ከዘመናት ከአቶም ጋር - ክፍል 1

ያለፈው ክፍለ ዘመን ብዙ ጊዜ "የአቶም ዘመን" ተብሎ ይጠራል. በዛን ጊዜ በጣም ሩቅ አይደለም, በዙሪያችን ያለውን ዓለም የሚያጠቃልሉት "ጡቦች" መኖራቸው በመጨረሻ ተረጋግጧል, እና በእነሱ ውስጥ የተኙ ኃይሎች ተለቀቁ. የአቶም እሳቤ ግን በጣም ረጅም ታሪክ ያለው ነው, እና የቁስ አወቃቀሩን የእውቀት ታሪክ ታሪክ ከጥንት ጊዜ ከሚጠቅሱ ቃላቶች ይልቅ መጀመር አይቻልም.

1. ፕላቶን (በስተቀኝ በኩል፣ ፈላስፋው የሊዮናርዶ ዳ ቪንቺ ገፅታዎች አሉት) እና አርስቶትል የሚያሳይ የራፋኤል ፍሬስኮ “የአቴንስ ትምህርት ቤት” ቁራጭ።

"ቀድሞውንም ያረጀ..."

… ፈላስፋዎች ሁሉም ተፈጥሮ በማይታወቅ ሁኔታ ትናንሽ ቅንጣቶችን ያቀፈ ነው ወደሚል መደምደሚያ ደርሰዋል። እርግጥ ነው, በዚያን ጊዜ (እና ከዚያ በኋላ ለረጅም ጊዜ) ሳይንቲስቶች ግምታቸውን ለመፈተሽ እድሉ አልነበራቸውም. እነሱ የተፈጥሮን ምልከታ ለማስረዳት እና ለጥያቄው መልስ ለመስጠት ሙከራ ብቻ ነበሩ-ቁስ አካል ላልተወሰነ ጊዜ ሊበሰብስ ይችላል ወይንስ መበጣጠስ መጨረሻ አለው?«

ምላሾች በተለያዩ የባህል ክበቦች (በዋነኛነት በጥንቷ ህንድ) ተሰጥተዋል፣ ነገር ግን የሳይንስ እድገት በግሪክ ፈላስፋዎች ጥናት ላይ ተጽዕኖ አሳድሯል። "ወጣት ቴክኒሽያን" ባለፈው ዓመት የበዓል ጉዳዮች ላይ, አንባቢዎች ስለ ንጥረ ነገሮች ግኝት መቶ ዘመናት ታሪክ ታሪክ ("ከአካላት ጋር አደጋዎች", MT 7-9/2014), ይህም ደግሞ በጥንቷ ግሪክ ውስጥ ጀመረ. ከክርስቶስ ልደት በፊት በ XNUMX ኛው ክፍለ ዘመን, ቁስ አካል (ኤለመንቱ, ኤለመንቱ) የተገነባበት ዋናው አካል በተለያዩ ንጥረ ነገሮች ተፈልጎ ነበር: ውሃ (ታሌስ), አየር (አናክሲሜን), እሳት (ሄራክሊተስ) ወይም ምድር (Xenophanes).

ኢምፔዶክለስ ሁሉንም አስታረቃቸው፣ ቁስ አካል አንድ ሳይሆን አራት አካላት አሉት። አርስቶትል (1ኛው ክፍለ ዘመን ዓክልበ.) ሌላ ተስማሚ ንጥረ ነገር ጨምሯል - ኤተር ፣ መላውን አጽናፈ ሰማይ ይሞላል ፣ እና ንጥረ ነገሮችን የመቀየር እድልን አወጀ። በሌላ በኩል, ምድር, በአጽናፈ ሰማይ መሃል ላይ ትገኛለች, ሰማዩ ሁልጊዜ የማይለወጥ ነበር. ለአርስቶትል ስልጣን ምስጋና ይግባውና ይህ የቁስ አካል አወቃቀር እና አጠቃላይ ጽንሰ-ሀሳብ ከሁለት ሺህ ዓመታት በላይ ትክክል እንደሆነ ተደርጎ ይቆጠራል። ከሌሎች ነገሮች በተጨማሪ, የአልኬሚ እድገት መሰረት ሆኗል, ስለዚህም የኬሚስትሪ እራሱ (XNUMX).

2. የአብደራ ዴሞክራሲ ጡት (460-370 ዓክልበ.)

