Pada abad ke-20, sains semula jadi berkembang dengan cepat luar biasa: fizik, kimia, astronomi, biologi, geologi dan banyak lagi. Sains telah memberikan banyak idea dan perkembangan, seterusnya, telah memberikan peranti dan instrumen sains yang kompleks dan canggih. Semua ini bersama-sama merangsang perkembangan sains. Akibat gabungan sains dan pengeluaran yang sangat membuahkan hasil ini adalah pencapaian pembangunan tinggi mereka, yang membawa kepada kemunculan revolusi saintifik dan teknologi ketiga pada pertengahan abad ke-20.
Fizik
Pada abad ke-20, banyak yang dilakukan dalam bidang mengkaji struktur jirim. Ahli fizik Inggeris terkenal Ernest Rutherford(1871 - 1937) secara eksperimen membuktikan bahawa atom mempunyai nukleus di mana hampir semua jisimnya tertumpu, dan membangunkan model planet bagi struktur atom (1911). Ini mungkin model terakhir (atau mungkin yang pertama dan terakhir) atom yang agak mudah dibayangkan. Menurut model planet, elektron bergerak mengelilingi nukleus pegun atom (seperti planet mengelilingi Matahari) dan pada masa yang sama, mengikut undang-undang elektrodinamik klasik, mereka terus memancarkan tenaga elektromagnet. Walau bagaimanapun, model planet atom Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron, yang bergerak mengelilingi nukleus dalam orbit bulat dan, oleh itu, sentiasa mengalami pecutan dan oleh itu sentiasa memancarkan dan kehilangan tenaga kinetiknya, tidak mendekati nukleus dan tidak jatuh di atasnya. permukaan.
Model atom yang dicadangkan oleh ahli fizik Denmark yang terkenal Niels Henrik David Bohr (1885 - 1962), walaupun ia berdasarkan model planet Rutherford, ia tidak mengandungi percanggahan yang ditunjukkan. Untuk ini, Bohr memperkenalkan postulat yang kini menyandang namanya, mengikut mana atom mempunyai apa yang dipanggil orbit pegun di mana elektron bergerak tanpa memancarkan, manakala radiasi berlaku hanya dalam kes tersebut apabila mereka bergerak dari satu orbit pegun ke yang lain (dalam kes ini, perubahan tenaga atom). Konjektur (atau idea) Bohr yang cemerlang, walaupun tidak konsisten dalamannya, bersambung
Pemahaman tentang mekanik klasik Newton, yang digunakan untuk menerangkan gerakan elektron dan sekatan kuantum yang tidak boleh diterima pada gerakan elektron dari kedudukannya, bagaimanapun telah menemui pengesahan eksperimen.
Pencapaian besar dalam fizik ialah penciptaan mekanik kuantum (gelombang), mengikut mana zarah mikro mempunyai sifat gelombang korpuskular dwi. Mekanik kuantum - salah satu bahagian utama teori kuantum - teori fizikal yang paling umum, bukan sahaja memberikan idea revolusioner baru tentang mikrozarah, tetapi juga memungkinkan untuk menerangkan banyak sifat badan makroskopik.
Prasyarat untuk pembangunan mekanik kuantum adalah kerja pada penciptaan konsep kuantum Planck, Einstein dan Bohr. Pada tahun 1924, ahli fizik Perancis Louis de Broglie mengemukakan idea sifat gelombang korpuskular dwi bukan sahaja sinaran elektromagnet (foton), tetapi juga zarah mikro lain, dengan itu meletakkan asas bagi mekanik kuantum. Tidak lama kemudian, eksperimen telah dijalankan di mana pembelauan zarah mikro diperhatikan - penyebaran aliran zarah mikro (aliran zarah mikro yang membengkok di sekeliling pelbagai halangan), menunjukkan sifat gelombangnya, yang merupakan pengesahan percubaan hipotesis de Broglie.
Pada tahun 1925, salah seorang pencipta mekanik kuantum ialah seorang ahli fizik teori Switzerland Wolfgang Pauli(1900 - 1958) merumuskan apa yang dipanggil prinsip pengecualian - undang-undang asas alam, mengikut mana atom atau molekul tidak boleh mempunyai dua elektron dalam keadaan yang sama. Ahli fizik teori Austria Erwin Schrödinger(1887 - 1961) membangunkan mekanik gelombang pada tahun 1926 dan merumuskan persamaan asasnya. Ahli fizik teori Jerman Werner Heisenberg(1901 - 1976) merumuskan prinsip ketidakpastian (1927), mengikut mana nilai koordinat dan momenta mikrozarah tidak boleh dinamakan serentak dengan tahap ketepatan yang tinggi. ahli fizik Inggeris Paul Dirac meletakkan asas elektrodinamik kuantum (1929) dan teori kuantum graviti, membangunkan teori relativistik pergerakan elektron, berdasarkan yang dia meramalkan (1931) kewujudan positron - antizarah pertama (zarah dalam semua aspek serupa dengan "berganda", dalam kes ini elektron, tetapi berbeza daripadanya tanda cas elektrik, momen magnet dan beberapa ciri lain), penghapusan dan kelahiran pasangan. Pada tahun 1932, ahli fizik Amerika Carl David Anderson menemui antizarah elektron, positron, dalam sinar kosmik, dan pada tahun 1936, muon.
Kembali pada tahun 1896, ahli fizik Perancis Pierre Curie(1859 - 1906) bersama isterinya Marie Skłodowska-Curie(1867 - 1934) dan ahli fizik Perancis Antoine Henri Becquerel(1852 - 1908) menemui radioaktiviti dan transformasi radioaktif unsur berat. Pada tahun 1934 Pasangan fizik Perancis Irene(anak perempuan P. Curie dan M. Sklodowska-Curie) dan Frederic Joliot-Curie(1900 - 1958) menemui radioaktiviti buatan. Penemuan oleh ahli fizik Inggeris James Chadwick(1891 - 1974) pada tahun 1932 neutron membawa kepada idea proton-neutron moden tentang struktur nukleus atom.
