Richard Dawkins, "The Magic of Reality: How We Know What's Really True" / Ричард Докинз, "Магия реальности: откуда мы знаем что является правдой": 4. What are things made of? / Из чего сделаны вещи?
| Английский оригинал | Перевод на русский | |
|---|---|---|
Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям. |
Число протонов ядра атома каждого Betelgeuse_990 14.03.12 в 04:15 Число протонов в ядре атома каждого отдельного элемента всегда одно и то же и равно числу электронов на орбите вокруг ядра, хотя электроны и не оказывают значительного влияния на массу, поскольку они слишком малы. tuovi 16.01.13 в 19:22 |
|
|
Атом водорода имеет только один протон (и один электрон). Irina73 08.03.12 в 22:47 |
||
|
Атом урана имеет 92 протона. Irina73 08.03.12 в 22:46 |
||
|
Свинец — 82. Irina73 08.03.12 в 22:47 |
||
|
Углерод имеет 6. Irina73 08.03.12 в 22:47 |
||
|
Для каждого возможного числа от 1 до 100 (и еще нескольких) имеется один и только один элемент, имеющий определенное количество протонов (и столько же электронов). Irina73 15.03.12 в 12:03 |
||
|
Я не буду их перечислять, хотя это и легко (моя жена Лала может перечислять их наизусть, на большой скорости - фокус, которому она научилась в качестве упражнения для тренировки памяти, и как способ заснуть) tsh73 15.03.12 в 07:24 |
+3 | |
|
Число протонов (или электронов), которыми обладает элемент, называется "атомным номером" этого элемента. Irina73 15.03.12 в 12:05 |
||
|
Так что можно определить элемент не только по его названию, но и по его собственному уникальному атомному номеру. Irina73 15.03.12 в 12:06 |
||
|
Например, элемент под номером 6 — углерод; элемент под номером 82 — свинец. Irina73 15.03.12 в 12:07 |
||
|
Элементы удобно изложены в таблице, называемой периодической таблицей - я не буду вдаваться в подробности, почему она называется именно так, хотя это интересно. Irina73 15.03.12 в 12:08 |
||
|
Но сейчас момент, чтобы вернуться, как я и обещал, к вопросу, почему, когда вы режете, скажем, свинец на все меньшие и меньшие части, вы, в конечном итоге, достигнете точки, когда, если вы разрежете его снова, он больше не является свинцом. Irina73 15.03.12 в 12:13 |
||
|
Атом свинца имеет 82 протона. Irina73 15.03.12 в 12:14 |
||
|
Если разделить атом так, чтобы он больше не имел 82 протона, он перестает быть свинцом. Irina73 15.03.12 в 12:15 |
||
|
Число нейтронов в ядре атома менее фиксировано, чем число протонов: многие элементы имеют разные версии, называемые изотопами, с разным количеством нейтронов. Irina73 15.03.12 в 15:11 |
||
|
Например, существует три изотопа углерода, называемые углерод-12, углерод-13 и углерод-14. Irina73 15.03.12 в 15:12 |
||
|
Цифры относятся к массе атома, которая является суммой протонов и нейтронов. Irina73 15.03.12 в 15:13 |
||
|
Каждый из трех имеет шесть протонов. Irina73 15.03.12 в 15:13 |
||
|
Углерод-12 имеет шесть нейтронов, углерод-13 имеет семь нейтронов, а у углерода-14 — восемь нейтронов. Irina73 15.03.12 в 15:13 |
||
|
Некоторые изотопы, например, углерод-14, радиоактивны, что означает, что они превращаются в другие элементы с предсказуемой скоростью, хотя в непредсказуемые моменты. Irina73 15.03.12 в 15:14 |
||
|
Ученые могут использовать эту особенность, чтобы помочь вычислить возраст окаменелостей. Irina73 15.03.12 в 15:15 |
||
|
Углерод-14 используется для датирования предметов моложе большинства окаменелостей, например, древних деревянных судов. Irina73 15.03.12 в 15:16 |
||
|
Хорошо, к чему приведут наши изыскания при делении на все меньшие части с этими тремя частицами: электронами, протонами и нейтронами? Irina73 15.03.12 в 15:24 Кончится ли наш квест по делению на все меньшие и меньшие части на этих трех частицах: электронах, протонах и нейтронах? tsh73 15.03.12 в 20:02 |
