Далее, по Н. Бору: излучение энергии в виде отдельного кванта происходит только при переходе на более «низкую», то есть ближе расположенную к ядру орбиту. В соответствии с теорий Н. Бора, «при переходе электрона с одной стационарной орбиту на другую», излучается (или поглощается) один фотон с энергией, равной разности энергий соответствующих стационарных состояний атома.
Какие силы определяют стабильность атомов и не дают им рассыпаться на составляющие их части? «Улучшенная» планетарная модель атома Резерфорда – Бора не даёт ответа на этот вопрос. Абсолютно непонятно – как несколько протонов, имеющих положительные заряды, удерживаются рядом друг с другом? «Физики – ядерщики», убегая от неудобных вопросов, ввели понятие о неких «фундаментальных взаимодействиях» между протонами в ядре атома, и на том успокоились. Но вопрос так и повис в воздухе! Не поняв фундаментальное, Наука в XX веке пошла в беспросветный тупик.
До этого мы говорили о модели строения атома, то есть о некоем, абстрактном для нашего Ума понятии. Но нам ведь интересно: как на самом деле выглядят эти самые «кирпичики» Вселенной. Так ведь, Иван Петрович?
СИДОРОВ И. П.: Ну, во-первых, с «тонкими взаимодействиями» теоретическая и экспериментальная физики когда-нибудь разберутся. Денег, ума и упорства у них хватит. Прогресс в этом направлении неплохой. Вот построили коллайдер в Церне – проведут сотню-другую экспериментов, глядишь и эту тайну природы разгадают.
Не смогут – придумают новую модель атома. Науке не впервой!
Что касается второго вопроса, то здесь и нам самим многое вполне уже понятно, обойдёмся без физиков-атомщиков. Могу рассказать:
Естественно, атомы разных веществ отличаются по размерам, но некую усреднённую картинку наука нам нарисовала.
Диаметр атома – около 10>—9 метра. При этом ядро атома не превышает 10>—14 – 10>—15 м., то есть в 100 тысяч раз (или в миллион раз) меньше самого атома, но в нём сосредоточенна практически вся масса атома.
Человеку трудно оперировать такими размерами – мы такие объекты не способны видеть, а потому не можем о них рассуждать. Наш Ум не любит абстракции. Поэтому увеличим атом до приемлемых габаритов. Например, если увеличить ядро атома до размеров пластикового теннисного шарика, то диаметр атома будет равен 5000 метров. Внутри этой сферы с гигантскими скоростями вращаются несколько электронов, размером с обычную песчинку. Несмотря на столь мизерные размеры, эти «песчинки», за счёт смещения орбит и сумасшедших скоростей, образуют вокруг ядра сплошное «электронное облако».
Т. БЕКЕТОВ: Да, забавная картинка получается. Для нас с Вами важно не упустить из внимания один принципиальный момент: вся эта гигантская сфера – пуста. Крошечное ядро, несколько пылинок вокруг и… пять километров пустоты. Если мы имеем дело с твёрдыми (плотными) материалами, то соседние атомы располагаются рядом, но и они – такие же пустые сферы. Так ведь?
СИДОРОВ И. П.: Да, конечно. Самый плотный металл и кристалл алмаза также состоят из таких «полых» шариков.
Для того, чтобы понять, как образуется электронное облако вокруг ядра, вновь ментально «сожмите» атом до его истинных размеров (10>—14 метра) и представьте себе электрон, вращающийся вокруг этой невидимой глазу точки со скоростью в несколько сотен километров в секунду!
Т. БЕКЕТОВ: Спасибо за справку! Мы не будем задерживаться на процессах, происходящих внутри атома. Микромир очень сложно устроен, его описание основано на весьма спорных гипотезах, поэтому в рамках данной книги мы его не будем касаться. Сейчас нам более важны макропроцессы в материи.