Исай Давыдов - Бытие

В приведенных выше примерах вещество не обладает каким-либо зарядом. Такие виды вещества, которые не обладают никаким зарядом, принято называть нейтральными. Наименьшую нейтральную частицу весомого и зримого вещества, при распаде которой вещество неизбежно изменяет свои химические и физические свойства, принято называть молекулой.

Атомы и молекулы электрически нейтральны. Однако в определенных условиях они могут быть разложены на положительно и отрицательно заряженные частицы – ионы. Ионами называются атомы или группы атомов, имеющие положительные или отрицательные заряды, обусловленные либо потерей ими части электронов, либо присоединением к ним лишних электронов. Любое твердое тело можно нагреть до такой степени, что оно превратится в жидкость. Любую жидкость можно нагреть до такой степени, что она превратится в газ.

Плазмой называется электропроводящий газ, нагретый до такой степени, что атомы расщепляются на положительно и отрицательно заряженные ионы. Наше Солнце и все светящиеся звезды состоят в основном из такой раскаленной водородно-гелиевой плазмы. Все то, что мы видим нынче на нашей Земле, когда-то тоже было плазмой. Но тогда возникает естественный вопрос: из чего состоит сама плазма? Точнее, из чего состоят протоны, нейтроны, электроны и все другие элементарные частицы? Об этом мы прговорим в следующей главе.

Объем и вес молекул настолько малы, что их невозможно увидеть простым (невооруженным) глазом. Молекула есть невидимая простым глазом частица зримого вещества. И если мы не можем увидеть молекулы нашими глазами, то это вовсе не означает, что их якобы нет. Молекулы существуют объективно и независимо от особенностей нашего зрения.

Молекулу нельзя разделить на составные части без изменения ее химических свойств. Но это вовсе не означает, что молекула якобы является неделимой частицей. «Большую» молекулу всегда можно расчленить на мелкие молекулы, а мелкие – на еще более мелкие молекулы и т. д. При таком делении молекул вещество не перестает быть веществом. Оно только лишь изменяет свои химические свойства, в результате чего одни виды веществ превращаются в другие.

Однако такого рода деления молекул на составные части не могут продолжаться до фантастической бесконечности без того, чтобы молекула перестала быть молекулой. Согласно диалектическому закону перехода количественных изменений в качественные изменения, существует конкретный предел, при котором молекула может раскалываться только лишь на свои весомые «строительные кирпичики», которые принято называть атомами.

Атом – это составная часть молекулы, которая представляет собой своеобразную микроскопическую модель колоссальной Солнечной системы (радиус атома в 10 23раз меньше, чем радиус Солнечной системы). Если Солнечная система состоит из горячего центрального Солнца и движущихся вокруг него по орбите холодных планет, то миниатюрный атом состоит из центрального положительно заряженного ядра и движущихся вокруг него по орбите отрицательно заряженных электронов. Алгебраическая сумма всех электрических зарядов атома всегда равна нулю, так что атом в целом является электрически нейтральной весомой частицей. Размеры атома порядка 10 -8см, а размеры ядра 10 -12–10 -13см.

Со структурой различных атомов можно ознакомиться в периодической системе элементов Д.И.Менделеева [21], где порядковый номер элемента Z определяет заряд ядра и одновременно число электронов в атоме. Самое простое строение имеет атом водорода Н. Его порядковый номер Ζ = 1. Это значит, что он состоит из одного протона, вокруг которого на расстоянии 5,29×10 -9см от центра вращается единственный электрон. Наиболее простым и легким после водорода является атом гелия, ядро которого состоит из двух протонов и двух нейтронов. Вокруг ядра вращаются два электрона на одной и той же орбите.

Атомный вес углерода С равен 12, а его порядковый номер Z=6. Это значит, что ядро атома углерода состоит из 6 протонов и из (12 – 6) = 6 нейтронов. Вокруг центра ядра вращаются также 6 электронов (на первой орбите – 2, на второй орбите – 4). Атомный вес кислорода равен 16, а его порядковый номер Z = 8. Это значит, что ядро атома кислорода состоит из 8 протонов и из (16 – 8) = 8 нейтронов. Вокруг центра ядра вращаются также 8 электронов (на первой орбите – 2, на второй орбите – 6). Атом железа состоит из 26 электронов, 26 протонов и 30 нейтронов. Атом золота состоит из 79 электронов, 79 протонов и 118 нейтронов и т. д. ([23], стр.34).

Если молекулы невидимы простым глазом, то их мельчайшие частички, т. е. атомы, невидимы и подавно. Если для сравнения мы возьмем в руки металлический шарик диаметром в 1 мм, то диаметр атома окажется в сто миллионов раз меньше него, а радиус ядра атома в 10 000 раз меньше, чем радиус самого атома. Примерно во столько же раз радиус Солнца меньше, чем радиус Солнечной системы. Такое подобие свидетельствует о том, что колоссальная Солнечная система и миниатюрный атом, невидимый простым глазом, являются различными фрагментами одного и того же творческого проекта или различными продуктами творческой деятельности одного и того же интеллектуального Творца.

Молекула состоит из некоторого множества одинаковых или различных атомов. Например, молекула водорода состоит из двух атомов водорода, молекула воды – из двух атомов водорода и одного атома кислорода. «Молекулы наиболее сложных веществ – высших белков и нуклеиновых кислот – построены из такого количества атомов, которое измеряется сотнями тысяч. При этом атомы могут соединяться друг с другом не только в различных соотношениях, но и различным образом. Поэтому, при сравнительно небольшом количестве химических элементов число различных веществ очень велико».

Естественными науками достоверно установлено, что все окружающие нас вещи и предметы – твердые тела, жидкости, газы, звезды, планеты, растения, живые организмы и т. д. – состоят либо из молекул, либо из элементарных частиц и их соединений, которые в определенных условиях могут объединяться в молекулы.

Под элементарнымиобычно подразумевают такие частицы,внутреннюю структуру которых на современном уровне развития физики нельзя представить как объединение других частиц. Понятие «элементарный» применительно к частицам является не только относительной, но и условной категорией, потому что со временем физика все глубже и глубже проникает внутрь частиц, которые ранее представлялись нам элементарными. Весьма интересными в этом плане являются научные работы автора этой книги, раскрывающие тайны удивительного внутреннего мира фотона, все размеры которого равны нулю, см. ([23], стр.31).

Атомы не являются элементарными частицами постольку, поскольку они состоят из более мелких элементов, таких, как электроны, протоны и нейтроны.