Šiandien žodis atomas yra toks pat įprastas, kaip ir batonas – mes visi daugiau ar mažiau žinome iš ko susidaro medžiagos, kaip veikia atominės elektrinės ar baisiosios atominės bombos. Dažnas yra girdėjęs apie fizikų bandymus prisikasti iki dar smulkesnių dalelių, nei pats atomas – mums tai jau yra įprasti ir nieko nestebinantys šiuolaikinio mokslo tikslai. Tačiau ar susimąstome, kas gi yra tas atomas? Ir kaip žmonija susižinojo apie jį tiek, kiek žino dabar?

Susipažinkime – jo mažoji ir gausioji prakilnybė – atomas

Bill Bryson populiarioje knygoje „Trumpa istorija beveik apie viską“ apie atomą pradeda pasakoti tokia įžanga. Didysis fizikas Richardas Feynmannas iš Kalifornijos technologijos instituto kartą pasakė, kad jeigu reikėtų susiaurinti mokslo istoriją iki vieno svarbaus teiginio, tas teiginys būtų toks: „Visi daiktai yra sudaryti iš atomų". Jie yra visur ir tikrai viskas yra iš jų sudaryta. Apsidairykite aplink. Visur knibžda atomų. Ne tik kietos būsenos daiktai - sienos, stalai ir sofos - bet ir oras tarp jų. Ir tų atomų yra tokia daugybė, kad to kiekio neįmanoma suvokti.

Kaip žinome dar iš mokyklos laikų (na, arba bent jau turėtume žinoti), pagrindinis atomų darinys yra molekulė (iš lot. „maža. masė"). Molekulėje yra tiesiog du ar daugiau atomų, jie veikia kartu ir sudaro pastovų junginį: prie dviejų vandenilio atomų pridėkite vieną deguonies ir gausite vandens molekulę. Kaip rašytojai mąsto ne raidėmis, o žodžiais, taip chemikai linkę samprotauti molekulėmis, o ne cheminiais elementais, taigi jie skaičiuoja molekules, ir tų molekulių yra mažų mažiausiai begalė. Viename kubiniame centimetre 0 laipsnių Celsijaus temperatūros oro (tai maždaug cukraus gabaliuko dydžio oro erdvė), esančiame jūros lygyje, telpa 45 milijardai milijardų molekulių. Ir tiek jų yra kiekviename kubiniame centimetre - visur aplink mus. Pagalvokite, o kiek kubinių centimetrų yra pasaulyje už jūsų lango - kiek cukraus gabalėlių reikėtų, norint pripildyti šią erdvę? Tada pagalvokite, kiek jų reikėtų pripildyti Visatą. Atomų, trumpai tariant, yra begalė.

Jie yra ir neįtikėtinai patvarūs. Jie gyvena taip ilgai, jog kiekvienas jus sudarantis atomas, kol tapo dalis jūsų, tikriausiai yra perėjęs per keletą žvaigždžių ir buvęs milijonų kitų organizmų dalimi. Kiekvieną iš mūsų sudaro begalė atomų, ir mums mirus jie taip sparčiai išsisklaido, kad nemažai mūsų atomų - gal net iki milijardo - ko gero, kada nors priklausė Shakespeare'ui. Dar po milijardą gali būti atėję iš Budos ir Čingischano, ir Beethoveno, ir bet kurios kitos istorinės asmenybės, kurią tik paminėtumėte. (Tie asmenys, žinoma, turi būti istorinės asmenybės, nes tiems atomams, kad visiškai persiskirstytų, reikia kelių dešimtmečių; taigi Elvis'o Presley'o atomų, kad ir kaip jums to norėtųsi, dar neturite.)

