Представление древних об атоме: От фундаментальных частиц к крупномасштабной структуре Вселенной

От фундаментальных частиц к крупномасштабной структуре Вселенной

Вполне возможно, что за гранью наших чувств находятся миры, которые мы не воспринимаем». А. Эйнштейн.     Человек живет на Земле. Его окружает практически бесконечное разнообразие мира минералов, химических соединений, многообразие форм живой материи, объектов космического и космологического масштабов. Проблема устройства окружающего мира всегда была основным вопросом на протяжении всей истории человечества. У философов Древней Греции было два диаметрально противоположных представления об организации материи. Демокрит 460 – 370 гг. до н.э.     Демокрит считал, что Вселенная бесконечна и состоит из отдельных и вечных атомов и пустоты. Из этих атомов состоит все вещество, которое имеет различные формы организации. Различные формы материи не вечны и со временем могут разрушаться. Демокрит считал, что космические вихри порождают бесчисленные миры. Эти миры различаются размерами и структурой. В некоторых мирах нет ни Солнца, ни Луны, в других − бесчисленное множество подобных светил. Одни миры только возникают, другие находятся в расцвете,  а третьи погибают, сталкиваясь друг с другом. Все живое отличается от неживого наличием атомов души, подобных атомам огня. Человек отличается от других живых существ особым расположением атомов души среди атомов тела.     В физику вошло понятие неделимый атом, однако со временем это понятие приобрело другой смысл. Было показано, что атомы имеют внутреннюю структуру.     Основу учения Аристотеля составлял дедуктивный метод – логика абстрактного мышления, не предусматривающий обращения к эксперименту. Исходя из ряда постулатов, которые, казалось, находились в согласии с повседневными наблюдениями, он делал из них различные выводы о явлениях природы. Так Аристотель считал, что движение происходит, пока действует «побудительная причина (сила)» и при отсутствии этой силы оно прекращается.     Основу его модели мироздания составляло представление о том, что всё вещество состоит из четырех основных элементов – Земли, Воды, Воздуха и Огня. Согласно учению Аристотеля материя была непрерывной средой – вещество можно делить бесконечно. Впоследствии эти представления Аристотеля явились основой концепции непрерывного гравитационного и электромагнитного полей. Аристотель 384 – 322 гг. до н.э.    Аристотель обобщил существующие в его время физические представления, которые были получены в результате анализа наблюдения. Так Аристотель утверждал, что скорость падения тел зависит от их веса — тяжелое тело должно падать быстрее, чем  легкое. Исходя из неизменности положения звезд на небесной сфере, Аристотель считал, что неподвижная Земля является центром Вселенной. Аристотель сформулировал концепцию физического мира, которая в его время считалась правильной и была уточнена только во времена Г. Галилея и И. Ньютона.

Как появились первые атомы во Вселенной?

содержание

Как появился первый атом Вселенной?

Итак, через 380 XNUMX лет после Большого взрыва вокруг атомных ядер начали селиться электроны. Из этого союза родились первые атомы, компоненты всей материи, которую мы знаем. Фотоны являются посредниками этого союза, и когда этот союз ослабевает, фотонные частицы испускаются в виде света.

Какой самый первый атом во Вселенной?

Какими были первые атомы во Вселенной? Первым образовавшимся химическим элементом был водород (H). Это простейший химический элемент в нашей Вселенной, у него 1 протон, 1 электрон и нет нейтронов. Электроны гораздо меньшие частицы, чем протоны и нейтроны, их масса практически ничтожна.

Как создаются атомы?

Атомы являются неделимыми и естественными частицами, их нельзя создать или изменить их формирование. В химических реакциях происходит изменение комбинации атомов.

Каковы первые элементы Вселенной?

Водород, гелий и литий, самые легкие элементы периодической таблицы, образовались первыми во Вселенной. Теоретические и наблюдательные данные указывают на образование этих элементов в первые три минуты после Большого взрыва, физического события, ответственного за создание Вселенной 13.8 миллиарда лет назад.

Где и когда возникли первые представления об атоме?

Атомная теория Дальтона была первым предложенным научным подходом к формирователю материи, атому. Представления о строении материи (атома) возникли в Древней Греции около 450 г. до н. э., главным образом у Демокрита и Левкиппа.

Когда возникла теория атома?

Первая модель атома была предложена Джоном Дальтоном в 1808 году. Опираясь на греческую модель, ученый утверждал, что атом представляет собой массивную, неделимую и неразрушимую сферу, которая для него представляет собой наименьшую часть материи. Модель атома Дальтона стала известна как «бильярдный шар».

Кто был первым атомом?

Первая общепризнанная попытка описать атомы была предпринята английским ученым Джоном Дальтоном (1766-1844) в модели, которая стала широко известна как «бильярдный шар». Атом Дальтона (1803 г.): массивная, неделимая и неразрушимая сфера.

Что было до атома?

Кварки и лептоны образуют набор элементарных частиц, из которых состоит вся материя во Вселенной. Вместе они являются строительными блоками реальности, причем верх (u) и низ (d) представляют собой типы кварков, которые мы находим внутри протонов и нейтронов, и, когда они соединяются с электронами (е), образуют атомы.

Сколько атомов во Вселенной?

Это дает нам 10 ^ 82 атомов в наблюдаемой Вселенной. Чтобы поместить это в контексте, это 10.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX

Можно ли создать что-то из ничего?

Новый эксперимент доказал, что материю можно создать из ничего. Исследователи, участвовавшие в исследовании, смогли создать в лаборатории электрические поля, достаточно сильные для спонтанной генерации пар частица-античастица из воздуха.

Что меньше кварка?

Фотоны — это частицы света, названные Эйнштейном, а глюоны называются частицами-посредниками, потому что они связывают кварки (еще один тип субатомных частиц) с внутренней частью протонов и нейтронов. Среди частиц, имеющих некоторую массу, самой маленькой является нейтрино.

Сколько вселенных в мире?

Открытие планет, расположенных за пределами Солнечной системы, также называемых экзопланетами, способствует изучению возможных признаков жизни во Вселенной.

Как образовались атомные ядра и первые атомы?

Протоны и нейтроны соединились вместе, чтобы сформировать ядра дейтерия (1 протон и 1 нейтрон), трития (1 протон и 2 нейтрона), гелия (2 протона и 2 нейтрона) и немного лития и гелия 3. Этот первоначальный нуклеосинтез закончился, когда прошло несколько минут после Большого Взрыва.

Какой элемент был открыт первым?

350 лет назад в лаборатории был выделен и получен первый химический элемент — фосфор. Подвиг совершил немецкий алхимик Хеннинг Бранд, который в надежде найти золото сконцентрировал и нагрел до высокой температуры собственную мочу.

Для чего нужен атом?

Атом является фундаментальной единицей материи и наименьшей частицей, способной идентифицировать химический элемент, поскольку он сохраняет его идентичность. Термин атом происходит от греческого и означает неделимый. Он состоит из ядра, содержащего нейтроны и протоны, и электронов, окружающих ядро.

Как назывался атом до того, как он получил это имя?

Модель атома стала известна как бильярдный шар, потому что в то время атом характеризовался как сферическая, массивная и неразрушимая единица, подобная бильярдному шару.

Кто был отцом атома?

Джон Далтон родился в Иглсфилде, Англия, в 1766 году. Сын бедной семьи, он посвятил себя обучению и стал учителем. Его основной работой была первая атомная теория.

Когда человек умирает, атомы его души разлетаются во все стороны и могут присоединяться к другой душе, в тот же момент, когда образуется эта. Это означает, что у человека нет бессмертной души.

Кто создал материю?

Идея о том, что материя состоит из отдельных строительных блоков, так называемая партикулярная теория материи, была впервые предложена греческими философами Левкиппом (ок. 490 г. до н. э.) и Демокритом (ок. 470–380 гг. до н. э.).

Что такое 4 атома?

Ознакомьтесь с полным обзором четырех типов атомных моделей:

1. 1 – Далтон (1803 г.)
2. 2 – Томсон (1903 г.)
3. 3 – Резерфорд (1911 г.)
4. 4 – Бор – 1913.

Какой самый большой атом в мире?

Какой самый большой атом во Вселенной? Самый большой атом, когда-либо созданный в экспериментальной ситуации, принадлежит Оганессону (Og) и имеет 118 протонов в ядре. На бумаге это благородный газ, то есть: несмотря на то, что он является причудливым человеческим творением, есть некоторый шанс, что он обладает свойствами, подобными свойствам гелия.

Сколько атомов у человека?

Человеческое тело состоит из 7 октиллионов атомов и имеет примерно 10 триллионов клеток. Наиболее распространенными атомами, составляющими большинство биологических молекул (белков, углеводов, липидов и нуклеиновых кислот), являются углерод, кислород, азот, водород и фосфор.

Из чего состоит Вселенная?

Вселенная почти полностью состоит из темной энергии, темной материи и обычной материи. Другое содержимое – электромагнитное излучение (по оценкам, от 0,005% до около 0,01%) и антивещество. Общее количество электромагнитного излучения, генерируемого во Вселенной, уменьшилось на 1/2 за последние два миллиарда лет.

Кто ничего не создал?

Парменид. Одним из первых западных философов, рассматривавших ничто как понятие, был Парменид (V век до н. э. ), греческий философ элейской школы и сторонник монизма. Для Парменида ничего не существует, это нельзя познать или выразить, утверждая, что было бы контрпродуктивно говорить, что чего-то не существует.

Почему есть все, а не ничего?

1. Каждая сущность существует благодаря другой или другим в бесконечной цепи, так что никогда не бывает первой сущности, возникшей из ничего. При этом все, что происходит во Вселенной, есть скопления и разъединения одной и той же материи и фундаментальных энергий.

Как превратить свет в материю?

Согласно веб-сайту учреждения, метод состоит в столкновении двух фотонов, которые являются частицами света без массы, для создания массовых частиц — электрона и позитрона. Идея не нова, и старый метод под названием «Брайт-Уилер» доказал, что это возможно.

Что существует после атома?

Когда атом присоединяется к другому атому, вскоре появляются молекулы, которые, в свою очередь, могут объединяться с другими молекулами, давая начало все более крупным молекулам, пока не будет достигнут конечный продукт: состав материи.

Можно ли расщепить кварк?

Однако, несмотря на все, что указывает на то, что основными строительными блоками материи являются «частицы», разделить кварки и электроны с помощью современных ускорителей частиц пока не удается.

Сколько кварков в мире?

До сих пор наблюдалось шесть типов кварков, также называемых ароматами: u-кварк (верхний), d-кварк (нижний), s-кварк (странный), c-кварк (очаровательный), b-кварк ( нижний ) и t (верхний) кварк, [5].

Почему Вселенная бесконечна?

Ну, если сегодня Вселенная расширяется, то это потому, что в какой-то момент она должна была иметь бесконечную плотность и пренебрежимо малый объем. Вера в то, что она бесконечна, должна была возникнуть из-за ее нынешних размеров: 1 триллион километров и примерно 15 миллиардов лет существования.

Какая самая горячая планета в мире?

На самом деле Венера — самая горячая планета Солнечной системы, даже горячее, чем Меркурий, который находится ближе к Солнцу.

Что внутри звезд?

Звезды состоят в основном из двух газообразных элементов: гелия (He) и водорода (H). В их центральной области происходят термоядерные реакции, в которых атомы водорода вступают в реакцию слияния и дают начало атомам гелия.

Сколько лет атому?

Чтобы сформировались атомы в том виде, в каком мы их знаем, потребуется много времени, если быть более точным, около 380.000 XNUMX лет.

Какие химические элементы образовались в ранней Вселенной?

Атомы легчайших химических элементов, главным образом водорода (H) и гелия (He), образовались, когда Вселенная была молодой, плотной и горячей. Это называется первичным нуклеосинтезом.

Как ученые могли быть уверены в существовании атома?

Исследования по созданию атомных моделей основывались на открытии двух греческих философов, Демокрита и Левкипона, которые утверждали, что вся материя состоит из маленьких тел, которые нельзя разделить. Этим телам они дали название атома, что в переводе с греческого означает «неделимый».

Из скольких атомов состоит тело человека?

Человеческое тело состоит из 7 октиллионов атомов и имеет примерно 10 триллионов клеток. Наиболее распространенными атомами, составляющими большинство биологических молекул (белков, углеводов, липидов и нуклеиновых кислот), являются углерод, кислород, азот, водород и фосфор.

Что такое первичный атом?

первичный атом

Он утверждал, что если галактики расходятся сегодня, значит, в прошлом они были ближе. Леметр предположил, что вся масса Вселенной сосредоточена в одной точке. В 1933 году он назвал это первичным атомом, который для создания Вселенной должен был разбиться на бесчисленное количество частей.

Кто первым научно предложил атом?

В 1808 году английский ученый Джон Дальтон (1766-1844) на основе экспериментальных факторов сформулировал теорию, так называемую атомистическую теорию Дальтона, которая определяет: 1- Малые сферические, массивные и неделимые частицы, называемые атомами, составляют материю.

Сколько лет было Вселенной, когда образовались первые атомные ядра?

Внезапно, около 13 миллиардов лет назад (согласно последним расчетам, возраст Вселенной составляет от 13 до 15 миллиардов лет) произошел великий взрыв, и в этот момент были созданы пространство и время, одновременно с выделением энергии. на невероятных уровнях, около 3 миллиардов…

2.1: Атомы – идеи древних греков

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

351207

Цели обучения

• Расскажите краткую историю концепции атома.
• Опишите вклад Демокрита в теорию атома.