Perkembangan fizik nuklear dan kajian tindak balas nuklear sangat dipermudahkan oleh penciptaan pemecut zarah bercas. Bilangan zarah asas yang diketahui telah meningkat berkali-kali ganda. Ramai daripada mereka boleh wujud hanya untuk masa yang boleh diabaikan. Ternyata zarah asas boleh mengalami perubahan bersama, bahawa ia bukan asas sama sekali. Menurut perbandingan yang berjaya oleh ahli fizik Soviet terkenal V.L. Ginzburg, segala-galanya berlaku seolah-olah kita sedang berhadapan dengan "anak patung bersarang tak terhingga": anda menemui satu zarah asas, dan di belakangnya "anak patung yang lebih asas," dan seterusnya tanpa penghujung. Mungkin boleh dikatakan bahawa kebanyakan ahli fizik moden mengiktiraf kewujudan zarah asas khas - quark dan antizarah yang sepadan - antiquark. Diandaikan bahawa kuark mempunyai cas elektrik pecahan. Kuark belum dikesan secara eksperimen, tetapi mungkin kerana ia tidak boleh wujud dalam keadaan bebas dan tidak terikat.
Adalah mustahil untuk tidak melihat kesan besar fizik terhadap sains lain dan pada perkembangan teknologi. Disebabkan fakta bahawa topik ini benar-benar tidak habis-habis, kami hanya akan merujuk kepada sains yang namanya menunjukkan pengaruh fizik: astro-, geo- dan biofizik, kimia fizikal dan beberapa yang lain.
Perkembangan pesat fizik nuklear memungkinkan pada tahun 1939 - 1945. mengambil langkah tegas dalam membebaskan tenaga nuklear. Pada mulanya, penemuan saintifik yang luar biasa ini digunakan untuk tujuan ketenteraan untuk mencipta senjata nuklear dan termonuklear, dan kemudian untuk tujuan damai: loji kuasa nuklear pertama dibina di Kesatuan Soviet dan mula beroperasi pada tahun 1954. Selepas itu, berpuluh-puluh loji kuasa nuklear yang berkuasa telah dibina di banyak negara di seluruh dunia, di mana sebahagian besar tenaga elektrik dijana.
Berdasarkan fizik kristal, teori semikonduktor, yang mempunyai kepentingan praktikal yang sangat besar, analisis pembelauan sinar-X, serta mikroskop elektron dan kaedah atom bertanda, yang memainkan peranan utama dalam pembangunan banyak bidang teknologi. , dan, mungkin, terutamanya metalurgi, telah dicipta. Elektronik berhutang banyak kepada fizik dan pencapaiannya - sains interaksi elektron dengan medan elektromagnet dan kaedah untuk mencipta peranti elektronik, yang seterusnya, sangat penting untuk banyak bidang teknologi, khususnya untuk komputer elektronik.
Albert Einstein. Teori relativiti
Eksperimen seorang ahli fizik Amerika Albert Abraham Michelson(1852 - 1931) dengan menentukan kelajuan cahaya (termasuk "eksperimen Michelson" yang terkenal) menunjukkan kebebasannya daripada pergerakan Bumi. Ternyata kelajuan cahaya di ruang kosong sentiasa malar dan, walaupun kelihatan aneh, pada pandangan pertama, tidak bergantung pada pergerakan sumber atau penerima cahaya.
Penemuan Michelson tidak dapat dijelaskan dari sudut teori fizikal yang wujud pada masa itu. Pertama, daripada prinsip kerelatifan Galileo ia mengikuti bahawa jika dua sistem koordinat bergerak relatif antara satu sama lain secara rectilinear dan seragam, iaitu, dalam bahasa mekanik klasik, sistem adalah inersia, maka semua undang-undang alam akan sama untuk mereka. Lebih-lebih lagi, tidak kira berapa banyak sistem sedemikian (dua atau lebih), tidak ada cara untuk menentukan di antaranya yang mana kelajuan boleh dianggap sebagai mutlak. Kedua, mengikut mekanik klasik, halaju sistem inersia boleh diubah satu relatif kepada yang lain, iaitu, mengetahui kelajuan jasad (titik bahan) dalam satu sistem inersia, seseorang boleh menentukan kelajuan jasad ini dalam sistem inersia yang lain. , dan nilai halaju badan ini dalam sistem koordinat inersia yang berbeza adalah berbeza.
Jelas sekali, kedudukan kedua bercanggah dengan eksperimen Michelson, yang mengikutnya, kami ulangi, cahaya mempunyai kelajuan malar tanpa mengira pergerakan sumber atau penerima cahaya, iaitu, tanpa mengira di mana sistem koordinat inersia pengiraan dijalankan.
Percanggahan ini telah diselesaikan dengan bantuan teori relativiti - teori fizikal, undang-undang asasnya telah ditubuhkan oleh A. Einstein pada tahun 1905 (teori relativiti persendirian atau khas) dan pada tahun 1907-1916. (teori umum relativiti).
Ahli fizik teori yang hebat Albert Einstein(1879 - 1955) dilahirkan di Jerman (Ulm). Dari umur 14 tahun dia tinggal di Switzerland bersama keluarganya. Beliau belajar di Institut Politeknik Zurich dan, menamatkan pengajian pada tahun 1900, mengajar di sekolah-sekolah di bandar Schafhausen dan Winterthur. Pada tahun 1902, beliau berjaya mendapat jawatan sebagai pakar di Pejabat Paten Persekutuan di Bern, yang lebih sesuai untuknya dari segi kewangan. Tahun-tahun bekerja di biro (dari 1902 hingga 1909) adalah tahun aktiviti saintifik yang sangat bermanfaat untuk Einstein. Pada masa ini, beliau mencipta teori relativiti khas, memberikan teori matematik gerakan Brown, yang, dengan cara itu, kekal tidak dapat dijelaskan selama kira-kira 80 tahun, membangunkan konsep kuantum cahaya, beliau menjalankan penyelidikan dalam fizik statistik dan nombor. daripada karya lain.
