СКАЗАЛ ВСЕСИЛЬНЫЙ: "ДА БУДЕТ СВЕТ". И СТАЛ СВЕТ. 5

Начало. 1
Продолжение. 2
Продолжение. 3
Продолжение. 4

          Жидкие, твёрдые, газообразные -
          Просто, понятно, вольготно!
          А с этою плазмой дойдёшь до маразма, и
          Это довольно почётно.
                                                       (В.Высоцкий)

В 1900 году студентам университетов рассказывали, что вещество состоит из мелчайших частиц, называемых атомами. А из чего состоят сами атомы, не знал никто.

Свет на проблему пролил рослый, громкий, но по сути очень мягкий человек, родившийся в Новой Зеландии, окончивший Кембридж и работавший в Манчестерском университете - Эрнест Резерфорд. Он был скромным, внимательным и чутким к ученикам, но имел с точки зрения начальства, крупный недостаток - относился к нему без всякого почтения. Но он умел воспитывать толковых помощников, и одним из них был тот самый Гейгер, который довёл до ума идею Резерфорда и создал знаменитый издающий щелчки счётчик радиации, названный его именем и доживший до наших дней.

И вот этот не умеющий почитать начальство физик сделал открытие: сплошные непроницаемые атомы, казавшиеся монолитными  шариками, на самом деле почти полностью пусты. Существует тонкая электронная оболочка, имеющая отрицательный электрический заряд, и небольшое ядро, несущее положительный заряд. В нем находились положительно заряженные частицы, которые мы называем протонами, — однако выяснить какие-либо относящиеся к ним подробности не удавалось никому. Только в 1932 году ассистент Резерфорда Чедвик, потратив 15 лет, обнаружил, что в ядре, кроме протонов, есть ещё электрически нейтральные частицы, названные нейтронами. Студенты, из-за малого количества свойств нейтрона, окрестили его "малотроном".

Нейтрон был очень заманчивым "снарядом": его нейтральность позволяла ему без сопротивления проходить через электронную оболочку атома и расстреливать ядро, чтобы потом изучить его осколки. И физики увлечённо начали стрелять. Но опять незадача - нейтроны не хотели разбивать ядро! Пока итальянский физик Ферми не понял, что стрелять надо не быстрыми, а медленными нейтронами, они не проскочат мимо ядра, а "прилипнут" к нему.

Действительно, он оказался прав. Замедлить нейтроны можно, пропуская их через воду, имеющую большие по размеру молекулы. Столкнувшись с одной, нейтрон отскочит и ударится о другую и замедлится, потом ещё и ещё... А когда медленный нейтрон попадёт в ядро, содержащее много протонов и нейтронов (например, урана) оно будет деформировано, станет колебаться, и силы отталкивания протонов (они же все положительно заряжены, помните? а одинаковые заряды отталкиваются) преодолеют силы сильного взаимодействия, удерживающие их вместе, и ядро будет разорвано. При этом оно выбросит новые нейтроны, те столкнутся с другими ядрами, и процесс начнёт разрастаться. Только, чтобы новые нейтроны не успели вылететь за пределы куска урана, кусок должен быть достаточно большим: например, для урана с атомным весом 235 требуется 50 кг.

Вот только обычная вода показала себя не очень эффективно. Требовалась так называемая тяжёлая вода, у которой в ядре водорода, кроме одного протона, есть ещё нейтрон. А её очень мало в обычной воде. Если вы придёте в плавательный бассейн, там её будет примерно стакан.

А при распаде ядра масса осколков оказывается меньше исходной массы ядра (т.н. "дефект массы"), и выделяется энергия, точно соответствующая формуле Е=mc2.

Все эти моменты послужили для разработки атомной бомбы, которую начали немцы, осуществили американцы и почувствовали на себе японцы.

А у физиков появилась стойкая тенденция разбивать на части куски материи, чтобы изучить их природу. А сколько можно разбивать? Конец где-нибудь есть? Вещество состоит из молекул, молекулы из атомов, атомы - из электронов, протонов и нейтронов... А те из чего? В.Ленин, рафинированный материалист,  в своей работе "Материализм и эмпириокритицизм" сказал, что "электрон так же неисчерпаем, как атом". А Козьма Прутков намного раньше предупреждал, что нельзя объять необъятное.

Но пытаются. Сегодня вместе с античастицам открыто более 350 штук элементарных частиц. Стабильные  и нестабильные, имеющие массу и не имеющие её, с целым спином и дробным... Фотоны, мюоны, бозоны, глюоны, кварки...

Многие физики сохраняют верность прежним идеалам и по сей день. Но в физике частиц представлено и другое, совершенно противоположное направление, исходящее из той посылки, что строение мироздания не может сводиться к каким-либо фундаментальным, элементарным, конечным единицам, таким, как элементарные частицы или фундаментальные поля. По мнению представителей этого направления, природу следует воспринимать в ее самосогласованности, то есть составные части материи обнаруживают согласованность друг с другом и с самими собой. Эта идея легла в основу так называемой "гипотезы бутстрапа". Крестный отец этой гипотезы - Джеффри Чу.

Тут вселенная рассматривается как сеть взаимосвязанных событий. Ни одно из свойств того или иного участка этой сети не имеет фундаментального характера; все они обусловлены свойствами остальных участков сети. Гипотеза не только отрицает существование фундаментальных составляющих материи, но и вообще отказывается от использования представлений о каких-либо фундаментальных сущностях - законах, уравнениях и принципах, - а значит, и от той идеи, которая на протяжении столетий была неотъемлемой частью естествознания: веру в божественные законы. Например, Декарт писал о "законах, которые Бог вложил в природу", а Ньютон полагал высшей целью своей научной работы сбор доказательств существования "законов, предписанных природе Богом". На протяжении трех столетий после Ньютона исследователи видели свое предназначение в выявлении и описании высших фундаментальных законов природы.

Сейчас многие ученые осознали, что все их теории, описывающие явления природы, включая и описание "законов", представляют собой продукт человеческого сознания, а не свойства самой реальности.