Введение
В конце прошлого столетия отношение науки к атомной теории коренным образом изменилось. То, что раньше считалось приемлемой рабочей гипотезой,очень быстро достигло обоснованного факта.
Причиной, вызвавшей этот прогресс, несомненно, следует считать открытие радиоактивных явлений, которое представило в наше распоряжение быстро движущиеся атомы, обладающие запасом энергии, достаточным для того, чтобы действия их могли быть наблюдения и измерены, таким запасом энергии, который позволяет упорное и непрерывное улучшение техники методов исследования.
Гипотезы Дальтона и Проута
Обобщения, известные под именем атомной теории и образующие основание современной химии, высказаны, в 1803г, Дальтоном и заключаются в пяти постулатах.
Мы должны отдать должное прозорливой мысли этого исследователя. Действительно, из этих пяти постулатов, в наше время, ставится под вопросом правильность лишь одного из них.
Этот постулат следующий; атомы одного элемента все подобны между собой и обладают одинаковым весом.
Он, очевидно состоит, из двух частей, если мы соединим эти обе части для определения слова элемент, то в целом придем к трюизму; этот взгляд на материю будет рассмотрен впоследствии.
Пока мы будем понимать слово элемент в том смысле, как его очевидно понимал Дальтон и как его понимают и теперь, именно, это такая субстанция, как хлор или свинец, которая имеет постоянные химические свойства, и которая не может быть разложена на дальнейшие компоненты каким-либо известным химическим процессом.
Первая половина постулата, соединенная с остальными четырьмя постулатами, оказывается достаточной для определения слова элемент, вторая же является чистой гипотезой.
Лет через десять Проут предположил, что атомы всех элементов образованы из атомов водорода. С этой точки зрения веса всех атомов должны быть выражены целыми числами, а если, как постулирует Дальтон, атомы отдельных элементов все одинакового веса, то также и атомные веса и отношения весов при соединение элементов должны выражаться целыми числами.
Однако, химики вскоре же обнаружили, что для многих элементов это определенным образом не согласуется с опытом.
И чем больше ими было получаемо результатов, тем более невозможным оказывалось выразить атомные веса всех элементов целыми числами.
Представлялось решить, которая гипотеза Дальтона или Проута должна быть принята? Особых сомнений в результате выбора не может быть;
- В дальнейшем теория Проута была отброшена.
Интересно рассмотреть мотивы, решившие выбор, который как показала дальнейшая история науки, является мудрым в принципе, но ошибочным на деле.
Представлялось два взгляда- каждый из элементов образован из атомов одинакового веса, тогда у некоторых элементов веса отдельных атомов должны быть дробными, или же эти элементы так образованы из смеси атомов различных весов,что, хотя индивидуальные веса атомов всегда числа целые, их среднее оказывается дробным.
Остаётся непонятным, как вторая возможность ни разу не пришла в голову философам в то время, пока выбор не пал ещё в ту или иную сторону, когда ей было легче возникнуть, чем несколько лет спустя,когда взгляды Дальтона явились общепринятыми.
Однако, возражения против нее возникают немедленно и являются серьезными. Мысль, что частицы ведут себя практически одинаковым образом, имея различные веса, не является такой, чтобы напрашивается самой по себе и не может служить рабочей гипотезой для химика.
Будучи безнадежной и неопределенной, в противоположность другой более простой, ясной и многообещающей возможности.
Таким образом нужно сказать, что возражения против дробных весов атома были более философскими, чем практическими.
Они были связаны с вопросом структуры отдельных атомов и разумно были отложены на время в сторону, до тех пор, пока эти гипотетические вопросы не станут доступными экспериментальному исследованию.
Предположим, что атомы одного и того же элемента все одинакового веса, не может быть проверено химическими методами, так как атомы, по определению, химически тождественны, а численные соотношения, получаемые химическими методами, соответствуют количествам элементов.
Содержащим бесчисленные мириады атомов, но хотя мы видим и полное отсутствие положительных доказательств, поддерживающих возможное возражение, тем не менее часто кажется удивительным.
Что мы не встречаем публично высказанных впервые Шутценбергом и затем Круксом, и что эти сомнения рассматривались даже в самом недавнем прошлом, как в высшей степени спекулятивные.
Чтобы опровергнуть мысль, что атомы таких элементов, как хлор, могут не все быть одинакового веса, казалось достаточным сослаться на опыты диффузии и на постоянство химических эквивалентов.
- Лишь в течение последних нескольких лет выяснилась жалкая слабость таких аргументов, и было доказано, что экспериментальное разделение атомов, различающихся на 10 процентов в весе, в действительности является сложной операцией.