Hanya pada tahun 1909, pencapaian saintifik Einstein yang sudah sangat besar diketahui secara meluas, dihargai (jauh dari sepenuhnya), dan dia dipilih sebagai profesor di Universiti Zurich, dan pada tahun 1911 - di Universiti Jerman di Prague. Pada tahun 1912, Einstein telah dipilih sebagai ketua jabatan di Institut Politeknik Zurich dan kembali ke Zurich. Pada tahun 1913, Einstein telah dipilih sebagai ahli Akademi Sains Prusia dan Bavaria, dan dia berpindah ke Berlin, di mana dia tinggal sehingga 1933, sebagai pengarah Institut Fizik dan profesor di Universiti Berlin. Dalam tempoh masa ini, dia mencipta teori relativiti umum (kemungkinan besar telah selesai, sejak dia mula mengerjakannya pada tahun 1907), mengembangkan teori kuantum cahaya, dan menjalankan beberapa kajian lain. Pada tahun 1921, Einstein telah dianugerahkan Hadiah Nobel untuk kerjanya dalam bidang fizik teori, terutamanya untuk penemuan undang-undang kesan fotoelektrik (fenomena yang melibatkan pelepasan elektron daripada pepejal atau cecair akibat tindakan radiasi elektromagnetik).
Pada tahun 1933, kerana serangan terhadapnya oleh ahli ideologi fasisme Jerman sebagai tokoh awam - pejuang menentang perang dan Yahudi, Einstein meninggalkan Jerman, dan kemudiannya, sebagai tanda protes terhadap fasisme, dia menolak keahlian dalam Akademi Jerman. Sains. Einstein menghabiskan seluruh bahagian akhir hidupnya di Princeton (AS), bekerja di Institut Penyelidikan Asas Princeton.
Teori relativiti bersandarkan pada fakta bahawa konsep ruang dan masa, berbeza dengan mekanik Newtonian, tidak mutlak. Ruang dan masa, menurut Einstein, secara organik berkaitan dengan jirim dan antara satu sama lain. Kita boleh mengatakan bahawa tugas teori relativiti adalah untuk menentukan undang-undang ruang empat dimensi, tiga koordinat daripadanya ialah koordinat isipadu tiga dimensi (x, y, z), dan koordinat keempat ialah masa. (t).
Kepantasan kelajuan cahaya, dibuktikan oleh pengalaman, memaksa kita untuk meninggalkan konsep masa mutlak.
Kelajuan cahaya, sama, seperti yang kita ketahui, dengan nilai yang besar - 300 ribu km/s, adalah hadnya. Kelajuan mana-mana objek tidak boleh lebih tinggi.
Pada tahun 1905, Einstein menggabungkan konsep ruang dan masa. Sebelas tahun kemudian, dia dapat menunjukkan bahawa graviti Newtonian adalah manifestasi penyatuan yang berani ini dalam erti kata graviti Newtonian bermaksud kehadiran kelengkungan dalam manifold ruang-masa tunggal.
Einstein membuat kesimpulan bahawa ruang sebenar adalah bukan Euclidean, bahawa dengan kehadiran jasad yang mencipta medan graviti, ciri kuantitatif ruang dan masa menjadi berbeza daripada ketiadaan jasad dan medan yang mereka cipta. Jadi, sebagai contoh, jumlah sudut segitiga adalah lebih besar daripada π, masa mengalir dengan lebih perlahan. Einstein memberikan tafsiran fizikal teori N.I. Lobachevsky. Asas teori umum relativiti dinyatakan dalam persamaan medan graviti yang diperoleh oleh Einstein.
Sekiranya teori relativiti khas bukan sahaja disahkan secara eksperimen, semasa penciptaan dan operasi pemecut zarah mikro dan reaktor nuklear, tetapi telah menjadi alat yang diperlukan untuk pengiraan yang sepadan, maka keadaan dengan teori relativiti umum adalah berbeza.
Kelewatan dalam bidang pengesahan eksperimen kerelatifan am adalah disebabkan oleh kedua-dua kesan kecil yang boleh diakses oleh pemerhatian di Bumi dan dalam sistem Suria, dan ketidaktepatan perbandingan kaedah astronomi yang sepadan.
Pengasas teori kuantum ialah ahli fizik Jerman yang terkenal, ahli Akademi Sains Berlin, Ahli Kehormat Akademi Sains USSR Max Planck (1858-1947). Planck belajar di Universiti Munich dan Berlin, mendengar ceramah oleh Helmholtz, Kirchhoff dan saintis terkemuka lain. Dia bekerja terutamanya di Kiel dan Berlin. Karya utama Planck, yang menulis namanya dalam sejarah sains, berkaitan dengan teori sinaran haba.
Langkah tegas telah diambil oleh Planck pada tahun 1900, apabila dia mencadangkan pendekatan baru (tidak konsisten sepenuhnya dengan idea klasik): untuk mempertimbangkan tenaga sinaran elektromagnet sebagai nilai diskret yang hanya boleh dihantar secara berasingan, walaupun kecil, bahagian (kuanta) . Sebagai bahagian (kuantum) tenaga sedemikian, Planck mencadangkan nilai E = hv, erg - bahagian (kuantum) tenaga sinaran elektromagnet, sec -1 - frekuensi sinaran, h=6.62*10 -27 erg*sec - pemalar, yang kemudiannya menerima nama pemalar Planck atau kuantum tindakan Planck.
Tekaan Planck ternyata sangat berjaya, atau lebih baik lagi, cemerlang. Planck bukan sahaja berjaya mendapatkan persamaan untuk sinaran haba yang sepadan dengan pengalaman, tetapi ideanya menjadi asas teori kuantum - salah satu teori fizik yang paling komprehensif, yang kini merangkumi mekanik kuantum, statistik kuantum, dan teori medan kuantum.
