Самые удивительные факты об атомах

атом Наука и техника

Об атоме, как о наименьшей неделимой частице, первыми в истории заговорили древнеиндийские и древнегреческие философы. Окончательно понятие «атом» сформировалось во второй половине XIX столетия. Физики наглядно доказали человечеству, что из них состоит весь мир. Thebiggest.ru представляет нашим читателям самые удивительные факты об атомах.

История открытия

Первым, кто заговорил об неразделенных частицах, из которых состоит материя, был древнегреческий философ V века до н. э. Демокрит. Долгие годы человечество верило, что атомы неделимы. Отсюда происходит и название — «атом» в переводе с греческого означает «неразрезанный», «неразделенный».
Дальнейшее изучение показало, что атомы — это всего лишь строительные блоки элементов. Атом был экспериментально расщеплен на более мелкие частицы. Оказалось, что даже атомное ядро — это составная частица.

Состав

В центре каждого атома располагается ядро. Вокруг ядра по орбитам вращаются электроны. Понятие вращения электрона дает нам возможность представить структуру атома, но не точно описывает движение электрона. В составе ядра гармонично уживаются нуклоны – так называют протоны и нейтроны – частицы внутри атомного ядра. Нуклон не является элементарной (неделимой) частицей, а состоит из плотно упакованных в нем кварков. Ученые до сих пор не могут дать точного ответа на вопрос делимы ли сами кварки, т. к. эта частица критично мала и не поддается изучению.

Масса и пустота

атом
Практически всю массу атома составляет ядро. Но само ядро очень крохотное, занимающее лишь одну триллионную долю объема атома. Если представить модель атома в виде футбольного поля, то ядро на этом поле будет размером с зернышко перца, а все остальное пустота.

Миниатюрные электроны

Если ядро составляет практически всю атомную массу, то что остается электронам? Очень мало. Например, электроны водорода, являющиеся самыми легкими, в пропорциональном отношении составляют 0,0005 от общей массы атома. А вот рекордсмен по массе — электрон урана, его масса в 283 раза больше массы водородного сородича.
Электрон считается элементарной частицей (не делится на составные части), но точного ответа на этот вопрос нет. Размер электрона минимален, а вот плотность максимально возможная в Природе. Именно число и положение электрона определяет все химические свойства вещества.

Размеры и рекордсмены

атом
С эпохи античности известно, что атомы очень маленькие. Атом средних размеров — это одна десятая миллиардной доли одного метра.
Самый большой из известных атомов цезий больше самого маленького атома гелия в 9 раз. Больше цезия только франций, но из-за своей нестабильности он в расчет не принимается.

Виды

Всего человечеству известно более 100 видов различных атомов, из которых 94 вида встречаются в природе, а все остальные были получены в лабораториях. Большинство из искусственно созданных новых атомов были синтезированы в ядерных реакторах.
Первым атомом, который был искусственно создан учеными, стал технеций, состоящий из 43 протонов. Но искусственные атомы недолговечны, и сразу после создания распадаются на более мелкие.

Удерживающие силы

Три силы удерживают атомные компоненты. Сильное (ядерное) взаимодействие удерживает вместе нейтроны и протоны, слабое взаимодействие проявляется в области их распада. Вместе же атомы вещества удерживаются электромагнитными силами. Все эти виды взаимодействий также имеют частиц-переносчиков.

Читайте также: 10 научных открытий и технологий, перевернувших мир

Массы

В 2002 году ученые смогли синтезировать газ Оганессон. Он стал самым тяжелым химическим элементом, обладающим неповторимыми свойствами.
В природе лавры первенства по тяжести атома продолжает удерживать уран, а самым легким является водород. Единственный электрон в атоме водорода вращается вокруг ядра, состоящего из единственного протона.

Уникальность

Атомы уникальны по своим размерам и структуре. К примеру, во всех атомах натрия находится заданное число протонов – 11. А вот у атомов серебра их 47. Изотоп химического элемента определяется количеством нейтронов, а электроны отвечают за магнитные характеристики.

