Mes labai gerai žinome, kad visas medžiagas sudaro atomai - tai yra mažiausias įmanomas bet kurio cheminio elemento kiekis. Žodis „atomas“kilęs iš graikų kalbos žodžio „ἄτομος“, kuris pažodžiui iš senovės graikų kalbos verčiamas kaip „nedalomas“- tai, ko nebegalima padalyti. Vėliau, tačiau paaiškėjo, kad atomai nėra visiškai nedalomi, bet susideda iš branduolio ir aplink jį besisukančių elektronų. Bet paaiškėjo, kad tai ne riba….
Netrukus buvo atrastos kitos elementarios dalelės, tokios kaip kvarkai, net elektronų vientisumas, kurie, kaip spėjama, gali būti suskaidyti į holonus, spinonus ir orbitonus, buvo suabejoti.
- „Salik.biz“
„Pirmosios materijos plytos“yra tokios mažos, kad išvados apie jų egzistavimą buvo padarytos netiesiogiai - atliekant įvairius eksperimentus ir atliekant matematinius skaičiavimus, tačiau būtų labai šaunu, jei jas galėtume pamatyti savo akimis, matome mikroorganizmus vandens laše po mikroskopu. Tačiau kodėl gi ne? Atrodytų, jums tiesiog reikia paimti galingesnį mikroskopą ir jūs galite viską ištirti. Deja, nesvarbu, koks galingas optinis mikroskopas yra, jūs negalite pateikti ne tik atomo, bet ir molekulės paveikslėlio.
Norėdami pamatyti objektą, jis turi būti apšviestas šviesos spinduliu, o šviesa turi atsispindėti iš įvairių jo dalių ir patekti į tinklainę. Tačiau neįmanoma nušviesti tam tikro atomo dėl paties fotonų sąveikos su atomu. Dauguma fotonų paprasčiausiai skris per atomą, o jei koks nors fotonas atsispindės atgal į mikroskopo okuliarą, to, matyt, nepakaks. Ir apskritai optiniuose mikroskopuose naudojamos matomos šviesos bangos ilgis yra maždaug 400–700 nanometrų, o atomo dydis yra apie 0,1 nanometro, todėl apšviesti atomą su juo yra tiesiog beprasmiška.
O kas, jei vietoj matomos šviesos naudosite ką nors kitą, pavyzdžiui, gama spinduliuotę ar nukreiptą elektronų pluoštą, kuris tam tikromis sąlygomis gali elgtis kaip banga, kurios ilgis yra panašus į elementariųjų dalelių dydį? Tai yra, ar atomą galima pamatyti per elektronų mikroskopą?
Taip ir ne. Taip, nes atomų nuotraukos iš tikrųjų egzistuoja, ne - nes gautas vaizdas ne tiek atspindi tikrąją atomo išvaizdą, kiek sukuria prieinamą vizualizaciją. Tačiau net galingiausių ir tiksliausių elektronų mikroskopų padarytos atomų nuotraukos neatskleidžia jų struktūros.
Nuotraukoje pavaizduoti sieros atomai ir vieta, kur trūksta vieno atomo. c) Davidas A. Mulleris ir kt. Gamta, 2018 m.
Pirma, didžioji atomo dalis yra tuščia vieta. Atstumai tarp branduolio ir elektronų skalėje yra tokie didžiuliai, kad jei branduolį padidinsite iki obuolio dydžio, tada elektronai suksis aplink jį maždaug kilometro spindulio orbitoje. Tai reiškia, kad dalelės, sudarančios atomą, tiesiog nepatektų į matymo lauką.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Antra, Heisenbergo neapibrėžtumo principas neleidžia mums apsvarstyti detalių. Elektrono vieta atome nustatoma kaip tikėtina, tam tikru momentu jis gali būti vienoje ar kitoje vietoje. Todėl gautose nuotraukose atomai matomi kaip neryškūs rutuliai-debesys, kuriuos suformuoja greitai besikeičianti elektronų orbita.
Ir galiausiai, juokingas vaizdo įrašas iš IBM „Berniukas ir jo atomas“. „IBM“inžinieriai panaudojo skenavimo tunelinį mikroskopą, kad judėtų anglies monoksido molekulės (du atomai sudėti vienas ant kito). Dėl to buvo galima filmuoti vaizdo įrašą su tokiais mažais objektais, kad juos galima pamatyti tik padidinus 100 milijonų kartų.