Taigi mumyse visuose yra įvykusi reinkarnacija - nors ir trumpalaikė. Kai mirsime, mūsų atomai išsiskaidys ir išsiskirstys, kad būtų panaudoti kitur - kaip medžio lapo, kito žmogaus kūno ar rasos lašelio dalis. Patys atomai vis dėlto gyvena praktiškai amžinai. Niekas tiksliai nežino, kiek laiko gali egzistuoti atomas, bet, pasak Martino Reeso, tai gali būti apie 10³⁵ metų - ir čia toks didelis skaičius, kad jį maloniau išreikšti matematiniu simboliu, nei bandyti įvardinti žodžiais.

Be to, atomai yra labai maži - be galo maži. Išsirikiavę petys petin vienas po kito už žmogaus plauko gali pasislėpti pusė milijono atomų. O ant taško, parašyto sakinio pabaigoje, jų sutilptų daugiau kaip 100 milijardų. Atskiro atomo tokiu masteliu tiesiog neįmanoma įsivaizduoti. Bet, žinoma, galime pabandyti.

Pradėkite nuo milimetro, kuris yra tokio ilgio linija: - . Dabar įsivaizduokite, kad šitas brūkšnelis padalijamas į tūkstantį lygių dalių. Kiekviena tų dalelių yra mikronas. Toks yra mikroorganizmų dydis. Tipiškas mikroorganizmas klumpelė - mažutėlis, vienaląstis gėlo vandens gyvis — yra apie 2 mikronų skersmens, t. y. 0,002 milimetro, tad iš tikrųjų labai mažas. Jeigu norėtumėte plika akimi pamatyti jį vandens lašelyje, tą vandens lašą tektų padidinti iki kokių dvylikos metrų. Bet jei norėtumėte išvysti to paties vandens lašo atomus, jums tektų tą lašą padidinti iki 240 kilometrų.

Angstremas yra ilgio matavimo vienetas, lygus 10^-10 m, arba 0,1 nm. Paprastai angstremais matuojami atomai, nes vienas angstremas parodo apytikslį atomo spindulį.

Kitaip tariant, atomai egzistuoja visai kitos eilės dydžių skalėje. Norint priartėti prie atomų skalės, tektų vieno mikrono „griežinėlį" suskųsti į dešimt tūkstančių smulkesnių padalų. Tai ir yra atomo skalė: viena dešimt-milijoninė milimetro dalis. Tai šitaip smulku, kad išeina už mūsų įsivaizdavimo ribų, bet apie tas proporcijas galima susidaryti įspūdį, prisiminus, kad vienas atomas su nupiešta milimetro linija sutinka taip, kaip rašomojo popieriaus lapo storis - su Empire State Building pastato aukščiu.

Johnas Daltonas ir atgimstantys atomo tyrimai

Žinoma, dėl savo patvarumo ir didžiulio kiekio atomai ir yra tokie naudingi, bet ir be galo mažulyčiai, todėl juos pastebėti ir suprasti yra neįsivaizduojamai sunku. Suvokimas, kad visi daiktai susideda iš atomų, kuriems būdingi trys dalykai - mažumas, gausa ir patvarumas, mokslininkams į galvas atėjo labai pamažu. Mintį, kad medžiaga susideda iš atskirų dalelių, pirmą kartą iškėlė Leukipas Miletietis I a. m. e. Šią idėją išplėtojo jo mokinys Demokritas, pradėjęs vartoti žodį „atomas“ (kilusį iš graikų kalbos žodžio „atomas“ – nedalomas). Tačiau šios teorijos ilgą laiką buvo pamirštos ir atgijo tik XIX amžiuje. Iš užmiršties liūno atomą ištraukė ne koks nors jau pagarsėjęs mokslininkas, o neturintis užsiėmimo ir negalintis pasigirti išsilavinimu anglų kvakeris Johnas Daltonas.

