Atomy i akceleratory
Atomy są ważnymi składnikami tej materii, jaką mamy okazję obserwować wokół nas na Ziemi. Chciałoby się więc powiedzieć, że ogólnie cała materia składa się z atomów. Jednak nie byłaby to prawda, ponieważ np. w gwiazdach, i w przestrzeni kosmicznej dominuje materia w „nieatomowej” postaci.
Sama nazwa „atom” pochodzi z języka greckiego i oznacza coś niepodzielnego. Nazwa wzięła się z przekonania greckich filozofów, że materia składa się właśnie z takich niepodzielnych cząstek.
Patrząc z perspektywy aktualnej wiedzy fizycznej, powiedzielibyśmy, że starożytni filozofowie tylko częściowo mieli rację. Bo faktycznie, dzieląc np. kawałek złota na coraz mniejsze kawałki, dochodzimy w końcu do etapu pojedynczych elementarnych cząstek złota (czyli dzisiaj powiedzielibyśmy właśnie „atomów”). Jednak w rzeczywistości cząstki te nie są wcale niepodzielne, tylko niemożliwe do podzielenia przy zachowaniu dotychczasowych właściwości. Dalszy podział atomu na części spowoduje, że powstałe składniki nie będą już kawałkami złota, tylko obiektami nowego rodzaju. Więc zapewne sensownie jest mówić, że najmniejsza cząstka złota, żelaza, czy tlenu to „atom” tego pierwiastka, czyli najmniejsza cząstka materii będąca jeszcze złotem, żelazem, tlenem...
Atomy Galileusza
J
akie Galileusz miał zdanie w sprawie atomów? Ukształtowany pod wpływem Archimedesa, Demokryta i Lukrecjusza, Galileusz intuicyjnie był atomistą. Przez kilkadziesiąt lat uczył i pisał o naturze materii i światła, w szczególności w książce Il saggiatore (Waga probiercza) z 1622 roku i w swej ostatniej pracy, w wielkim Dialogu o dwu najważniejszych układach świata. Jak się zdaje, Galileusz uważał, że światło składa się z punktowych cząstek i że materia jest zbudowana podobnie.
Galileusz nazywał atomy najmniejszymi ilościami. Później wyobrażał sobie „niezliczoną liczbę atomów oddzielonych od siebie niezliczoną liczbą próżni”. Mechanistyczne poglądy są ściśle związane z rachunkiem nieskończenie małych liczb, prekursorem rachunku różniczkowego, który miał zostać wynaleziony dopiero 60 lat później przez Newtona. Spotykamy tu wielkie bogactwo paradoksów. Weźmy zwykły stożek i wyobraźmy sobie, że równolegle do podstawy przecinamy go na dwie części. Przyjrzyjmy się otrzymanym krawędziom. Obie krawędzie są okręgami; skoro przedtem przylegały do siebie dokładnie punkt w punkt, to mają jednakowe promienie. A przecież stożek nieustannie zmniejsza się ku górze, więc nie mogą być jednakowe.
Jeśli jednak każdy okrąg składa się z nieskończonej liczby atomów i pustych przestrzeni, można sobie wyobrazić, że górny okrąg zawiera mniejszą, choć wciąż nieskończoną liczbę atomów. Niemożliwe? Pamiętajmy, że jest rok 1630 i mamy do czynienia ze szczególnie abstrakcyjnymi ideami, które musiały czekać blisko 200 lat na rozstrzygnięcie za pomocą eksperymentu. (Jednym ze sposobów ominięcia tego paradoksu jest pytanie: Jaką grubość ma nóż, którego użyto do przekrojenia stożka? Zdaje się, że znowu słyszę chichot Demokryta).
W Dialogu o dwu najważniejszych układach świata Galileusz przedstawia swoje ostateczne refleksje nad strukturą atomu. W tym ujęciu, jak utrzymują niektórzy współcześni historycy nauki, atomy zredukowane są do matematycznych, abstrakcyjnych punktów, nie mają żadnych wymiarów, są ewidentnie niepodzielne, ale pozbawione kształtów, które przypisywał im Demokryt. W ten sposób Galileusz posunął ideę atomu o krok bliżej do jej najbardziej nowoczesnej wersji: punktowych kwarków i leptonów.
Spróbuj na
http://zadane.pl. Rozwiązują 2500 zadań dziennie!
Dodana 2005-09-13 10:51:10 przez [ Huminka ]. ID: 4486
Szukaj innych materiałów. Mamy ich: 120 156!:
