Что находится внутри атома?

Что находится внутри атома?

Не существует ничего, кроме атомов и пустоты; все остальное – лишь мнение.

Демокрит из Абдер

Да собственно, почти ничего. Основное содержимое атома – это пустота.

Для пущей наглядности попробуйте представить себе атом размером с международный стадион. При этом электроны разместятся на самом верху трибун, каждый – мельче булавочной головки. Ядро же окажется ровно в центре футбольного поля, и размер этого ядра будет не больше горошины.

На протяжении многих веков считалось, что атомы (тогда еще чисто теоретическое понятие) есть мельчайшие единицы материи; отсюда и само слово «атом», по-гречески означающее «неделимый».

Однако в 1897 году был открыт электрон, а в 1911-м – ядро. В 1932-м атом удалось расщепить – так мир узнал про нейтроны.

Но этим дело ни в коем случае не заканчивается. Положительно заряженные протоны и незаряженные нейтроны в ядре состоят из еще более мелких элементов.

Эти поистине крошечные частицы, называемые кварками, получили в физике прозвища «странность» и «шарм» и представляются не в формах и размерах, а в «ароматах».

Дальние спутники ядра – отрицательно заряженные электроны – настолько необычны, что никто их так больше не называет. Их нынешний официальный титул – «заряды плотности вероятностей».

К 1950 году было открыто так много субатомных частиц (более 100), что становится даже как-то неловко. Чем бы материя ни была, никто, похоже, так и не смог добраться до ее сути.

Энрико Ферми – итальянец по происхождению, получивший в 1938 году Нобелевскую премию по физике за работы в области атомных реакторов, – сказал буквально следующее: «Если бы я мог запомнить имена всех этих частиц, я был бы ботаником».

Со времен Ферми ученым вроде как удалось договориться насчет числа субатомных частиц, находящихся внутри атома, – двадцать четыре. Эта максимально правдоподобная версия известна как «стандартная модель атома», создающая впечатление, будто теперь у нас с вами имеется вполне сносное представление о том, что есть что в этом мире.

Вселенная, насколько мы можем предполагать, так же мало населена, как и атом. Космос, в среднем, содержит буквально пару атомов на кубический метр.

Хотя время от времени сила тяготения собирает их вместе, превращая в звезды, планеты и жирафов, что само по себе не менее поразительно.