ሆኖም፣ ሌላ መላምትም እንዲሁ በትይዩ ተፈጠረ። Leucippus (XNUMXth ክፍለ ዘመን ዓክልበ.) ቁስ አካል የተዋቀረ እንደሆነ ያምን ነበር በጣም ትንሽ ቅንጣቶች በቫኩም ውስጥ መንቀሳቀስ. የፈላስፋው አመለካከት በተማሪው - Democritus of Abdera (460-370 ዓክልበ. ግድም) (2) ተዘጋጅቷል። የቁስ አተሞችን (የግሪክ አተሞስ = የማይከፋፈል) የሆኑትን “ብሎኮች” ብሎ ጠራቸው። የማይነጣጠሉ እና የማይለወጡ ናቸው, እና በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ቁጥራቸው ቋሚ ነው ሲል ተከራክሯል. አተሞች በቫኩም ውስጥ ይንቀሳቀሳሉ.

መቼ አቶሞች እነሱ ተያይዘዋል (በመንጠቆዎች እና በአይን ስርዓት) - ሁሉም ዓይነት አካላት ይፈጠራሉ, እና እርስ በርስ ሲነጣጠሉ - አካላት ይደመሰሳሉ. Democritus በቅርጽ እና በመጠን የሚለያዩ እጅግ በጣም ብዙ የአተሞች ዓይነቶች እንዳሉ ያምን ነበር። የአተሞች ባህሪያት የአንድን ንጥረ ነገር ባህሪያት ይወስናሉ, ለምሳሌ, ጣፋጭ ማር ለስላሳ አተሞች, እና ጎምዛዛ ኮምጣጤ ከማዕዘን የተሠራ ነው; ነጭ አካላት ለስላሳ አተሞች ይመሰርታሉ፣ እና ጥቁር አካላት ደግሞ ሻካራ ወለል ያላቸው አቶሞች ይፈጥራሉ።

አንድ ቁሳቁስ የሚጣመርበት መንገድም የቁስ አካልን ይነካል፡ በደረቅ ውስጥ አተሞች እርስበርሳቸው በጥብቅ ይቀራረባሉ፣ እና ለስላሳ አካላት ውስጥም በቀላሉ ይገኛሉ። የዲሞክሪተስ አመለካከቶች መሠረታዊ መግለጫው "በእርግጥ ባዶነት እና አተሞች ብቻ ናቸው, ሁሉም ነገር ቅዠት ነው."

በኋለኞቹ መቶ ዘመናት የዲሞክሪተስ አመለካከቶች የተገነቡት በተከታታይ ፈላስፋዎች ነው, አንዳንድ ማጣቀሻዎች በፕላቶ ጽሑፎች ውስጥም ይገኛሉ. ኤፒኩረስ - ከተከታዮቹ አንዱ - እንዲያውም ያምን ነበር አቶሞች እነሱም ትናንሽ ክፍሎችን ("አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች") ያቀፈ ነው. ነገር ግን፣ የቁስ አወቃቀሩ የአቶሚክ ቲዎሪ ለአርስቶትል አካላት ጠፋ። ቁልፉ - ቀድሞውኑ - በተሞክሮ ተገኝቷል. አቶሞች መኖራቸውን የሚያረጋግጡ መሳሪያዎች እስካልነበሩ ድረስ የንጥረ ነገሮች ለውጦች በቀላሉ ተስተውለዋል.

ለምሳሌ ውሃ በሚሞቅበት ጊዜ (ቀዝቃዛ እና እርጥብ ንጥረ ነገር) ፣ አየር ተገኝቷል (ሙቅ እና እርጥብ እንፋሎት) ፣ እና አፈር ከመርከቡ በታች ቀርቷል (በውሃ ውስጥ የሚሟሟ ንጥረ ነገሮች ቀዝቃዛ እና ደረቅ ዝናብ)። የጎደሉት ባህሪያት - ሙቀት እና ደረቅነት - በእሳት ይቀርባሉ, ይህም እቃውን ያሞቀዋል.