Išgirdus žodį „kvakeris“ jaunimas neabejotinai ims šypsotis, įsivaizduodamas, jog taip galėjo vadintis nebent „Quake“ žaidimo mėgėjas. Tačiau tais laikais kompiuterių nebuvo, kaip ir pačio žaidimo, tad žodžio prasmė buvo neabejotinai kitokia. Tuo metu kvakeriais buvo vadinama viena iš krikščionybės šakų – kadangi tai su atomo pažinimo istorija nedaug tesusiję, religines kvakerių peripetijas paliksime skaitytojams savarankiškai analizei. 

Daltonas gimė 1776-aisiais šiaurės Anglijos Ežerų krašto pakraštyje, netoli Kokermuto, neturtingoje ir pamaldžioje audėjų kvakerių šeimoje. (Po ketverių metų netoli Kokermuto gims ir poetas Williamas Wordswort-has.) Daltonas buvo išskirtinai gabus mokinys - toks gabus, kad vos dvylikos metų berniukui buvo patikėta vietinės kvakerių mokyklos priežiūra. Aišku, galbūt tai šį tą sako ir apie pačią mokyklą, ir apie ankstyvą Daltono subrendimą, bet gal ir ne: iš jo dienoraščių sužinome, kad maždaug tuo metu jis skaitė Newtono Principia- originalą lotynų kalba! - ir kitus veikalus, reikalaujančius panašios intelektinės brandos.

Johnas Daltonas

Būdamas penkiolikos metų ir vis dar vadovaudamas tai mokyklai, Daltonas įsidarbino netoliese esančiame Kendalo mieste, o dar po dešimties metų persikėlė į Mančesterį ir beveik niekur iš ten nebuvo išvykęs visus likusius penkiasdešimt gyvenimo metų. Mančesteryje jis tapo savotišku intelektualiniu verpetu, rašė knygas ir straipsnius apie viską, pradedant meteorologija ir baigiant gramatika. Jis nesugebėjo skirti spalvų ir aprašė šį sutrikimą, kuris buvo pavadintas daltonizmu. Nors tuo metu šlovę jam atnešė stora knyga, pavadinta „Nauja cheminės filosofijos sistema", išleista 1808-aisiais, tačiau dabar tik fizikai arba fizika besidomintys žmonės žino Daltono nuopelnus. O štai daltonizmas – labai jau įprastas žodis, girdėtas kiekvienam. Tad kad ir ką sakyti, bet niekada negali būti tikras, kokie dalykai gyvenime paliks neišdildomą pėdsaką ateities vingiuose.

Na, bet grįžkime prie Daltono leidinio. Knygą sudarė daugiau kaip devyni šimtai puslapių, tačiau iš vieno trumpo, vos penkių puslapių skyriaus žmonės pirmiausia sužinojo apie atomus, kurie buvo aprašyti panašiai, kaip apie atomus rašoma šiuolaikiniuose mokslo veikaluose. Anot paprastų Daltono įžvalgų, visos materijos pamatas - be galo mažos, nedalomos dalelės. „Jeigu norėtume sukurti arba sunaikinti vandenilio dalelytę, tai būtų panašu į mėginimą Saulės sistemon įterpti naują planetą arba sunaikinti kurią nors vieną iš jau esančių", - rašė jis.

Nei pati atomo idėja, nei jo pavadinimas nebuvo visiškai nauji. Kaip jau minėjome, tai sugalvojo senovės graikai. Daltono indėlis buvo tas, kad numatė santykinį šių atomų dydį, pobūdį ir tai, kaip jie susiję vienas su kitu. Jis, pavyzdžiui, žinojo, kad vandenilis yra lengviausias cheminis elementas, taigi jam suteikė atominį svorį, lygų 1. Jis taip pat buvo įsitikinęs, kad vandenį sudaro septynios dalys deguonies ir viena vandenilio, todėl deguoniui davė atominį svorį 7. Šitaip Daltonas sugebėjo įvardyti žinomų elementų santykinio svorio dydžius. Ne visuomet jis tai padarė visiškai tiksliai - deguonies atominis svoris iš tikrųjų yra 16, o ne 7 - bet pats principas buvo geras ir padėjo pamatus visai šiuolaikinei chemijai ir kitoms šiuolaikinio mokslo šakoms.

