На уроке физики многие проходили строение атома. С годами информация забывается, поэтому сложно вспомнить, о чём рассказывали в школе. При этом возникает интерес, что же собой представляет атом, ведь именно из него состоит всё материальное во Вселенной. Следует разобраться в его структуре и функциях, чтобы вникнуть в тему. Учёные дали однозначный ответ на вопрос, из чего состоят атомы.
Что такое атом?
В школьной программе сказано, что атом – это наименьшая частица любого химического элемента. Следовательно, он есть во всём, что окружает в мире. Не важно, идёт речь о неодушевлённом или одушевлённом объекте. Любой предмет на низших химических и физиологических слоях состоит из атомов. Другой вопрос, из чего состоит частица.
Атомы – это элементы, входящие в состав молекулы. При этом они не самые маленькие во вселенной. Есть ещё кварки, о которых не принято рассказывать в школе и даже в высшем учебном заведении. Они меньше атомов, представляют собой химический элемент без внутренней структуры. По строению они значительно легче частей молекулы. Учёным удалось обнаружить 6 разновидностей кварков.
Интересный факт: кварки имеют необычные названия – верхний, нижний, странный, истинный, очарованный и прелестный. Частицы предпочитают образовываться из двух или трёх кварков. В первом случае их именуют мезонами, а во втором – барионами. При этом кварки никогда не появляются по одному.
Строение атома
Во вселенной каждый предмет из чего-то состоит. Допустим, стул сделан из дерева, а оно из молекул. В состав молекул входят атомы. В них есть ядро, внутри которого нейтроны и протоны. Это приходилось слышать всем на уроках физики. Протоны представляют собой частицы с положительным зарядом. Нейтроны не имеют заряда. Вокруг ядра присутствует электрическое облако, внутри которого движутся электроны. Они же считаются отрицательно заряженными элементами. Количество протонов и электронов способно меняться.
Считается, что каждая из микрочастиц универсальна. В мире не удастся найти два разных электрона, протона или нейтрона. Они полностью похожи друг на друга. Свойства атома меняются в зависимости от количества частиц в составе.
Допустим, 1 атом водорода состоит из 1 электрона и 1 протона. Это простейший элемент. Атом гелия имеет в составе 2 нейтрона, 2 протона и 2 электрона. Его строение никогда не меняется. Атом лития создан из 4 нейтронов, 3 протонов и 3 электронов. Существуют и другие вещества, и учёные их отличают в зависимости от состава.
Атомы всегда соединяются молекулы, а те – в организмы, минералы. Следовательно, всё в этом мире сделано из мельчайших частиц. Допустим, молекула ДНК является основой всех живых организмов. Она сложная, но сделана из тех же ключевых элементов, что и неодушевлённые предметы. Стоит отметить, что любая плотная материя на 99% состоит из энергетических связей между вышеуказанными частицами. Оставшийся 1% – это физические формы.
Что говорят учёные и древние мыслители об атоме
За всё время было выдвинуто немало любопытных предположений об атоме. Можно выделить самые интересные из них.
Демокрит думал, что свойство объекта зависит от формы атома. Допустим, жидкость сделана из гладких атомов. То есть, по мнению древнегреческого философа, молоко и вода состоят из схожих частиц.
В 20 веке учёные предполагали, что атом напоминает планету. Связано это с тем, что у элемента, как и у Сатурна, есть кольца вокруг ядра. По ним перемещаются электроны. Хоть планета с атомами схожа, но теория получила опровержение.
Наиболее точной считалась модель Резерфорда-Бора. Учёный отмечал, что атом похож на ядро, которое имеет положительный заряд, а вокруг него движутся атомы. При этом современные деятели науки выяснили, что движение электронов хаотично, и они не имеют определённого направления.
Атом – это главная единица материи. Он состоит из протона, электрона и нейтрона. Они же построены из кварков. Атом является частью молекулы, которая присутствует во всех окружающих предметах и живых организмах. Учёные утверждают, что всё в мире – это всего лишь энергетическое состояние бесконечных полей, присутствующих в пространстве Вселенной.