Struktur jirim. Teori kuantum
Fizik atom sebagai sains bebas timbul berdasarkan penemuan elektron dan sinaran radioaktif. Elektron - mikrozarah bercas negatif dengan jisim hanya kira-kira 9 * 10 -28 g - salah satu unsur struktur utama jirim - ditemui oleh ahli fizik Inggeris terkenal Joseph John Thomson (1856 - 1940), ahli (1884) dan
Presiden (1915 - 1920) Royal Society of London, ahli kehormat asing Akademi Sains USSR.
Pada tahun 1896, ahli fizik Perancis Pierre Curie, Marie Sklodowska-Curie dan A. Becquerel pertama kali menemui keradioaktifan garam uranium. Fenomena radioaktiviti, yang akhirnya menyangkal idea tentang ketakbolehbahagiaan (ketakbolehubah) atom, terdiri daripada transformasi spontan nukleus atom yang tidak stabil kepada nukleus unsur lain (atom lain), yang berlaku akibat daripada sinaran nuklear. Ternyata (ini sangat penting untuk perubatan) bahawa sinar yang ditemui oleh Becquerel boleh menembusi jauh ke dalam jirim dan oleh itu merupakan cara untuk mendapatkan gambar, sebagai contoh, organ dalaman manusia.
Pierre Curie dan isterinya Marie Skłodowska-Curie juga menangani isu radioaktiviti dan unsur lain. Mereka menemui unsur baru pada tahun 1898: polonium dan radium. Telah didapati bahawa sinaran radioaktif boleh terdiri daripada dua jenis: sama ada nukleus unsur radioaktif mengeluarkan zarah alfa (nukleus atom helium dengan cas positif 2e) atau zarah beta (elektron dengan cas negatif -e) . Dalam kedua-dua kes, atom unsur radioaktif bertukar menjadi atom unsur lain (ini bergantung kepada kedua-dua bahan radioaktif asal dan pada jenis sinaran radioaktif).
Dalam penyelidikan radioaktiviti, kerja bersama ahli fizik Inggeris terkenal Ernest Rutherford dan ahli kimia Inggeris terkenal adalah sangat penting. Frederica Soddy (1877 - 1956), dijalankan pada 1899-1907. Mereka menggunakan uranium, torium dan aktinium sebagai unsur radioaktif awal. Apa yang dipanggil isotop telah ditemui, i.e. jenis unsur kimia yang sama yang mempunyai sifat kimia yang sama dan menduduki tempat yang sama dalam jadual unsur berkala Mendeleev, tetapi berbeza dalam jisim atom.
E. Rutherford, ahli Royal Society of London, ahli kehormat Akademi Sains USSR, dilahirkan pada tahun 1871 di New Zealand dalam keluarga seorang petani kecil, anak keempat daripada 12 beranak. Lulus dari Universiti New Zealand (Christchurch). Pada tahun 1894 beliau berpindah ke England dan diterima masuk ke Makmal Cavendish di Universiti Cambridge, di mana beliau memulakan penyelidikan di bawah arahan J. J. Thomson. Rutherford menghabiskan sebahagian besar hidupnya (dengan beberapa gangguan semasa bekerja di Universiti Montreal dan Manchester) di Cambridge, menjadi pengarah Makmal Cavendish dari 1919. Dia melatih sejumlah besar ahli fizik yang berkelayakan tinggi.
Berdasarkan eksperimen, Rutherford membuat kesimpulan bahawa atom mengandungi nukleus - mikrozarah bercas positif, saiznya (kira-kira 10 -12 cm) sangat kecil berbanding dengan saiz atom (kira-kira 10 -8 cm), tetapi jisim atom hampir tertumpu sepenuhnya pada terasnya,
Zarah α secara tiba-tiba mengubah arah laluannya apabila ia menyentuh nukleus.
Penemuan nukleus atom adalah peristiwa yang sangat besar dalam perkembangan fizik atom. Tetapi model planet atom Rutherford ternyata tidak serasi dengan elektrodinamik Maxwell.
Model atom seterusnya Bohr adalah berdasarkan teori kuantum. Salah seorang ahli fizik terhebat abad ke-20. - Dane Niels Bohr(1885 - 1962) dilahirkan dan lulus dari Universiti Copenhagen. Beliau bekerja di Universiti Cambridge di bawah pimpinan J. J. Thomson dan di Universiti Manchester di bawah pimpinan Rutherford. Pada tahun 1916 beliau telah dipilih sebagai ketua jabatan fizik teori di Universiti Copenhagen, dari tahun 1920 dan sehingga akhir hayatnya beliau mengetuai Institut Fizik Teori yang diciptanya di Copenhagen, yang kini membawa namanya. Pada tahun 1943, semasa pendudukan Denmark oleh Nazi, Bohr, melihat bahawa tindakan balas telah disediakan terhadapnya, dengan bantuan organisasi Penentangan, dipindahkan dengan bot ke Sweden, dan kemudian berpindah ke Amerika Syarikat. Selepas tamat perang dia kembali ke Copenhagen.
Model atom yang dicipta oleh Bohr adalah berdasarkan model planet atom Rutherford dan pada teori kuantum struktur atom yang dibangunkan oleh beliau sendiri pada tahun 1913.
Pada tahun 1924, salah satu peristiwa terbesar dalam sejarah fizik berlaku: ahli fizik Perancis Louis de Broglie(1892 - 1983) mengemukakan idea tentang sifat gelombang jirim, dengan itu meletakkan asas bagi mekanik kuantum. Beliau berhujah bahawa sifat gelombang, bersama-sama dengan korpuskular, adalah wujud dalam semua jenis jirim: elektron, proton, molekul dan juga badan makroskopik.
Perkembangan selanjutnya mekanik kuantum - hala tuju baru yang luar biasa bermanfaat ini - terutamanya dicapai pada akhir 20-an - awal 30-an melalui karya ahli fizik terkenal - Max Lahir (Jerman, 1882 - 1970), Werner Heisenberg (Jerman, 1901 - 1976), Padang Dirac (England, b. 1902), Erwin Schrödinger (Austria, 1887 - 1961), serta Wolfgang Pauli (Switzerland, 1900 - 1958), Enrico Fermi (Itali, 1901 - 1954), Vladimir Alexandrovich Fok (1898 - 1974) dan lain-lain lagi.