Šis darbas Daltoną išgarsino, tačiau šlovė neužgožė Anglijos kvakeriams įprastų pareigų. 1826-aisiais prancūzų chemikas P. J. Pelletier nuvyko į Mančesterį, norėdamas sutikti atomus tyrinėjantį didvyrį. Pelletier tikėjosi rasti jį prašmatnioje įstaigoje, todėl buvo tiesiog suglumintas, suradęs Daltoną mažoje atkampioje mokykloje, mokantį berniukus aritmetikos pagrindų. Pasak mokslo istoriko E. J. Holmyardo, Pelletier, išvydęs didįjį atradėją, sutrikęs pralemeno:

„Ar turiu garbės kreiptis į poną Daltoną?" - Jis niekaip negalėjo patikėti savo akimis, kad visoje Europoje garsus chemikas ir yra tas žmogus, kuris štai čia moko berniuką pirmųjų keturių aritmetikos taisyklių. „Taip, -atsakė dalykiškasis kvakeris. - Gal malonėsite prisėsti ir palaukti, kol paaiškinsiu aritmetiką šitam vaikinui?"

Daltonas mėgino išvengti visų titulų, bet vis tiek prieš savo paties norą buvo išrinktas į Karališkąją draugiją ir apipiltas visokiais apdovanojimais, o valdžia jam paskyrė nemažą pensiją. 1844-aisiais paskui jo karstą ėjo keturiasdešimt tūkstančių žmonių, ir laidotuvių kortežas nusidriekė dvi mylias. „Nacionalinių biografijų žodyne" jam skirta nepaprastai daug vietos, ir iš visų devyniolikto amžiaus mokslo vyrų jį aplenkia tik Danvinas ir Lyellas.

Ištisą šimtmetį Daltono atradimas vis dar buvo laikomas hipotetiniu, ir keli įžymūs mokslininkai - pirmiausia fizikas Ernstas Machas iš Vienos, kurio garbei yra pavadintas garso greičio vienetas - vis dar abejojo, ar atomai apskritai egzistuoja. Jis rašė: „Atomų negalima suvokti pojūčiais... Jie yra minties padarinys". Skepticizmas dėl atomų egzistavimo buvo toks didelis, ir ypač - vokiškai kalbančiose šalyse, jog manoma, kad tai net prisidėjo prie didžiojo fizikos teoretiko ir atomų entuziasto Ludwigo Boltzmanno savižudybės 1906-aisiais.

Būtent Einšteinas 1905-aisiais ir pateikė pirmuosius nepaneigiamus atomų egzistavimo įrodymus darbe, skirtame Browno judėjimui, bet šis darbas sudomino nedaugelį, be to, Einšteinas netrukus pasinėrė į darbą apie bendrąjį reliatyvumą. Atomo tyrinėjimai aprimo ir mokslas dar nežinia kiek būtų laikęsis Daltono pasiektų rezultatų, jeigu jo darbų nebūtų pratęsęs Ernestas Rutherfordas.

Ernestas Rutherfordas ir planetinis atomo modelis

Taigi pirmasis tikras atominio amžiaus didvyris, nors ir ne pirmasis apie tai prabilęs, buvo Ernestas Rutherfordas.

Rutherfordas gimė 1871-aisiais Naujosios Zelandijos skurdžiuosiuose kvartaluose. Jo tėvai buvo emigravę iš Škotijos, tikėdamiesi užsiauginti truputį linų ir daug vaikų (perfrazuojant Steveną Weinbergą). Augdamas atokios šalies atkampioje vietoje, Rutherfordas buvo neįsivaizduojamai toli nuo visų mokslo tyrimų, bet 1895-aisiais laimėjo stipendiją. Tai leido jam atlikti tyrimus Kembridžo universiteto Cavendisho laboratorijoje, kuri tuo metu tapo karščiausia pasaulio fizikos tyrinėjimų vieta.