ተለዋዋጭነት እና የማያቋርጥ የአተሞች ብዛት ማይክሮቦች እስከ XNUMX ኛው ክፍለ ዘመን ድረስ "ከምንም" ይወጣሉ ተብሎ ስለሚታሰብ ምልከታዎችን ይቃረናሉ. የዲሞክሪተስ እይታዎች ከብረታ ብረት ለውጥ ጋር ለተያያዙ የአልኬሚካላዊ ሙከራዎች ምንም መሠረት አልሰጡም. እንዲሁም ማለቂያ የሌላቸውን የአተሞች ዓይነቶችን መገመት እና ማጥናት ከባድ ነበር። የአንደኛ ደረጃ ጽንሰ-ሐሳብ በጣም ቀላል እና የበለጠ አሳማኝ በሆነ መልኩ በዙሪያው ያለውን ዓለም ያብራራ ይመስላል።

3. የሮበርት ቦይል ምስል (1627-1691) በጄ. Kerseboom።

መውደቅ እና ዳግም መወለድ

ለዘመናት፣ የአቶሚክ ቲዎሪ ከዋናው ሳይንስ የተለየ ነው። ይሁን እንጂ በመጨረሻ አልሞተችም, ሀሳቦቿ በሕይወት ተረፉ, የአውሮፓ ሳይንቲስቶችን በአረብኛ ፍልስፍናዊ የጥንት ጽሑፎች ትርጉሞች ደርሰዋል. በሰዎች እውቀት መዳበር የአርስቶትል ፅንሰ-ሀሳብ መሰረቶች መፈራረስ ጀመሩ። የኒኮላስ ኮፐርኒከስ ሄሊዮሴንትሪክ ስርዓት ፣ የሱፐርኖቫ (ታይኮ ዴ ብራቼ) የመጀመሪያ ምልከታዎች ከየትም ተነስተዋል ፣ የፕላኔቶች እንቅስቃሴ ህጎች ግኝት (ጆሃንስ ኬፕለር) እና የጁፒተር (ጋሊሊዮ) ጨረቃዎች በአስራ ስድስተኛው እና አሥራ ሰባተኛው ውስጥ ማለት ነው ። ለዘመናት ሰዎች ከዓለማችን መጀመሪያ ጀምሮ ሳይለወጡ ከሰማይ በታች መኖር አቆሙ። በምድር ላይም የአርስቶትል አመለካከት መጨረሻ ነበር።

ለዘመናት የቆየው የአልኬሚስቶች ሙከራዎች የሚጠበቀውን ውጤት አላመጡም - ተራ ብረቶች ወደ ወርቅ መቀየር አልቻሉም. ቁጥራቸው እየጨመረ የመጣ የሳይንስ ሊቃውንት የንጥረ ነገሮች እራሳቸው መኖራቸውን ይጠራጠራሉ, እና የዲሞክሪተስን ንድፈ ሃሳብ አስታውሰዋል.

4. እ.ኤ.አ. በ 1654 ከማግደቡርግ ንፍቀ ክበብ ጋር የተደረገው ሙከራ የቫኩም እና የከባቢ አየር ግፊት መኖሩን አረጋግጧል (16 ፈረሶች አየር የሚወጣባቸውን ጎረቤት ንፍቀ ክበብ መስበር አይችሉም!)

ሮበርት ቦይል እ.ኤ.አ. በ 1661 የኬሚካል ንጥረ ነገርን በኬሚካላዊ ትንተና ወደ ክፍሎቹ ሊከፋፈል የማይችል ንጥረ ነገር አድርጎ ተግባራዊ ፍቺ ሰጥቷል (3). ቁስ አካል በቅርጽ እና በመጠን የሚለያዩ ጥቃቅን, ጠንካራ እና የማይነጣጠሉ ቅንጣቶችን ያቀፈ እንደሆነ ያምን ነበር. በማጣመር ቁስ አካልን የሚያመርቱ የኬሚካል ውህዶች ሞለኪውሎች ይፈጥራሉ።

ቦይል እነዚህን ጥቃቅን ቅንጣቶች አስከሬን ወይም “ኮርፐስክለስ” (የላቲን ቃል ኮርፐስ = አካል) ሲል ጠራቸው። የቦይል እይታዎች በቫኩም ፓምፕ (ኦቶ ቮን ጊሪኬ፣ 1650) መፈልሰፍ እና የፒስተን ፓምፖች አየርን ለመጭመቅ በማሻሻሉ ምንም ጥርጥር የለውም። የቫኩም መኖር እና በአየር ቅንጣቶች መካከል ያለውን ርቀት (በመጨናነቅ ምክንያት) የመቀየር እድል ለዲሞክሪተስ (4) ፅንሰ-ሀሳብ ይመሰክራል።