Bahagian berasingan mekanik kuantum termasuk fizik atom, teori sinaran, teori struktur molekul (yang kadang-kadang dipanggil kimia kuantum), teori pepejal, teori interaksi zarah asas, teori struktur nukleus atom, dsb.
Dalam mekanik kuantum terdapat apa yang dipanggil hubungan ketidakpastian yang ditubuhkan oleh Heisenberg. Ungkapan matematik hubungan ketidakpastian adalah sangat mudah:
di mana Δx ialah ketidaktepatan dalam menentukan koordinat elektron; Δp - ketidaktepatan dalam menentukan momentum elektron; h ialah pemalar Planck.
Daripada ungkapan ini jelas bahawa adalah mustahil untuk secara serentak menentukan kedudukan elektron dalam ruang dan momentumnya. Sesungguhnya, jika Δx adalah sangat kecil, i.e. kedudukan elektron dalam ruang diketahui dengan tahap ketepatan yang tinggi, maka Δp adalah agak besar dan, oleh itu, magnitud momentum boleh dikira dengan tahap ketepatan yang rendah sehingga dalam praktiknya ia harus dianggap sebagai kuantiti yang tidak diketahui. Dan sebaliknya, jika Δp kecil dan oleh itu momentum elektron diketahui, maka Δx adalah besar; dan, oleh itu, kedudukan elektron di angkasa tidak diketahui. Sudah tentu, prinsip ketidakpastian adalah sah untuk mana-mana zarah, bukan hanya elektron.
Dari sudut pandangan mekanik klasik, hubungan ketidakpastian adalah tidak masuk akal. Dari sudut pandangan "akal sehat" nampaknya, sekurang-kurangnya, sangat pelik, dan mustahil untuk membayangkan bagaimana semua ini boleh "benar-benar".
Tetapi kita tidak boleh lupa bahawa kita hidup dalam makrokosmos, dalam dunia badan besar yang kita lihat dengan mata kita sendiri (atau pun dengan bantuan mikroskop) dan boleh mengukur saiz, jisim, kelajuan pergerakan dan banyak lagi. Sebaliknya, dunia mikro tidak dapat dilihat oleh kita; kita tidak boleh mengukur secara langsung sama ada saiz elektron atau tenaganya. Untuk membayangkan dengan lebih baik fenomena dunia mikro, kami sentiasa mahu membina model mekanikal yang mencukupi, dan ini kadangkala boleh dilakukan. Ingat, sebagai contoh, model planet atom Rutherford. Ia sedikit sebanyak serupa dengan Sistem Suria, yang dalam kes ini adalah model mekanikal untuk kita. Oleh itu, model planet atom mudah dilihat.
Tetapi untuk kebanyakan objek dan fenomena dunia mikro adalah mustahil untuk membina model mekanikal, dan oleh itu peruntukan mekanik kuantum sering dianggap dengan kesukaran yang besar. Cuba, sebagai contoh, untuk membina model mekanikal elektron yang mempunyai sifat gelombang zarah, atau model mekanikal yang menerangkan mengapa adalah mustahil untuk menentukan jisim dan momentumnya secara serentak untuk elektron. Itulah sebabnya dalam kes ini penekanan harus diberikan pada "faham" dan bukan pada "bayangkan."
Salah seorang ahli fizik Soviet terkemuka berkata baik mengenai perkara ini Lev Davidovich Landau(1908 - 1968): "Pencapaian terbesar genius manusia ialah manusia dapat memahami perkara yang tidak dapat dibayangkannya lagi."
Kepada apa yang telah diperkatakan, kita boleh menambah bahawa prinsip ketidakpastian (hubungan ketidakpastian) adalah kedudukan asas mekanik kuantum.
Ahli fizik Inggeris terkenal, pelajar Rutherford James Chadwick menemui neutron, zarah neutral yang memasuki nukleus atom bersama-sama dengan proton dan memainkan peranan penting dalam penciptaan cara untuk menggunakan tenaga nuklear.
Selepas penemuan elektron, proton, foton dan, akhirnya, pada tahun 1932, neutron, kewujudan sejumlah besar zarah asas baru telah ditubuhkan - sejumlah kira-kira 350. Antaranya: positron, sebagai antizarah daripada elektron; meson - mikrozarah tidak stabil (ini termasuk μ-meson, π ± -meson dan lebih berat π 0 -meson); pelbagai jenis hiperon - zarah mikro tidak stabil dengan jisim lebih besar daripada jisim neutron; zarah resonans mempunyai jangka hayat yang sangat singkat (kira-kira 10 -22 ... 10 -24 s); zarah neutrino-stabil, tanpa cas elektrik, nampaknya dengan jisim rehat sifar, dengan kebolehtelapan yang hampir luar biasa; antineutrino - antizarah neutrino, berbeza daripada neutrino dalam tanda cas lepton, dsb.
Pada masa ini, zarah asas difahami sebagai "blok binaan" Alam Semesta, dari mana semua yang kita ketahui dalam alam semula jadi boleh dibina. Dunia zarah asas adalah kompleks, dan teori zarah asas adalah pada permulaan perkembangannya. Mungkin tahun-tahun mendatang akan membawa banyak perkara baru ke dalamnya.
Kimia
Kimia tergolong dalam sains semula jadi. Dalam sferanya adalah transformasi bahan kimia, yang merupakan koleksi atom (unsur) yang sama dan bahan yang lebih kompleks yang terdiri daripada molekul yang sama. Kimia moden berkait rapat dengan sains semula jadi lain, terutamanya fizik. Oleh itu, sains seperti kimia fizikal, biokimia, geokimia, dan lain-lain muncul dan dikembangkan secara meluas. molekul semestinya mengandungi karbon.
