Пудинг с изюмом

1903 год

«Каждое новое открытие не является пределом, дальше которого идти нельзя, а наоборот, служит проспектом, ведущим в новые, еще не исследованные страны. И пока наука будет существовать, будет существовать великое множество великих проблем, исключая всякую опасность наступления когда-либо эпохи безработицы для физиков».

ДЖОЗЕФ ТОМСОН

Пудинг с изюмом

Причем здесь пудинг с изюмом?» — спросите вы. Немного терпения, и все станет ясно. Прошло шесть лет с того момента, как Томсон доказал существование мельчайшей отрицательно заряженной частицы электрона. За эти шесть лет было сделано много новых открытий о тайнах мира атомов. Все эти годы английский ученый Томсон внимательно следил за открытиями других физиков, думал, анализировал, сопоставлял.

Уже было неопровержимо доказано, что одна часть излучения, испускаемого ураном, торием, радием и другими радиоактивными элементами, состоит из электронов, тех самых электронов, которые открыл Томсон в 1897 г. Раз электроны вылетают из атомов, значит, они входят в состав атомов. Это было еще одно подтверждение сделанного Томсоном в 1897 г. вывода о том, что электроны входят в состав атома любого элемента, т. е. что атом представляет собой сложное образование.

Но электроны, как утверждал Томсон, не связаны неразрывно с атомом. При некоторых условиях они могут оторваться от него и существовать самостоятельно. Такие оторвавшиеся электроны, которые, в частности, имелись в газовых разрядах, и называются свободными электронами. Продолжая исследования строения атома, Томсон предложил

Автор первой модели атома Джозеф Джон Томсон со своими учениками Ленгмюром (слева) и Кулиджем (справа), впоследствии известными физиками.

свою модель атома. Эта модель долгое время называлась моделью атома по Томсону. В чем же она заключалась?

Он предположил, что атом представляет собой облако материи, имеющей положительный заряд. Это облако имеет форму сферы, в которую вкраплены электроны. «Что- то вроде пудинга с изюмом», как сказал однажды Томсон, когда его спросили о строении атома. Сумма всех положительных зарядов равна сумме отрицательных, а в целом атом нейтрален. При этом электроны, как предполагал Томсон, расположены в атоме симметрично, но под действием внешних условий, например под действием электрического поля, они могут смещаться в сторону, колебаться около некоторого положения равновесия. Однако через несколько лет было доказано, что модель атома Томсона неправильна. Уже в то время, когда Томсон создавал свою модель, наблюдались явления, которые противоречили теории Томсона. Но все-таки, несмотря на свою неправильность, модель строения атома по Томсону сыграла важную роль в биографии атома.

Прежде всего Томсон впервые экспериментально доказал, что атом — это сложная система. Он разрушил многовековое представление об элементарности и о неразложимости атома. Большое значение также имело то, что модель Томсона с физической точки зрения объяснила периодическую систему элементов Менделеева, объяснила химические реакции. Томсон показал, что химические реакции происходят за счет электронов. Но мысль Томсона шла дальше. По своим воззрениям он был материалистом. Он считал, что процесс познания природы есть процесс бесконечный и что никогда не будет конца познаниям тайн атома.

Его слова, приведенные в качестве эпиграфа к этому разделу в биографии атома, очень правильные слова.

Развитие науки об атоме после создания модели строения атома Томсоном и современные исследования атома говорят о том, что в этом Томсон был глубоко прав.