Читать книгу Хранители времени. Реконструкция истории Вселенной атом за атомом онлайн

Первые данные о размере и массе атомов появились в 1827 году, и пришли они из источника, который многие сочли бы маловероятным: от шотландского ботаника Роберта Брауна. Проводя исследования по опылению растений, он взвешивал пыльцевые зерна в воде, наблюдал за ними в микроскоп и увидел, что зерна представляли собой «частички… очевидно пребывающие в движении». Вместо того чтобы заключить, что это беспокойное движение было проявлением «жизненной силы», он повторил эксперимент сперва с пыльцевыми зернами, которые на протяжении одиннадцати месяцев выдерживались в алкоголе (после чего можно было с уверенностью сказать, что они мертвы), а потом – с камешками, истолченными в порошок. Одно и то же хаотичное движение наблюдалось во всех случаях. Браун наблюдал не что иное, как совокупный эффект случайных столкновений отдельных молекул воды с взвешенными частицами – несколько дополнительных соударений слева перемещали частичку вправо, а пара толчков снизу, следующих за ними, заставляла ее сдвинуться вверх на предметном стекле¹¹.

Как ни удивительно, Лукреций предвидел этот исход и его интерпретацию, предполагающую участие атомов, еще примерно за две тысячи лет до описываемых событий, и отразил это в книге «О природе вещей»:

• Вот посмотри: всякий раз, когда солнечный свет проникает
• В наши жилища и мрак прорезает своими лучами,
• Множество маленьких тел в пустоте, ты увидишь, мелькая,
• Мечутся взад и вперед в лучистом сиянии света…
• Кроме того, потому обратить тебе надо вниманье
• На суматоху в телах, мелькающих в солнечном свете,
• Что из нее познаешь ты материи также движенья,
• Происходящие в ней потаенно и скрыто от взора…
• Первоначала вещей сначала движутся сами,
• Следом за ними тела из малейшего их сочетанья,
• Близкие, как бы сказать, по силам к началам первичным,
• Скрыто от них получая толчки, начинают стремиться,
• Сами к движенью затем понуждая тела покрупнее.
• Так, исходя от начал, движение мало-помалу
• Наших касается чувств, и становится видимым также
• Нам и в пылинках оно, что движутся в солнечном свете,
• Хоть незаметны толчки, от которых оно происходит¹².

Рис. 2.1. Случайное блуждание иногда называют «прогулкой пьяницы», вызывая в воображении образ опьяневшего завсегдатая бара, который выходит за порог заведения, спотыкается на каждом шагу и падает, но каждый раз поднимается и бредет неизвестно куда. Для случайных блужданий характерен тот факт, что расстояние от изначальной точки возрастает пропорционально квадратному корню из числа шагов. В данном случае «клиент» находится в трех метрах от начала пути после 5 шагов и в 6 метрах от начала после 5² = 25 шагов