Dari langkah pertama perkembangannya, kimia berkait rapat dengan pengeluaran. Jauh sebelum era baru, proses seperti metalurgi, pencelupan tekstil, pembalut kulit dan lain-lain, yang telah lama dianggap kimia, telah timbul.
Kembali pada separuh kedua abad ke-17. ahli fizik dan kimia Inggeris terkenal R. Boyle mungkin memberikan definisi saintifik pertama bagi unsur kimia, meletakkan asas untuk analisis kimia, dan menunjukkan ketidakkonsistenan alkimia.
Pada tahun 1748 M. V. Lomonosov secara eksperimen menemui undang-undang pengekalan jisim dalam tindak balas kimia. Agak kemudian, tetapi secara bebas daripadanya, undang-undang yang sama ditubuhkan A. Lavoisier - salah seorang pengasas kimia.
Peranan yang sangat penting dalam pembangunan kimia adalah milik saintis Inggeris John Dalton (1766 - 1844) - pencipta, seperti yang kadang-kadang mereka katakan sekarang, atomisme kimia. Pada tahun 1803, beliau menubuhkan undang-undang nisbah berbilang, memperkenalkan konsep "berat atom" dan menentukan nilainya untuk beberapa unsur, mengambil berat atom unsur paling ringan, hidrogen, sebagai satu. saintis Itali Amadeo Avogadro(1776 - 1856) dan saintis Perancis Andre Marie Ampere(1775 - 1836) pada awal abad ke-19. memperkenalkan idea molekul yang terdiri daripada atom yang disambungkan antara satu sama lain oleh daya kimia. Kemudian saintis Sweden Jens Jacob Berzelius(1779 - 1848), yang melakukan banyak perkara sebagai ahli kimia eksperimen, menyusun jadual berat atom yang lebih tepat daripada yang Dalton berjaya lakukan, yang sudah termasuk 46 unsur, dan memperkenalkan tanda-tanda unsur yang sedang digunakan. Dia menemui unsur-unsur baru yang tidak diketahuinya: cesium (Cs), selenium (Se), torium (Th). Berzelius juga mencipta teori elektrokimia, yang berasaskannya dia membina klasifikasi unsur dan sebatian.
ahli kimia Perancis Charles Frederic Gerard(1816 - 1856) pada pertengahan abad ke-19. mencadangkan teori jenis yang dipanggil, yang merupakan sistem klasifikasi sebatian organik, dan juga memperkenalkan idea siri homolog - kumpulan sebatian organik yang berkaitan, yang penting dalam klasifikasi bukan sahaja sebatian organik, tetapi juga tindak balas yang wujud dalam diri mereka.
Pada pertengahan abad ke-19. satu lagi penemuan penting telah dibuat. ahli kimia Inggeris Edward Frankland(1825 - 1899) memperkenalkan konsep valens - keupayaan atom unsur kimia tertentu untuk bergabung dengan atom lain. Beliau juga memperkenalkan istilah "valensi". Ternyata atom satu bahan boleh bergabung dengan atom bahan lain hanya dalam perkadaran yang ditetapkan dengan ketat. Kereaktifan (valens) hidrogen diambil sebagai unit valens. Sebagai contoh, gabungan karbon dengan hidrogen - metana 2 CH 4 menunjukkan bahawa karbon adalah tetravalen.
Ahli kimia Rusia yang terkenal Alexander Mikhailovich Butlerov(1828 - 1886) pada tahun 1861 mencipta teori struktur kimia jirim. Menurut teori ini, sifat kimia sesuatu bahan ditentukan oleh komposisinya dan susunan (sifat) ikatan atom dalam molekul bahan tersebut.
Seperti yang diterangkan secara terperinci di atas, ahli kimia Rusia yang cemerlang D. I. Mendeleev pada tahun 1869 dia menemui undang-undang berkala unsur kimia dan mencipta Sistem Berkala Unsur - jadual di mana 63 unsur kimia yang diketahui ketika itu telah diedarkan kepada kumpulan dan tempoh mengikut sifatnya (dia melampirkan peranan khas kepada berat atom dan valensi ). Adalah perlu untuk mengambil perhatian terutamanya fleksibiliti Mendeleev sebagai seorang saintis (lebih 500 kertas saintifik yang ditulisnya menangani isu-isu teori penyelesaian, teknologi kimia, fizik, metrologi, meteorologi, pertanian, ekonomi dan banyak lagi) dan minatnya yang berterusan dalam isu-isu industri, terutamanya kimia. Nama D.I. Mendeleev terpahat kukuh dalam sejarah sains.
Nama Ivanovich Hess Jerman (1802 - 1850), seorang saintis Rusia yang berasal dari Jerman, terkenal dengan kerjanya dalam bidang termokimia - sains yang berkaitan dengan kesan haba yang mengiringi tindak balas kimia. Hess menubuhkan undang-undang yang membawa namanya, dari mana ia mengikuti bahawa apabila proses kimia pekeliling dijalankan, apabila bahan kimia bertindak balas - peserta dalam tindak balas pada akhir proses berada dalam komposisi asal, jumlah kesan haba daripada tindak balas adalah sifar.
Penyelidikan Hess dalam bidang termokimia diteruskan oleh saintis Perancis Pierre Eugene Marcelin Berthelot(1827 - 1907), yang juga bekerja dalam isu kimia organik, kinetik kimia dan beberapa yang lain, ahli kimia Denmark Hans Peter Thomsen(1826 - 1909) dan saintis Rusia Nikolai Nikolaevich Beketov(1827 - 1911), yang juga bekerja dalam bidang kimia logam.
Separuh kedua abad ke-19. telah ditandai dengan kerja dalam bidang elektrokimia, akibatnya ahli kimia fizikal Sweden Svanet oleh August Arrhenius(1859 - 1927) teori disosiasi elektrolitik telah dirumuskan. Pada masa yang sama, doktrin penyelesaian - campuran dua atau lebih bahan yang diedarkan sama rata dalam pelarut dalam bentuk atom, ion atau molekul - dikembangkan lagi. Hampir semua cecair adalah larutan. Ini, dengan cara ini, adalah "rahsia" apa yang dipanggil "cecair magnet". Dalam hal ini, nama D. perlu disebut. I. Mendeleev, ahli kimia fizikal Belanda Van't Hoffe, ahli kimia fizikal Rusia N. S. Kurnakov.