የዘመኑ ታላቁ ሳይንቲስት ሰር አይዛክ ኒውተን የአቶሚክ ሳይንቲስትም ነበሩ። (5)። በቦይል አመለካከቶች ላይ በመመስረት, ስለ ሰውነት ውህደት ወደ ትላልቅ ቅርጾች መላምት አስቀምጧል. ከጥንታዊው የዐይን ሽፋኖች እና መንጠቆዎች ስርዓት ይልቅ ማሰሪያቸው - እንዴት ሌላ - በስበት ኃይል ነበር።

5. የሰር አይዛክ ኒውተን (1642-1727) የቁም ሥዕል፣ በጂ. Kneller።

ስለዚህም ኒውተን በመላው አጽናፈ ሰማይ ውስጥ ያለውን መስተጋብር አንድ አድርጓል - አንድ ኃይል ሁለቱንም የፕላኔቶችን እንቅስቃሴ እና የቁስ አካልን ጥቃቅን አካላት አወቃቀሩን ተቆጣጠረ። ሳይንቲስቱ ብርሃንም አስከሬን እንደያዘ ያምን ነበር።

ዛሬ እሱ "ግማሽ ትክክል" እንደነበረ እናውቃለን - በጨረር እና በቁስ አካል መካከል ያሉ በርካታ ግንኙነቶች በፎቶኖች ፍሰት ተብራርተዋል.

ኬሚስትሪ ወደ ጨዋታ ይመጣል

እስከ XNUMXኛው ክፍለ ዘመን መጨረሻ ድረስ አቶሞች የፊዚክስ ሊቃውንት መብት ነበሩ። ይሁን እንጂ የቁስ አካልን የጥራጥሬ መዋቅር ሀሳብ በአጠቃላይ ተቀባይነት ያገኘው በአንቶኒ ላቮይየር የተጀመረው የኬሚካል አብዮት ነው።

የጥንት ንጥረ ነገሮች ውስብስብ መዋቅር - ውሃ እና አየር - በመጨረሻ የአርስቶትልን ንድፈ ሐሳብ ውድቅ አደረገው. በ XNUMX ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ የጅምላ ጥበቃ ህግ እና የንጥረ ነገሮች ለውጥ የማይቻል መሆኑን ማመን እንዲሁ ተቃውሞ አላመጣም. ሚዛኖች በኬሚካል ላብራቶሪ ውስጥ መደበኛ መሳሪያዎች ሆነዋል.

6. ጆን ዳልተን (1766-1844)

አጠቃቀሙ ምስጋና ይግባውና ንጥረ ነገሮቹ እርስ በርስ ሲዋሃዱ የተወሰኑ የኬሚካል ውህዶችን በቋሚ የጅምላ መጠን (የትኛውም አመጣጥ - ተፈጥሯዊ ወይም አርቲፊሻል የተገኘ - እና የመዋሃድ ዘዴ) እንደሚፈጠሩ ተስተውሏል.

ቁስ አካል አንድን ሙሉ የሚያካትት የማይነጣጠሉ ክፍሎችን ያቀፈ ነው ብለን ብንወስድ ይህ ምልከታ በቀላሉ የሚገለጽ ሆኗል። አቶሞች. የዘመናዊው የአተም ቲዎሪ ፈጣሪ ጆን ዳልተን (1766-1844) (6) ይህንን መንገድ ተከትሏል። አንድ ሳይንቲስት በ 1808 እንዲህ ብለዋል:

1. አተሞች የማይበላሹ እና የማይለወጡ ናቸው (ይህ በእርግጥ የአልኬሚካላዊ ለውጦችን ዕድል ያስወግዳል).
2. ሁሉም ነገር የማይነጣጠሉ አተሞች ነው.
3. ሁሉም የአንድ የተወሰነ ንጥረ ነገር አተሞች አንድ አይነት ናቸው, ማለትም, ተመሳሳይ ቅርፅ, ክብደት እና ባህሪያት አላቸው. ይሁን እንጂ የተለያዩ ንጥረ ነገሮች ከተለያዩ አተሞች የተሠሩ ናቸው.
4. በኬሚካላዊ ምላሾች, አተሞች የመቀላቀል መንገድ ብቻ ይለወጣል, ከነሱ የኬሚካል ውህዶች ሞለኪውሎች የተገነቡ ናቸው - በተወሰነ መጠን (7).

