonîk

Platon, ku yek ji mezintirîn hişên kevnariyê ye, di diyaloga Timachos de ew atomên ku hêmanên wan pêk dihatin diyar kir. Van avabûnên xwedan şiklê polîhedrayên birêkûpêk (Platonîkên hişk) bûn. Ji ber vê yekê, tetrahedron atomek êgir bû (wek ya herî piçûk û herî guhezbar), octahedron atomek hewayê bû, û îkosaedron atomek avê bû (hemû tiştên hişk xwedan dîwarên sêgoşeyên yekalî ne). Kubikek çargoşe atomek erdê ye, û dodekahedronek ji pentagonan atomek hêmanek îdeal e - Ethera ezmanî (8).