Pada abad ke-19 Kesan pemangkin, yang sangat penting untuk amalan - bahan yang meningkatkan kadar tindak balas, tetapi, pada akhirnya, tidak mengambil bahagian di dalamnya, telah dijelaskan. Pada akhir abad ke-19. K. Guldberg Dan P. Waage undang-undang tindakan jisim ditemui, mengikut mana kadar tindak balas kimia adalah berkadar dengan kepekatan bahan yang terlibat dalam kuasa yang sama dengan nombor stoikiometrinya dalam persamaan tindak balas yang berkenaan. Daripada hukum tindakan jisim, tindak balas sentiasa berlaku dalam kedua-dua arah (dari kiri ke kanan dan dari kanan ke kiri). Apabila keseimbangan kimia dicapai, tindak balas berterusan, tetapi komposisi campuran bertindak balas kekal (untuk suhu tertentu) tidak berubah. Akibatnya, keseimbangan kimia bersifat dinamik.
Untuk abad ke-20 Ciri khasnya ialah kepantasan pembangunan sains kimia yang tinggi, yang berkait rapat dengan pencapaian utama dalam fizik, dan pertumbuhan pesat industri kimia.
Didapati bahawa nombor atom unsur kimia dalam jadual berkala adalah sama secara berangka, seperti yang dinyatakan di atas, dengan cas nukleus atom unsur itu, atau, apa yang sama, dengan bilangan elektron dalam petala atom itu. Oleh itu, apabila nombor atom unsur meningkat, bilangan elektron luaran dalam atom meningkat, dan ini berlaku dengan pengulangan berkala struktur elektronik luaran yang serupa. Ini menerangkan keberkalaan bahan kimia, serta banyak sifat fizikal unsur yang ditubuhkan oleh Mendeleev.
Perkembangan mekanik kuantum telah memungkinkan untuk mewujudkan sifat ikatan kimia - interaksi atom, yang menentukan sambungannya ke dalam molekul dan kristal. Secara umum, perlu dikatakan bahawa perkembangan kimia pada abad ke-20. berdasarkan pencapaian fizik terutamanya dalam bidang struktur jirim.
Pada abad ke-20 Industri kimia berkembang pada kadar yang tidak pernah berlaku sebelum ini. Pada mulanya, teknologi kimia adalah berdasarkan pengasingan bahan mudah yang diperlukan untuk kegunaan praktikal daripada bahan semula jadi yang kompleks. Contohnya, logam daripada bijih, pelbagai garam daripada sebatian yang lebih kompleks. Pengeluaran bahan perantaraan yang dipanggil (asid sulfurik, hidroklorik dan nitrik, ammonia, alkali, soda, dll.) untuk penghasilan produk kimia akhir telah dan digunakan secara meluas. Kemudian, sintesis produk kimia kompleks, termasuk yang tidak mempunyai analog dalam alam semula jadi, seperti ultra-tulen, ultra-kuat, tahan haba, tahan haba, semikonduktor, dan lain-lain, menjadi semakin digunakan mereka memerlukan penciptaan suhu yang sangat tinggi atau sangat rendah, tekanan tinggi, medan elektrik dan magnet dan lain-lain, seperti yang sering dipanggil, keadaan yang melampau.
Pengeluaran dan penggunaan polimer - bahan yang molekulnya terdiri daripada sejumlah besar struktur berulang - telah meluas; Berat molekul polimer boleh mencapai berjuta-juta. Polimer dibahagikan kepada semula jadi (biopolimer: protein, asid nukleik, dll.), dari mana sel-sel organisma hidup dibina, dan sintetik, contohnya polietilena, poliamida, resin epoksi, dll. Polimer adalah asas untuk pengeluaran plastik , gentian kimia dan banyak lagi bahan penting. Perlu diingatkan bahawa penyelidikan dalam bidang tindak balas berantai oleh ahli kimia dan ahli fizik Soviet yang cemerlang adalah sangat penting untuk pembangunan kimia polimer (serta untuk banyak cabang industri kimia yang lain). N. N. Semenova dan saintis terkenal Amerika S. Hinshelwood.
Kedua-dua teknologi kimia bukan organik, khususnya pengeluaran baja kimia untuk pertanian, dan teknologi kimia organik, seperti penapisan minyak, gas asli dan arang batu, pengeluaran pewarna dan ubat-ubatan, serta pengeluaran polimer sintetik yang disebutkan di atas, telah mendapat perkembangan yang meluas.
Walaupun produk polimer pertama (fenoplast - plastik yang digunakan sebagai bahan struktur tahan kakisan, dan bahan seperti getah) diperoleh pada akhir abad ke-19, idea asas tentang sifat dan sifat polimer telah terbentuk tidak lama dahulu - kira-kira pada awal 40s20 V. Pada masa inilah idea sintesis bahan polimer juga terbentuk. Menjadi jelas bahawa salah satu syarat utama untuk menghasilkan polimer yang berjaya adalah ketulenan bahan permulaan (monomer) yang sangat tinggi, kerana kehadiran walaupun sejumlah kecil molekul asing (bahan cemar) boleh mengganggu proses pempolimeran dan berhenti. pertumbuhan molekul polimer.