Ранее вы узнали, что вся материя во Вселенной состоит из крошечных строительных блоков, называемых атомами; все современные ученые принимают концепцию атома. Однако когда примерно 2500 лет назад впервые была предложена концепция атома, древние философы смеялись над этой идеей. Всегда было трудно убедить людей в существовании вещей, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть.

Мы потратим некоторое время на рассмотрение свидетельств (наблюдений), которые убеждают ученых в существовании атомов.

Демокрит и греческие философы

Около 2500 лет назад ранние греческие философы считали, что вся Вселенная представляет собой единое огромное целое. Другими словами, «все было едино». Они считали, что все предметы, вся материя и все субстанции связаны как единая неизменная «вещь». Одним из первых, кто предложил «атомы», был человек, известный как Демокрит. В качестве альтернативы убеждениям греческих философов он предположил, что атомов , или атомон — крошечные, неделимые, твердые объекты — составляют всю материю во Вселенной.

Рисунок \(\PageIndex{1}\) (Вверху) Демокрит работы Хендрика тер Брюггена, 1628 г. Демокрит был известен как «смеющийся философ». Хорошо, что он любил посмеяться, потому что большинство других философов смеялись над его теориями. (Внизу) Британский физик и химик Джон Дальтон (1766-1844). В отличие от греческих философов, Джон Дальтон верил как в логическое мышление, так и в экспериментирование.

Затем Демокрит рассуждал, что изменения происходят, когда многие атомы в объекте по-разному соединяются или рекомбинируются. Демокрит даже расширил эту теорию, предположив, что существуют разные разновидности атомоса с разными формами, размерами и массами. Однако он считал, что форма, размер и масса — единственные свойства, отличающие разные типы атомов. Согласно Демокриту, другие характеристики, такие как цвет и вкус, не отражали свойства самих атомов, а, скорее, были результатом различных способов, которыми атомы сочетались и соединялись друг с другом.

Древнегреческие философы пытались понять природу мира с помощью разума и логики, а не с помощью экспериментов и наблюдений. В результате у них появились очень интересные идеи, но они не чувствовали необходимости обосновывать свои идеи жизненным опытом. Во многих отношениях вы можете думать о греческих философах как о «всех мыслях и бездействии». Поистине удивительно, как многого они достигли, используя свой разум, но поскольку они никогда не проводили никаких экспериментов, они упустили или отвергли множество открытий, которые могли бы сделать иначе. Греческие философы полностью отвергли теорию Демокрита. К сожалению, потребовалось более двух тысячелетий, прежде чем теория атомоса (или «атомов», как они известны сегодня) получила полное признание.

Резюме

• 2500 лет назад Демокрит предположил, что вся материя во Вселенной состоит из крошечных, неделимых, твердых объектов, которые он назвал «атомос». Однако другим греческим философам не нравилась теория «атомоса» Демокрита, потому что они считали ее нелогичной.

Авторы и авторство

• Мариса Альвиар-Агню (Городской колледж Сакраменто)

• Генри Эгнью (Калифорнийский университет в Дэвисе)

---

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Лицензия

   CC BY-NC

   Показать страницу TOC

   № на стр.

   Включено

   да

2. Теги

   1. источник[1]-хим-152140

Атомная теория

Обновлено 5 августа 2020 г. | Инфопожалуйста персонал

Теория строения и поведения атомов развивалась более двух тысячелетий, от абстрактных размышлений древнегреческих философов до высокотехнологичных экспериментов современных ученых. Однако до научной революции и развития научного метода, начиная с 16 века, представления об атоме носили в основном умозрительный характер. Только в самом конце 19В 20-м веке эта технология стала достаточно развитой, чтобы позволить ученым получить представление о составных частях атома: электроне, ядре, протоне и нейтроне.

Греческое происхождение

Считается, что идея о том, что вся материя состоит из мельчайших неделимых частиц или атомов, возникла у греческого философа Левкиппа Милетского и его ученика Демокрита Абдерского в 5 веке до н.э. (Слово атом происходит от греческого слова атомос , что означает «неделимый».) Эти мыслители считали, что помимо того, что атомы слишком малы, чтобы их можно было увидеть, неизменны и неразрушимы, они еще и полностью тверды, без внутренней структуры, и имел бесконечное разнообразие форм и размеров, которые объяснялись различными видами материи. Считалось, что цвет, вкус и другие нематериальные качества состоят из атомов.