Атомы повсюду

атомы
Все на земле состоит из мельчайших атомов. Только представьте, что частичка пыли, которую едва можно разглядеть невооруженным глазом, насчитывает квадриллион атомов.

Радиоактивные

Существуют нестабильные атомы. Их ядро имеет переизбыток протонов или переизбыток нейтронов. Атом стремится к стабильности, высвобождая избыточные частицы и энергию. Этот процесс называется радиоактивным распадом.

Самый распространенный

Атом водорода не только самый легкий, но еще и самый распространенный в Природе. Наша Галактика Млечный путь на 74 % состоит из водорода.
Ученые-физики смогли теоретически подсчитать общее количество атомов Вселенной. В ней, растянувшейся на более чем 90 миллиардов световых лет, умещается от 1*10 78 до 1*10 82 атомов. Как видим, в цифре большая погрешность, но боле точное значение мы получим, когда будем знать о Космосе больше.

Особые микроскопы

Увидеть атомы из-за их микроскопического размера обычными оптическими микроскопами невозможно. Чтобы рассмотреть эти мельчайшие элементы ученые используют сканирующие микроскопы, называемые туннельными.

Квантовые свойства

атом
Предсказать поведение атомов довольно сложно, т.к. из-за квантовых свойств к ним невозможно применять вычисления и законы классической физики. Например, электрон, перемещаясь по энергетическим полям, не перемещается в пространстве. Он просто исчезает с одной орбиты и практически в этот же момент времени появляется на другой.

Человек

98 % атомов нашего тела обновляется ежегодно. Молекула воды, например, обновляется за 8 дней. Наше тело на 99 % состоит из атомов водорода, углерода и кислорода. Человеческий волос в поперечнике длиной 100 нанометров состоит из миллиона атомов углерода.

Читайте также: Самые большие телескопы в мире

Об атомах можно рассказывать бесконечно, но в завершении статьи thebiggest.ru расскажет еще один интересный факт. В 1955 году атом впервые был использован в качестве геральдического знака. Связано это с началом использования атомной энергетики. Чаще всего изображают модель Бора-Резерфорда, символизирующую «мирный атом».

Avatar for Алексей Щербаков

Главный редактор сайта thebiggest.ru

Люблю жизнь и интересуюсь всеми областями знаний, и по возможности делюсь ими со всеми.

Оцените автора
( 12 оценок, среднее 4.42 из 5 )
TheBiggest
Добавить комментарий

Подписаться на комментарии этой статьи.

  1. Avatar for адам
    адам

    Вообще то, никто не видел атом и элементарные частицы. Резерфорд предположил, что атом напоминает солнечную систему. В центре находится солнце/ядро/,а вокруг вращаются планеты/электроны/. Вот и всё. Все остальное — вымыслы и гипотезы. Любой «учёный» в лаборатории — это алхимик. Вот он может, что то исследовать и сделать какой-то вывод, а остальные кандидаты и доктора наук- это бумажные учёные, доктора и академики. Поэтому наша страна отстаёт в технологическом вопросе от Запада.

    Ответить
  2. Avatar for Вера
    Вера

    Спасибо, очень познавательная статья!
    Это поистине увлекательно,— заглянув за завесу невидимого, открыть для себя то, что без специальных приборов совершенно недосягаемо для человеческого зрения: от крошечных атомов, молекул и живых клеток до огромных галактик!
    Не зря в одной древней книге сказано: «Как велика щедрость Бога! Как глубоки его мудрость и знания! Как непостижимы его решения и непознаваемы его пути!» (Римлянам 11:33)

    Ответить
  3. Avatar for долбня николай
    долбня николай

    Ни какой пустоты в атоме быть не может. Согласно нашей Теории гравитационной Вселенной, протоны в ядре атома источают трехмерное Пространство из Нулевого Измерения, а через электроны оно стекает обратно. При поглощении атомом энергии извне, клапан электрона закрывается, новый, соответствующий новому уровню энергии, открывается на другой соответствующей орбите.В данном случае электрон не передвигается, за него это делает своим способом Нулевое Измерение.

