Пережитое и передуманное
Шрифт:
Одновременно с этим излучением радиоактивные элементы обладают более высокой температурой, чем окружающее пространство. От них во все стороны исходит тепло; при этом процесс теплового излучения идет непрерывно все время, годами, без уменьшения своей силы и без видимого и заметного для нас затрачивания какой-нибудь другой энергии на его производство. Он пропорционален массе радиоактивного элемента, причем так же, как все другие проявления радиоактивных свойств, эффект получается огромный по сравнению с вызывающей его массой. Так, Содди [97] вычислил, что три сантиграмма бромистого радия в течение года выделили около 16 500 калорий.
97
Содди
Но не только выделение тепла, а и перенос электрических зарядов, и изменение химических соединений серебра, и явления свечения, ими вызываемые, огромны по своей силе, по сравнению с массой радиоактивного вещества.
Энергия, развиваемая при превращении грамма радия, равна энергии сгорания 500 килограммов каменного угля. Если бы мы собрали 1/2 литра радиевой эманации — нитона, то не нашлось бы сосуда, который мог бы сохранить этот тяжелый радиоактивный газ: всякое вещество, нам известное, превратилось бы в пар при соприкосновении с ним!
II
Но перед нами открылся не только новый источник энергии. Попытки объяснить его вызвали следствия не менее крупного научного значения.
Оказалось, что все выделения энергии при радиоактивных процессах, подобно всемирному тяготению, не могут никакими способами быть изменены в своем течении или в своей силе. И вместе с тем все эти проявления энергии теснейшим образом связаны с материальными излучениями; из радиоактивных тел выделяются тяжелые элементарные газы — эманации, вокруг радиоактивных тел садится тончайшая твердая пыль, образующая на некоторых предметах пленочные налеты.
Выделения энергии и материальных частиц разного рода ясно указывают на особое состояние глубокого изменения, в каком находятся радиоактивные вещества. Это изменение тесно связано с атомом вещества, так как можно было доказать, что все радиоактивные свойства, относимые к явлениям энергии или к материальным излучениям, не меняются под влиянием причин, действующих на свойства химических соединений: ни свет, ни теплота, ни давление, ни состояние электрического и магнитного поля, ни химические реакции ни в чем не отражаются на темпе процесса, на количестве эманации, на быстроте выделения и свойствах лучей а, Р, и у. Все эти явления меняются только с изменением количества радиоактивных атомов, входящих в соединение. Подобно тому, как при образовании соединения не меняется масса атома, точно так же никаким путем не могут быть изменены его радиоактивные свойства.
Эти исследования заставили вскоре сгладить неизбежную, казалось, пропасть между энергией и материей, привели к созданию энергетической электронной теории материи, дали почву допущению распада атома химического элемента, привели к вопросу о диссоциации материи. Эта последняя идея в той или иной форме явилась независимо у нескольких исследователей; кажется, впервые ее высказал Ле Бон, — но в той форме, в какой она получила значение научной гипотезы, ее дали нам Резерфорд и Содци [98] в 1902 году.
98
Ле Бон (Лебон) Густав (1841–1931) — французский химики медик, выступавший в 1890-х гг. со статьями о так называемом черном свете. Резерфорд Эрнест (1871–1937) — английский физик, один из создателей учения о радиоактивности и основоположник ядерной физики; вместе с Ф.Содди разработал теорию радиоактивного распада и сформулировал закон радиоактивных превращений, предложил одну из первых моделей строения атома.
Старинные мечтания алхимиков получили реальное основание! Некоторые химические элементы, не разлагаемые во время химических процессов, распадаются во время реакций радиоактивных. На частном случае гелия мы имеем опытное подтверждение возможности такого превращения.
Чрезвычайно
Наряду с этим в научное мировоззрение вошли совершенно новые идеи — представление о конечном бытии химических элементов. Кажется, впервые научно эта идея была высказана Инглисом. Для одних из элементов пришлось допустить в среднем эфемерные бытия немногих минут или даже секунд, для других исчислять существование их миллионами лет. Отдельные химические элементы оказались генетически связанными, и для них стало возможным строить такие же генеалогические таблицы, какие мы даем в родословных человека или животных или в зоологических древах образования родов и видов. Таблица химических элементов сразу озарилась на наших глазах новым светом: химические элементы оказались частными случаями одного или нескольких радиоактивных процессов. Крупнейшее обобщение XIX века, выражающееся в статической форме учения о равновесиях, оказалось приложимым и к этим явлениям и выдвинуло идею о радиоактивном равновесии, идею, далеко еще не все выводы которой вошли в сознание исследователей.
Так, в немногие годы коренным образом изменились наши самые отвлеченные представления о физическом мире. Закон сохранения энергии, космогонические идеи о конце мира в связи с ее рассеянием, закон о сохранении вещества, мысль об отсутствии переходов между материей и энергией, представления о массе вещества и невозможности разложить на части химический элемент — достаточно этих напоминаний об области происшедшего изменения, чтобы почувствовать тот колоссальный переворот, какой идет сейчас в научном миросозерцании. Я не касаюсь других, более далеких следствий данных процессов, среди которых на первом месте стоит новая победа атомистического представления о структуре мира. Но сам атом странным образом изменился и из материальной среды перешел в область сил — ближе к монадам [99] философии, чем к атомам Левкиппа или Дальтона [100] .
99
Монады — неделимые духовные «первоэлементы бытия». Согласно представлениям немецкого философа эпохи Просвещения Г.Лейб- ница (1646–1717), они составляют основу всего мироздания.
100
Левкипп (V в. до н. э.) — древнегреческий философ, один из создателей античной атомистики; ввел понятие атома — неделимой материальной частицы, лежащей в основе всех вещей. Дальтон Джон (1766–1844) — английский химик, основоположник химической атомистики, один из создателей современных атомно-молекулярных представлений.
Может быть, лишь на заре новой науки и философии, в начале XVII века, когда рушилось стройное здание схоластических построений, проходило человечество через не меньшие изменения в понимании действительности.
III
Имея великое счастье переживать этот исторический перелом человеческого сознания, мысль невольно обращается к прошлому, к летописям научных исканий. Уже не раз в истории науки входили в человеческое сознание новые представления о силах, строящих Вселенную.
Их начало всегда было скромное. Падение предметов на земной поверхности в конце XVII века привело к идее всемирного тяготения. Наблюдение свойств магнитного железняка в конце того же века вызвало учение о силах магнитных; исследование свойств янтаря в середине следующего столетия положило начало учению об электричестве; наконец, в конце XIX века исследование урановой смолки открывает перед нами область радия.
Всегда в такие времена менялась картина мира, резко изменялся строй представления человечества об окружающем.