Fizikai yra pagarsėję niekinamu požiūriu į kitų sričių mokslininkus. Kai didžiojo austrų fiziko Wolfgango Pauli'o žmona jį iškeitė į chemiką, Pauli negalėjo atsitokėti iš nustebimo. „Aš būčiau labiau supratęs, jei ji būtų pasukusi paskui matadorą, - tarstelėjo jis savo draugui vis dar nustebęs. -Bet paskui chemiką...”

Tokius jausmus būtų supratęs ir Rutherfordas. „Visas mokslas yra arba fizika, arba pašto ženklų kolekcionavimas", - kartą pasakė jis, ir ši eilutė vėliau buvo cituojama daugybę kartų. Todėl ironiška, kad 1908-aisiais Rutherfordui buvo suteikta chemijos, o ne fizikos Nobelio premija.

Ernestas Rutherfordas

Rutherfordui sekėsi - sekėsi, kad tapo genijumi, ir dar labiau pasisekė, kad gyveno tuo metu, kai fizika ir chemija visus labai domino, ir šie du mokslai derėjo tarpusavyje (ne tik dėl paties Rutherfordo sentimentų). Daugiau niekad šie du mokslai nebebuvo taip priartėję prie vienas kito.

Nepaisant jį lydinčios sėkmės, Rutherfordas nebuvo ypač sumanus, o matematika jam gana sunkiai sekėsi. Per paskaitas jis dažnai taip susipainiodavo spręsdamas savo paties lygtis, kad sustodavo pusiaukelėje ir liepdavo studentams išsispręsti patiems. Pasak jo ilgamečio kolegos Jameso Chadvvicko, atradusio neutroną, Rutherfordas nelabai žinodavo, kaip atlikti eksperimentus. Jis tiesiog buvo atkaklus ir atviro proto. Talento stoką kompensavo įžvalgumas ir drąsa rizikuoti. Jo protas, kaip teigė vienas biografas, „nuolat sukosi ties riba to, ką pajėgė suprasti, bet tai buvo daug daugiau, nei galėjo suprasti daugelis". Susidūręs su sunkiai išsprendžiama problema, Rutherfordas galėjo prie jos dirbti stropiau ir ilgiau nei kiti ir jautriau reaguodavo į netradicinius paaiškinimus. Jam sekėsi, nes jis buvo pasiruošęs praleisti prieš ekraną daugybę nuobodžių valandų skaičiuodamas alfa dalelių blyksnius (taip juos tada vadino) - atlikdavo tokį darbą, kurį mokslininkai paprastai paveda kam kitam. Jis buvo vienas pirmųjų - gal net pats pirmasis - pastebėjęs, kad jei būtų pažabota atomuose slypinti energija, ji galėtų pagaminti tokio galingumo bombas, kad „visas šis senasis pasaulis pradingtų dūmuose".

Jis buvo stambus ir energingas, o jo balsas priversdavo susigūžti nedrąsiuosius. Kartą, kai buvo pranešta, kad Rutherfordas dalyvaus radijo laidoje, transliuojamoje per Atlanto vandenyną, vienas jo kolega sausai paklausė: „O kam čia dar reikia to radijo?" Jam taip pat buvo būdingas atvirai rodomas pasitikėjimas savimi. Kai kažkas Rutherfordui pasakė, jog atrodo, kad jis visada laikosi ant bangos keteros, šis atsakė: „Juk tą bangą aš pats ir sukėliau, ar ne?" C. P. Snow prisimena, kaip kartą Kembridže išgirdo Rutherfordą sakant siuvėjui: „Mano liemens apimtis kasdien didėja. Kaip ir mano proto galios".

