Сборник статей

Законы этой «внутренней механики» были вскрыты спустя более четверти века – тогда, когда модель атома уже не представляла загадки, а имела строгое физическое обоснование.
Но пока атом, как справедливо отмечал Менделеев, оставался всего лишь гипотезой, хотя само понятие об атоме уже много веков было общепризнанным. Ему предстояло скинуть свои «бесструктурные одежды» и обрести новую жизнь в ипостаси конкретной научно-обоснованной модели. Ее разработка стала одним из важнейших последствий величайшей революции в физике в конце XIX столетия.
Начало этой революции принято связывать с открытием Х-лучей, явления радиоактивности и электрона. Сюда же справедливо добавить обнаружение плеяды инертных газов, что впоследствии сыграло существенную роль в разработке теории строения атомов и установлении ее связи с периодическим изменением свойств химических элементов. Неоценимое значение для развития теоретической физики имела планковская теория квантов. Кратко охарактеризуем историческую последовательность этих фундаментальных открытий.
Получившие название рентгеновых, Х-лучи были открыты 8 ноября 1895 г. немецким физиком В.Рентгеном в его лаборатории в Вюрцбурге.
Явление испускания соединениями урана нового вида излучения, позднее (в 1898 г.) названного радиоактивностью, обнаружил 1 марта 1896 г. французский физик А.Беккерель в лаборатории прикладной физики Парижского национального естественно-исторического музея.
Честь открытия электрона разделили английский физик Дж.Томсон (апрель 1897 г., Кавендишевская лаборатория) и немецкий геофизик Э.Вихерт (Гёттингенский университет). Правда, само понятие «открытие» в данном случае имело специфический характер, поскольку представление о мельчайшей отрицательно заряженной частице уже много лет «витало в воздухе».
Наконец, обнаружение инертных газов – это в основном заслуга английского химика и физика У.Рамзая. Аргон был открыт в августе 1894 г. (надо отметить, что этот инертный элемент одновременно и независимо обнаружил также Дж.Рэлей, соотечественник Рамзая). Земной гелий был идентифицирован спектральным методом в марте 1895 г. Открытия криптона (май 1898 г.), неона и ксенона (июнь 1898 г.) Рамзай осуществил совместно со своим ассистентом М.Траверсом. М.Планк сформулировал свою гипотезу о квантах 14 декабря 1900 г.
Эти события навсегда вошли в историю как свидетельство необычайного взлета научной мысли, причем имевшего место за весьма короткое время. Все перечисленные открытия стали результатом экспериментальных исследований, а не следствием развития умозрительных теоретических представлений (исключение, да и то с оговорками, представляет лишь гипотеза Планка). Далее, эти открытия следует рассматривать как своевременные, поскольку уже в достаточной степени сложились предпосылки для их осуществления. Наконец, открытия Х-лучей, явления радиоактивности и электрона взаимообусловлены и взаимосвязаны. Лишь открытие инертных газов выглядит несколько обособленным.
Д.И.Менделеев с большой осторожностью относился к оценке этих достижений науки. Такой негативизм коренился в основах его естественно-научного мировоззрения, на чем мы не будем останавливаться. Во всяком случае, существование электрона он так и не признал (точнее сказать, не хотел признавать, хотя многочисленные факты были налицо). Ученый сетовал, что современная химия «запуталась в ионах и электронах». Что касается явления радиоактивности, то Менделеев изменил свое скептическое отношение к нему лишь после посещения парижских лабораторий Беккереля, а также П. и М.Кюри в апреле 1902 г. Это получило отражение в очередных изданиях «Основ химии», где он достаточно подробно касался проблем радиоактивности, а также в том, что решил предпринять экспериментальные исследования нового вида излучения в Главной палате мер и весов. Однако намеченная им программа не была реализована из-за смерти ученого. Очевидно, он безо всякого внимания отнесся к появлявшимся электронным моделям атома.