1909 год. Май

«Я признаю, что по-настояшему понял историю физики лишь после того, как усвоил основные идеи диалектического материализма».

ПОЛЬ ЛАН ЖЕВЕН

Заблуждение науки

Что бы вы сказали, если бы кто-нибудь из ваших знакомых стал утверждать, что никаких законов природы не существует? Что все законы природы не что иное, как результат соглашения ученых?

Что ученые просто договорились так считать, а на самом деле никаких законов нет и в помине? Можно не сомневаться в том, что вы, вероятно, посоветовали бы вашему знакомому обратиться к психиатру. Ведь в наше время подобные рассуждения были бы расценены, как свидетельство психической ненормальности человека. Но так было не всегда. Подобные рассуждения очень часто мелькали на страницах научных и философских журналов в начале XX в.

Великие открытия науки, сделанные на рубеже XIX— XX вв., коренным образом изменили взгляды ученых на природу. Период химической атомистики кончился. Атомистика вступила в новый период своего развития. Этот период — физическая, или современная, атомистика. Сделанные физиками открытия разрушали все привычные представления о строении вещества.

Физика до этого времени в толковании тех или иных открытий опиралась на результаты повседневного опыта. Внутреннее строение вещества представлялось по образу и подобию доступного наблюдению окружающего нас мира. Поэтому предполагалось, что полученные в результате этих наблюдений закономерности справедливы и для мира атома. Когда же эти закономерности при наблюдении микромира не подтверждались, под сомнение ставилась не применимость этих закономерностей к явлениям микромира, а существование закономерностей в окружающем нас мире вообще.

Но одно дело сделать открытие, а другое — сделать из него правильные выводы. Причем правильные не только с научной, но и с философской точки зрения. А вот этого и не могли сделать некоторые ученые-физики того времени. Например, теория относительности Эйнштейна совершенно справедливо утверждала, что понятия времени и пространства существуют только в связи с существованием материи, т. е. того реального мира, в котором мы живем. Пространство и время есть формы существования материи, и они неотделимы друг от друга.

Утверждать противоположное — значит согласиться с тем, что существуют какие-то предпосланные «свыше» часы, которые отстукивают время. Такое измерение времени, вне существования материи, может производить только сверхъестественное существо, т. е. бог.

Или явление радиоактивности. Не зная законов сохранения вещества и энергии, легко можно впасть в ошибку, считая, что при радиоактивных излучениях материя «исчезает». А это идеалистический вывод.

Такие и аналогичные, философски неправильные, выводы стали делать из открытий науки некоторые ученые. К ним относились француз Пуанкаре, немец Мах, русский Богданов и др. Идеалистические толкования великих открытий физики получали все большее и большее распространение. И в сущности это было не что иное, как протаскивание поповщины во взгляды на природу, как желание увести ученых, исследователей от решения насущных проблем. Так возник кризис в физике. И разрешить его мог только тот, кто с правильных идейных позиций объяснит ученым, в чем они заблуждались, истолковывая открытия атомной физики. Такой человек нашелся. Это был Владимир Ильич Ленин.

Пророческие слова

В мае 1909 г. вышла эта книга. Изданная с большим трудом в России на плохой бумаге и всего лишь тиражом 2000 экземпляров, она ничем внешне не привлекала к себе внимания. Книга называлась «Материализм и эмпириокритицизм». Несколько месяцев напряженно трудился над ней Владимир Ильич. Находясь в эмиграции в Швейцарии, куда он вынужден был уехать от преследований царского правительства, Ленин напряженно работал над книгой. Более 200 трудов по философским и научным проблемам ему пришлось прочитать и изучить.

Своей книгой Ленин нанес сокрушительный удар по идеалистическим толкованиям открытий атомной физики. Кризис в физике, по Ленину, связан с тем, что прежние представления о строении материи меняются, по мере того как знания человека о природе вещей становятся богаче и глубже. Однако, как бы ни менялись наши представления о строении материи, неизменным остается тот факт, что материя существует независимо от нашего сознания.

Бесконечно сложна материя, но так же бесконечны способности человека познавать тайны окружающего нас мира.

В этой книге Ленина есть пророческие слова о неисчерпаемости атома и электрона. Последующее развитие науки блестяще подтвердило гениальное высказывание Ленина. Ленин также показал, что понимание явлений природы, дальнейшее развитие науки немыслимо без правильного диалектического взгляда на природу вещей. Путь развития атомной физики был философски освещен Лениным на целую эпоху вперед. Так великое материалистическое учение позволило Ленину разобраться в сложных научных проблемах атомной физики и наметить пути выхода ее из кризиса. Этим самым в биографию атома были вписаны новые страницы.

1911 год

«Эрнест Резерфорд... произвел величайшую перемену в нашем взгляде на материю со времен Демокрита».

Английский физик АРТУР ЭДДИНГТОН

Что волновало ученых?

Наступление на атом продолжалось с новой силой.

Вспомним «пудинг с изюмом» — модель атома, которую создал Томсон в 1903 г. Ведь он предположил, что атом представляет собой сферу, равномерно заряженную положительным электричеством, в которую вкраплены отрицательно заряженные электроны. Сумма всех положительных зарядов равна сумме отрицательных. В целом атом нейтрален.

Но многое было неясно в этой модели.

Что представляет собой положительно заряженная масса атома?

Как связать между собой модель атома Томсона и наблюдаемые явления испускания из атома бета-частиц, т. е. электронов, положительно заряженных альфа-частиц и гамма-лучей, не имеющих заряда?

Есть ли в атоме положительно заряженные частицы?

Наконец, правильна ли модель атома, созданная Томсоном?

Ведь он создал модель на основе предположений. А их надо подтвердить опытом.

Все эти вопросы волновали ученых. И постепенно атом раскрыл свои тайны. Особенно много сделал в этом отношении знаменитый английский ученый Эрнест Резерфорд.

Важнейшая дата

1911 год вошел в биографию атома, как год создания новой модели атома, модели, положившей начало современному представлению об атоме. И эта модель ничего общего не имела с моделью «пудинг с изюмом» Томсона. Ее создал Резерфорд, ученик Томсона.

Доказательства правильности новой модели были неопровержимыми. И модель атома Томсона постепенно была отвергнута учеными. На смену ей пришла модель атома Резерфорда, о которой мы и хотим рассказать.

Студент делает важное предположение

Рассказывая биографию атома, мы уже несколько раз упоминали о Резерфорде. Это он впервые сделал предположение, что радиоактивность — внутриатомный процесс, а в 1899 г. обнаружил в составе излучения, испускаемого ураном, два сорта лучей: альфа- и бета-лучи. Это он в 1900 г. установил, что альфа-лучи представляют собой поток атомов гелия и что радий непрерывно превращается в другой элемент—радон.