Bet 1895-aisiais, kai Rutherfordas atsidūrė Cavendisho laboratorijoje, ir jo liemens apimtis, ir šlovė dar nebuvo per daug dideli (Laboratorijos pavadinimas kilęs iš tų Cavendishų giminės, kurioje užaugo ir Henry. Didžiausią vaidmenį čia suvaidino Williamas Cavendishas, septintasis Devonšyro hercogas, gabus Viktorijos laikų Anglijos matematikas ir plieno pramonės magnatas. 1870-aisiais jis skyrė universitetui 6300 svarų sterlingų, kad būtų pastatyta eksperimentinė laboratorija.). Šis mokslo raidos etapas buvo išskirtinai turtingas įvykių. Tais metais, kai Rutherfordas atvyko į Kembridžą, Vokietijoje Viurcburgo universitete Wilhelmas Roentgenas atrado X-spindulius (vėliau jo garbei pavadintus rentgeno spinduliais); kitais metais Henry Becquerelis atrado radioaktyvumą. Ir pati Cavendisho laboratorija buvo bepradedanti ilgą sėkmingų tyrinėjimų periodą. 1897-aisiais J. J. Thomsonas ir jo kolegos čia atrado elektroną, 1911-aisiais C. T. R. Wilsonas pagamino pirmąjį dalelių detektorių (apie tai mes dar kalbėsime), o 1932-aisiais Jamesas Chadwickas čia atrado neutroną, jeigu žvelgsime dar toliau į ateitį, 1953-aisiais Cavendisho laboratorijoje Jamesas Watsonas ir Francis Crickas išaiškino DNR struktūrą.

Iš pradžių Rutherfordas dirbo su radijo bangomis ir tai neblogai sekėsi — jam pavyko perduoti aiškų signalą daugiau kaip mylios atstumu, ir tuo metu tai buvo labai žymus pasiekimas — bet metė šiuos tyrimus, kai vienas vyresniųjų kolegų įtikino, kad radijas neturi didelės ateities. Tiesą pasakius, Rutherfordas Cavendisho laboratorijoje neįsitvirtino ir praleidęs čia trejus metus ir nematydamas aiškios savo tyrimų krypties pradėjo dirbti Monrealio McGillo universitete. Ten jis ir pradėjo kopti šlovės laiptais. Tada, kai buvo apdovanotas Nobelio premija („už cheminių elementų skaidymo tyrinėjimus ir radioaktyviųjų medžiagų cheminius tyrimus", — teigiama oficialiame rašte), jis jau buvo persikėlęs į Mančesterio universitetą ir kaip tik ten atliko svarbiausius tyrimus, nustatydamas atomų struktūrą ir prigimtį.

Daltono pažiūros į atomą buvo sugriautos 1897 m., kai Dž. Dž. Tomsonas (1856-1940) atrado, kad atomai gali skleisti dar mažesnes neigiamas elektringąsias daleles, vėliau pavadintas elektronais. Paaiškėjo, kad atomui būdinga tam tikra vidinė sandara. Tomsono atradimas rodė, jog atomas turi turėti ir teigiamų elektrintųjų dalelių. Taigi, nors dvidešimto amžiaus pradžioje jau buvo žinoma, kad atomus taip pat sudaro dalelės, bet dar nežinoma, kiek tų dalelių atome yra, kaip jos susijusios tarpusavyje ir kokia jų forma. Kai kuriems fizikams atrodė, kad atomai gali būti kubo formos, nes erdvėje kubus galima talpiai jungti vieną su kitu. Vis dėlto labiau paplitęs pasiūlytas požiūris teigė, kad atomas labiau primena bandelę su razinomis arba slyvų apkepą: tankus, kietas objektas, turintis teigiamą krūvį ir „prisagstytas" neigiamai įelektrintų elektronų kaip bandelė - razinų.

