Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

Глава 1: Атоми

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    25345

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Хмара слів про хімію з енергією та атомами є найбільшими словами.

    Якби в якомусь катаклізмі всі наукові знання повинні були бути знищені, і тільки одне речення передано наступному поколінню істот, яке твердження містило б найбільше інформації в найменшій кількості слів? Я вважаю, що атомна гіпотеза (або атомний факт, або як ви хочете це назвати), що всі речі складаються з атомів - маленьких частинок, які рухаються у вічному русі, притягуючи один одного, коли вони знаходяться на невеликій відстані один від одного, але відштовхуючись від стиснення один в одного. У цьому реченні, ви побачите, є величезна кількість інформації про світ, якщо застосувати трохи фантазії та мислення. — Нобелівський лауреат Річард Фейнман, 1963

    Більшість з нас цілком знайомі з основним принципом атомної теорії - ідеєю, що матерія складається з атомів - тому що нам сказали, що це так з дитинства. Але скільки з нас насправді, і ми маємо на увазі дійсно вірять в це, використовують його в нашому повсякденному житті, розуміють його наслідки або знають причини, чому це вважається правдою? Це здається таким повністю і абсолютно неможливим і неймовірним, тому що ми не відчуваємо атоми безпосередньо, і легко пройти життя досить успішно, принаймні для переважної більшості з нас, не маючи серйозно сприймати атоми. Мозок середньостатистичної людини просто не підключений до того, щоб вірити в реальність таких речей, як атоми, конкретним і повсякденним способом. І все ж більшість вчених, і, звичайно, більшість хіміків, погодяться з тим, що оманливо просте твердження Фейнмана містить суть хімії.

    Атомна теорія також має вирішальне значення для розуміння значної кількості основних понять біології та фізики, не кажучи вже про геологію, астрономію, екологію та інженерію. Як одне речення може містити стільки інформації? Чи можемо ми дійсно пояснити такий величезний і різноманітний набір наукових спостережень, що так мало, щоб продовжити? У наступних двох розділах ми розширимо речення Фейнмана, щоб побачити, що ви можете зробити, трохи уяви та мислення. При цьому варто пам'ятати, що той факт, що атоми настільки нереальні з точки зору нашого повсякденного досвіду, означає, що атомна теорія створює серйозний бар'єр для розуміння сучасної хімії. Це бар'єр, з яким можна впоратися лише в тому випадку, якщо ви розпізнаєте його явно і спробуєте вирішити і пристосуватися до нього. Ви будете перемонтувати свій мозок, щоб серйозно сприймати атоми та їх наслідки. Ми усвідомлюємо, що це непросте завдання. Це вимагає зусиль, і значна частина цих зусиль буде включати саморефлексію, вирішення проблем та відповіді на запитання. У важливому сенсі вам не потрібно вірити в атоми, але ви повинні їх розуміти.

    Мініатюра: спінінг бакмінстерфуллерену (\(\ce{C60}\)). (CC BY-SA 3.0; непортований; Спанк).