    Ответить
  4. Avatar for Себастьян Парэйро
    Себастьян Парэйро

    «Наша Галактика Млечный путь на 74 % состоит из водорода»
    Это как понимать???
    Вакуум в космосе…
    Чтобы передвигаться в космосе достаточно тогда захватить с собой окислитель и брать водород из космоса и летать???

    Ответить
  5. Avatar for Евгений
    Евгений

    Не понял, почему электрон урана в 283 раза тяжелее электрона водорода.
    Вроде считается, что масса электрона давно измерена и имеет постоянную величину.

    Ответить
  6. Avatar for antonov
    antonov

    Знаете, Ваше утверждение «…электрон вращается вокруг атома», сбивает с толку читателя. Оно порождает вопросы — а почему он не падает на ядро и т. д. Следует все-таки пояснить, что в силу дуализма на «орбите» находится электрон в состоянии стоячей волны, а «орбита» состоит из целого числа волн и электрон может иметь лишь вполне определенные дискретные значения энергии и находиться на ней «вечно».

    Ответить
  7. Avatar for Вильдян
    Вильдян

    Уважаемые коллеги прошу ознакомиться с моими статьями по классической гравитации:

    1. Необратимость стрелы времени космическом пространстве.

    2. Экранирование гравитации в Космосе.

    3. Волновая модель гравитации.

    4. Масса галактики Млечный Путь.

    https://www.onlinescientificresearch.com/journal-of-physics-optics-sciences-inpress-jpsos.php

    https://elvestnik.com/for-authors

    Ответить
  8. Avatar for Www
    Www

    Автор перепутал, Протий это и есть обычный водород с одним протоном
    А с нейтроном это гораздо более редкий изотоп водорода дейтерий

    Ответить
  9. Avatar for Аноним
    Аноним

    Мне понравилось. Для обычного человека, все понятно и доступно!!! Но по теории, даже атомы не вечны и они распадутся, как и вся вселенная и время. Ведь только время определяет существование материи.

    Ответить
  10. Avatar for Янбиков Вильдян
    Янбиков Вильдян

    Уважаемые коллеги прошу ознакомиться с моими статьями по классической гравитации:

    1. Необратимость стрелы времени космическом пространстве.

    2. Экранирование гравитации в Космосе.

    3. Волновая модель гравитации.

    4. Масса галактики Млечный Путь.

    https://www.onlinescientificresearch.com/journal-of-physics-optics-sciences-inpress-jpsos.php

    https://elvestnik.com/for-authors

    Ответить
  11. Avatar for Alexx
    Alexx

    доклад по физике старшей группы детсада, причём в переводе? особенно про разные массы(!) электронов (!), рекордные в уране (а чего тогда не плутонии или калифорнии?)… это просто песня! а что не так с цезием? чего он вдруг «самый большой из известных атомов»? диаметр электронных облаков с линейкой измеряли или атомных ядер? в общем, автор — парень весёлый…

    Ответить
  12. Avatar for ilik54
    ilik54

    МОДЕЛЬ АТОМНОГО ЯДРА
    Строение атома, скорее всего, выглядит, как лента Мебиуса, где одна сторона выступают, как плюс и минус в результате перемещения и колебания, они преследуют друг друга, стремясь, уничтожить друг друга. И борьба между ними и есть энергетическая сущность мироздания. В силу своей рациональности и логичности эта борьба разумна и неумолимо последовательна. Надо добавить, что волна высшего уровня создает частицы низшего уровня и наоборот.
    Свойства материи, пространства и времени зависят от колебаний энергетического процесса плюса и минуса конструктивно схожими с лентой Мебиуса. Частота колебаний, амплитуда колебаний и много векторное вращение её влияет на то, какое вещество будет получено.

    Ответить
Adblock
detector