"Bandelės su razinomis" modelis

1910-aisiais Rutherfordas (padedamas savo studento Hanso Geigerio, kuris vėliau išrado spinduliuotės detektorių, paskui pavadintą jo vardu) į auksinės folijos lakštą paleido srautą jonizuotų helio atomų, arba alfa dalelių. Rutherfordo nustebimui, kai kurios dalelės atšoko atgal. Jis sakė, kad įspūdis buvo toks tarsi iššautum 15 colių skersmens sviedinį į popieriaus lapą, ir tas sviedinys atšokęs nukristų tau ant kelių. Tiesiog to niekas nesitikėjo. Gerokai pamąstęs apie eksperimentą, Rutherfordas nusprendė, kad galimas tik vienas paaiškinimas: vienos dalelės atšoko atgal, nes atomo viduje atsimušė j kažką mažą ir tankų, o kitos perėjo lengvai. Taip Rutherfordas suprato, kad atomas yra gana tuščia erdvė su labai tankiu branduoliu centre. Šis atradimas labai nudžiugino, bet tuoj pat iškilo viena problema. Pagal visus tradicinės fizikos dėsnius taip sudarytų atomų neturėjo būti.

Šie tyrimai Rutherfordą paskatino prisiminti planetinį atomo modelį – atomas susideda iš vieno arba dviejų elektronų, skriejančių aplink branduolį kaip planetos aplink kokią nors saulę. Toks įsivaizdavimas atsirado 1904-aisiais ir buvo tik įžvalgaus japonų fiziko Hantaro Nagaoka'os spėjimas. Šis modelis Rutherfordui leido paaiškinti eksperimento keistenybes – tokiu atveju tarp „planetų“ ir „saulės“ yra daug laisvos erdvės. Ir nors tas vaizdas visiškai neatitinka tikrovės, bet juo vis tiek tikima – net ir dabar daugelis žmonių panašiai įsivaizduoja atomo struktūrą. Kaip mėgdavo tvirtinti Isaacas Asimovas, šis vaizdas įkvėpė ištisas mokslinės fantastikos rašytojų kartas, skatindamas kurti pasakojimus apie pasaulius pasauliuose, kuriuose atomai tampa mažutėlėmis apgyvendintomis saulės sistemomis arba mūsų Saulės sistema daug didesnėse sistemose pavirsta tik krisleliu. Netgi dabar Europos branduolinių tyrimų organizacija (CERN) kaip savo internetinės svetainės logotipą naudoja Nagaoka'os sukurtą įvaizdį.

Planetinio atomo modelio problemos - elektronas skriedamas aplink branduolį turi ant jo nukristi...

Tuo pačiu Rutherfordo tyrimų rezultatai iškėlė svarbių ir neatidėliotinų klausimų, pavyzdžiui, kodėl joks elektronas, sukdamasis aplink branduolį, į jį neatsimuša? Tradicinė elektrodinamikos teorija tvirtino, kad besisukantis elektronas turėtų labai greitai išeikvoti energiją - tiesiog per kokią akimirką — ir spirale nuskrieti branduolio link, o tai turėtų katastrofiškų pasekmių jiems abiem. Kitas klausimas, kaip protonai, turintys teigiamą elektros krūvį, gali visi kartu išsilaikyti branduolyje, iš jo neišsiveržę ir nesudraskę paties atomo? Tapo akivaizdu, jog tai, kas vyksta mažųjų dalelių pasaulyje, nepaklūsta mikropasaulio, kuriame telkiasi mūsų lūkesčiai, dėsniams.

Taip nenumaldomai artėjo laikas kvantinių reiškinių aptikimui. Tuo metu šalia Rutherfordo atsirado kitų fizikų, įnešusių savo indėlį, aiškinantis atomo keistenybes. Bet apie tai, kaip ir apie tikrąjį, sunkiai suvokiamą atomo modelį kitoje straipsnio dalyje.

Parengta pagal:

• Bill Bryson „Trumpa istorija beveik apie viską“
• Atom

Komentarai (32)