В то время как идея атома была поддержана некоторыми более поздними греческими философами, она подверглась яростным нападкам со стороны других, включая Аристотеля, который выступал против существования таких частиц. В средние века в Европе римско-католические богословы находились под сильным влиянием идей Аристотеля, и поэтому атомная философия на протяжении веков в значительной степени игнорировалась. Однако представление греков об атоме сохранилось как в трудах Аристотеля (его аргументы против), так и в другом классическом произведении римского автора Лукреция, De rerum natura («О природе вещей»), который был заново открыт в Европе в начале эпохи Возрождения.

Modern Development

Считается, что современная теория атома началась с Джона Дальтона, английского химика и метеоролога, который в 1808 году опубликовал книгу об атмосфере и поведении газов под названием «Новая система химической философии». Теория атомов Дальтона основывалась на четырех основных идеях: химические элементы состоят из атомов; атомы элемента были одинаковы по весу; атомы разных элементов имели разный вес; и атомы объединяются только в небольших соотношениях целых чисел, таких как 1: 1, 1: 2, 2: 1, 2: 3, с образованием соединений.

Не все эти идеи были новыми; греки уже ввели идею о том, что элементы состоят из атомов и что атомы разных элементов имеют разные физические свойства. Особым вкладом Дальтона, который отличал его работу от того, что было сделано раньше, был его метод фактического определения атомного веса. В эссе, опубликованном в 1805 году, Дальтон включил список атомных весов 21 элемента. Дальтон был также первым, кто предложил стандартные символы для элементов.

Субатомная структура

Работа Дальтона была в основном посвящена химии атомов — тому, как они объединяются для образования новых соединений, — а не физической, внутренней структуре атомов, хотя он никогда не отрицал возможность того, что атомы имеют субструктуру. Современные теории о физической структуре атомов возникли только в 1897 году, когда Дж. Дж. Томсон открыл электрон.

На самом деле Томсон обнаружил, что катодные лучи представляют собой потоки отрицательно заряженных частиц с массой примерно в 1000 раз меньшей массы атома водорода. Он утверждал, что эти частицы, которые он назвал «корпускулами», были теми вещами, из которых состоят атомы. Термин «электрон» предшествовал открытию Томсона — несколькими годами ранее ирландский физик Дж. Дж. Стони предположил, что электричество состоит из отрицательных частиц, называемых «электронами», и ученые использовали это слово для обозначения всего, что имеет электрический заряд. Однако Томсон, физик из Кембриджского университета, первым предположил, что эти частицы являются строительным блоком атома.

Томсон также пытался показать, как электроны расположены в атоме. Поскольку было известно, что атомы электрически нейтральны, Томсон предложил (1904 г.) модель, в которой атом представлял собой положительно заряженную сферу, усеянную отрицательно заряженными электронами. Ее назвали моделью сливового пудинга, поскольку электроны в атоме напоминали изюм в сливовом пудинге. Эта модель недолго оставалась безнаказанной. В 1911 году эксперименты Эрнеста Резерфорда с альфа-лучами привели его к описанию атома как небольшого тяжелого ядра с электронами, вращающимися вокруг него. Эта ядерная модель атома стала основой для той, которая принята до сих пор.

Бор и далее

В 1913 году датский физик Нильс Бор, который учился у Томсона и Резерфорда, усовершенствовал ядерную модель, предположив, что электроны движутся только в ограниченных последовательных орбитальных оболочках и что внешние орбиты с более высокой энергией определили химические свойства различных элементов. Кроме того, Бор смог объяснить спектральные линии различных элементов, предположив, что когда электроны перескакивают с более высоких орбит на более низкие, они излучают энергию в виде света. В 1920-х годов теория Бора стала основой квантовой механики, которая более подробно объяснила сложное строение и поведение атомов.

Протоны и нейтроны

С момента открытия Томсоном электрона в 1897 году ученые поняли, что атом должен содержать положительный заряд, чтобы уравновесить отрицательный заряд электронов. В 1919 г. в результате своих экспериментов по расщеплению атомных ядер Резерфорд открыл протон, составляющий ядро ​​атома водорода. Протон несет один положительный электрический заряд, и каждое атомное ядро ​​содержит один или несколько протонов. Хотя Резерфорд предположил существование нейтральной субатомной частицы, нейтрона, в 1920, фактическое открытие было сделано английским физиком Джеймсом Чедвиком, бывшим учеником Резерфорда, в 1932 году.

Таблица геологических периодов

.