የኬሚካላዊ ለውጦችን ሂደት በመመልከት ላይ የተመሰረተ ሌላው ግኝት ጣሊያናዊው የፊዚክስ ሊቅ አማዴኦ አቮጋድሮ መላምት ነው። ሳይንቲስቱ ወደ መደምደሚያው ደርሰዋል በተመሳሳይ ሁኔታ (ግፊት እና የሙቀት መጠን) ተመሳሳይ መጠን ያላቸው ጋዞች ተመሳሳይ መጠን ያላቸው ሞለኪውሎች ይይዛሉ. ይህ ግኝት የበርካታ ኬሚካላዊ ውህዶች ቀመሮችን ለመመስረት እና ብዙሃኑን ለመወሰን አስችሏል አቶሞች.

7. በዳልተን ጥቅም ላይ የዋሉ የአቶሚክ ምልክቶች (አዲሱ የኬሚካል ፍልስፍና ሥርዓት፣ 1808)

8. የፕላቶኒክ ጠጣር - የጥንት "ንጥረ ነገሮች" አተሞች ምልክቶች (ዊኪፔዲያ, ደራሲ: ማክስሚም ፔ)

ለመቁረጥ ስንት ጊዜ ነው?

የአቶሙ ሀሳብ ብቅ ማለት ከጥያቄው ጋር ተቆራኝቷል "የቁስ ክፍፍል መጨረሻ አለ?" ለምሳሌ ፖም 10 ሴ.ሜ የሆነ ዲያሜትር እና ቢላዋ ወስደን ፍሬውን መቁረጥ እንጀምር. በመጀመሪያ, በግማሽ, ከዚያም ግማሽ ፖም ወደ ሁለት ተጨማሪ ክፍሎች (ከቀድሞው የተቆረጠ ጋር ትይዩ) ወዘተ ከጥቂት ጊዜ በኋላ በእርግጥ እንጨርሳለን, ነገር ግን በአንድ አቶም ምናብ ውስጥ ሙከራውን እንድንቀጥል ምንም ነገር አይከለክልንም? አንድ ሺህ፣ አንድ ሚሊዮን፣ ምናልባት ተጨማሪ?

የተከተፈ ፖም (ጣፋጭ!) ከበላን በኋላ ስሌቶቹን እንጀምር (የጂኦሜትሪክ እድገትን ጽንሰ-ሀሳብ የሚያውቁ ሰዎች ትንሽ ችግር አለባቸው)። የመጀመሪያው ክፍፍል በ 5 ሴ.ሜ ውፍረት ያለው የፍራፍሬ ግማሹን ይሰጠናል, ቀጣዩ ቆርጦ በ 2,5 ሴ.ሜ ውፍረት ያለው ቁራጭ ይሰጠናል, ወዘተ ... 10 የተደበደቡ! ስለዚህ ወደ አቶሞች ዓለም የሚወስደው "መንገድ" ረጅም አይደለም.

*) ማለቂያ በሌለው ቀጭን ቢላዋ ይጠቀሙ። እንደ እውነቱ ከሆነ እንዲህ ዓይነቱ ነገር የለም, ነገር ግን አልበርት አንስታይን በምርምርው ውስጥ ባቡሮች በብርሃን ፍጥነት እንደሚንቀሳቀሱ ስለሚቆጥር እኛ ደግሞ ተፈቅዶልናል - ለሃሳብ ሙከራ ዓላማ - ከላይ ያለውን ግምት ውስጥ ማስገባት.

ፕላቶኒክ አተሞች

በጥንት ዘመን ከነበሩት ታላላቅ አእምሮዎች አንዱ የሆነው ፕላቶ በቲማቾስ ውይይት ውስጥ ንጥረ ነገሮቹ የሚዘጋጁበትን አተሞች ገልጿል። እነዚህ ቅርጾች መደበኛ ፖሊሄድራ (ፕላቶኒክ ጠጣር) መልክ ነበራቸው። ስለዚህ ቴትራሄድሮን የእሳት አቶም ነበር (እንደ ትንሹ እና በጣም ተለዋዋጭ)፣ octahedron የአየር አቶም ነበር፣ እና icosahedron የውሃ አቶም ነበር (ሁሉም ጠጣር ንጥረ ነገሮች ሚዛናዊ ትሪያንግል አላቸው)። የካሬዎች አንድ ኪዩብ የምድር አቶም ነው፣ እና የፔንታጎን ዶዲካሂድሮን የአንድ ተስማሚ ንጥረ ነገር አቶም ነው - የሰለስቲያል ኤተር (8)።