+3 | |
|
Нет - даже у протонов и нейтронов есть составные части. Irina73 15.03.12 в 15:17 |
+1 | |
|
Даже они содержат еще более мелкие вещи, называемые кварками. Irina73 15.03.12 в 15:17 |
||
|
Но это то, о чем я не буду рассказывать в этой книге. Irina73 15.03.12 в 15:18 |
||
|
Не потому, что я считаю, что вы не поймете этого. Irina73 15.03.12 в 15:19 |
||
|
А потому, что я не понимаю этого! Irina73 15.03.12 в 15:20 |
||
|
Здесь мы вступаем в таинственную страну чудес. Irina73 15.03.12 в 15:21 |
||
|
И это важно признавать, когда мы достигаем пределов того, что мы понимаем. Irina73 15.03.12 в 15:37 Важно распознать, когда мы достигаем пределов того, что мы понимаем. tsh73 15.03.12 в 20:04 |
||
|
Нельзя сказать, что мы никогда не поймем эти вещи. Irina73 15.03.12 в 15:38 Не то чтобы мы никогда не поймем эти вещи. tsh73 15.03.12 в 20:05 |
||
|
Вероятно, поймем, и ученые работают над ними со всей надеждой на успех. Irina73 15.03.12 в 15:39 |
||
|
Но мы должны знать, что мы не понимаем, и признаться в этом себе, прежде чем мы сможем начать работать над этим. Irina73 15.03.12 в 15:40 |
||
|
Есть ученые, которые, по крайней мере, немного понимают в этой стране чудес, но я не являюсь одним из них. Irina73 15.03.12 в 15:42 |
||
|
Я знаю свои границы знаний. Irina73 15.03.12 в 15:42 |
||
|
Углерод - строительные леса жизни. Irina73 15.03.12 в 15:43 |
+3 | |
|
Все элементы особенные по-разному. Irina73 15.03.12 в 15:44 |
||
|
Но один элемент, углерод, является настолько особенным, что я хочу закончить главу, коротко сказав об этом. Irina73 15.03.12 в 15:45 |
||
|
У углеродистой химии даже есть свое собственное имя, отделяя ее от всей остальной части химии: "органическая" химия. Irina73 15.03.12 в 15:46 |
||
|
Вся остальная часть химии является "неорганической'" химией. Irina73 15.03.12 в 15:47 |
||
|
Итак, что же такого особенного в углероде? Irina73 15.03.12 в 15:48 |
||
|
Ответ заключается в том, что атомы углерода, связываясь с другими атомами углерода, образуют цепочки. Irina73 15.03.12 в 15:49 |
||
|
Октановое химические соединения (см. выше), которые, как вы знаете, является компонентом бензина (газолина), является довольно короткой цепью из восьми атомов углерода (черные капли на рисунке) с атомами водорода (серые капли) прилипшие по сторонам. Irina73 15.03.12 в 15:51 Химическое соединение октан (см. выше), которое, как вы знаете, является составной частью бензина (газолина), является довольно короткой цепью из восьми атомов углерода (черные шарики на рисунке) с атомами водорода (серые шарики), торчащими по сторонам. cosinus 25.03.12 в 20:58 |
||
|
Уникальность углерода в том, что он может образовывать цепочки любой длины, некоторые длиной буквально в сотни атомов углерода. Irina73 15.03.12 в 15:53 |
||
|
Иногда образуются цепочки круговых петель. Irina73 15.03.12 в 15:55 Иногда цепочки образуют кольца. tsh73 15.03.12 в 20:07 |
+4 | |
|
Например, справа вверху нафталин (из которого делают шарики от моли), молекулы которого также состоят из углерода с присоединенным водородом, но на этот раз в виде двух колец. tsh73 15.03.12 в 20:10 |
||
|
Углеродная химия скорее похожа на игрушечный конструктор под названием Tinkertoy. Irina73 16.03.12 в 13:53 |
||
|
В лаборатории химикам удалось соединить атомы углерода друг с другом, не только в простые петли, но и в молекулы, подобные Tinkertoy, замечательной формы, названные фуллеренами (Buckyballs) и нанотрубками (Buckytubes). Irina73 16.03.12 в 13:59 |
||
|
«Bucky» было прозвище Бакминстера Фуллера, великого американского архитектора, который изобрел геодезический купол. Irina73 16.03.12 в 14:00 |
||
|
Вы можете увидеть соединения, если посмотрите на рисунок ниже. Irina73 16.03.12 в 14:03 |