Menjelang awal 40-an abad ke-20. Semua bahan polimer utama dicipta (polistirena, polivinil klorida, poliamida dan poliester, poliakrilat dan kaca organik), pengeluarannya pada tahun-tahun berikutnya memperoleh skala yang sangat besar. Kemudian, pada tahun 30-an, di bawah pimpinan ahli akademik Sergei Vasilievich Lebedev(1874 - 1934) pengeluaran getah sintetik secara besar-besaran telah dicipta. Sekitar masa yang sama, polimer organosilikon ditemui, satu sifat penting yang merupakan ciri dielektrik yang baik, dan teknologi untuk pengeluarannya telah dibangunkan; kredit utama untuk ini adalah milik ahli akademik Kuzma Andrianovich Andrianov(1904 - 1978). Pembangunan N.N. Teori tindak balas rantai Semenov dikaitkan dengan mekanisme pempolimeran radikal. Radikal bebas dalam kimia difahami sebagai zarah bebas kinetik yang sangat reaktif (atom atau kumpulan atom) dengan elektron tidak berpasangan, contohnya H, CH 3, C 6 H 5.
Kemudian didapati bahawa sifat polimer ditentukan bukan sahaja oleh komposisi kimia dan saiz molekul, tetapi juga sebahagian besarnya oleh struktur rantai molekul. Sebagai contoh, ternyata perbezaan antara sifat getah sintetik dan getah asli tidak ditentukan oleh komposisi kimia dan saiz molekul, tetapi oleh strukturnya. Pada kesempatan ini, ahli kimia Soviet yang terkenal Valentin Alekseevich Kargin(1907 - 1969) menulis: "Jika dalam tempoh pertama pembangunan kimia polimer perhatian utama diberikan kepada saiz dan komposisi kimia molekul yang terhasil, maka dari masa ke masa struktur rantai molekul mula menarik minat yang semakin meningkat. Lagipun, kumpulan molekul yang termasuk di dalamnya boleh disusun dengan cara yang berbeza berbanding satu sama lain, membentuk sejumlah besar bentuk isomer. Jadi, sebagai contoh, jika mana-mana kumpulan sampingan dilekatkan pada rantai valens utama, maka mereka boleh ditempatkan secara teratur atau tidak teratur, pada satu atau pada sisi molekul rantai yang berbeza, dan boleh membentuk konfigurasi yang berbeza. Akibatnya, dengan komposisi yang sama, struktur kimia rantai boleh menjadi sangat berbeza, dan ini sangat mempengaruhi sifat polimer."
Sebagai tambahan kepada polimer yang diperlukan untuk kegunaan praktikal dalam kuantiti yang sangat besar, seperti plastik, gentian, filem, getah dan getah, yang kini dihasilkan secara besar-besaran, polimer yang mempunyai sifat unik, kadang-kadang benar-benar tidak dijangka, juga menjadi sangat penting, contohnya: keupayaan untuk wujud pada suhu tinggi, sambil mengekalkan kekuatan yang diperlukan, mempunyai sifat semikonduktor atau kekonduksian elektrik, fotosensitiviti, aktiviti fisiologi, dsb. Prospek baru yang luas sedang terbuka, contohnya, mendapatkan darah buatan berdasarkan polimer aktif secara fisiologi, mendapatkan pewarna, surfaktan, elektrolit dan lain-lain lagi.
Seperti yang dapat dilihat dari atas, pengeluaran dan penggunaan meluas polimer dengan pelbagai sifat adalah salah satu pencapaian terbesar kimia pada pertengahan abad ke-20.
Biologi
Istilah "biologi" diperkenalkan pada tahun 1802. J.B. Lamarck Dan G. R. Treviranus bebas antara satu sama lain.
Kajian pertama yang boleh dianggap sebagai asal usul biologi moden bermula sejak zaman purba. Adalah diketahui bahawa saintis Yunani kuno dan doktor Hippocrates, yang hidup pada abad ke-5 - ke-4. BC, dianggap sebagai doktor terkenal Yunani Purba, bapa perubatan saintifik dan pada masa yang sama seorang pemerhati yang mendalam tentang fenomena biologi. Seorang saintis Yunani purba yang hidup lebih daripada setengah abad kemudian Aristotle, yang minatnya meliputi semua cabang pengetahuan yang wujud pada zamannya, mungkin, kebanyakannya, dalam istilah moden, menangani isu-isu biologi. Walau apa pun, dia menunjukkan minat yang besar dalam biologi deskriptif, kajian tumbuhan dan haiwan, sistematik, fisiologi dan embriologi mereka.
Saintis dan doktor Rom purba yang cemerlang Galen(lebih kurang 130 - 200) dikenali terutamanya sebagai seorang doktor yang cemerlang. Dalam karya klasiknya "On the Parts of the Human Body," penerangan anatomi dan fisiologi tubuh manusia secara keseluruhan telah diberikan buat kali pertama. Galen merumuskan idea tentang tubuh manusia yang telah dibuat sebelum dia, meletakkan asas untuk mendiagnosis penyakit dan rawatannya, dan memperkenalkan eksperimen haiwan ke dalam amalan.
Dalam perkembangan lanjut biologi, banyak perhatian diberikan kepada pelbagai herba perubatan. Seperti yang dapat dilihat dari atas, pada awal perkembangannya, biologi sangat berkait rapat dengan perubatan. Pada abad ke-16 dan separuh pertama abad ke-17. karya berbilang jilid muncul, khususnya ensiklopedia tentang zoologi: saintis Switzerland K. Gesner"Sejarah Haiwan" dalam lima jilid, satu siri monograf (dalam tiga belas jilid) oleh ahli zoologi Itali U. Aldrovani dan lain-lain lagi.
Semasa Renaissance, kemajuan besar telah dibuat dalam anatomi tubuh manusia. Dalam hal ini, perlu diperhatikan pencapaian saintis semulajadi Flemish A. Vesalius, salah seorang yang pertama mula mengkaji tubuh manusia melalui pembedahan dan dianiaya oleh gereja kerana ini. Pada tahun 1543, Vesalius menerbitkan karyanya "On the Structure of the Human Body," di mana, khususnya, dia menunjukkan ketidakkonsistenan pandangan Galen dalam bidang peredaran darah dan mendekati kesimpulan tentang kewujudan peredaran pulmonari. Penghormatan penemuan yang terakhir ini adalah milik saintis Sepanyol Miguel Servet(1509 atau 1511 - 1553) dan secara bebas daripadanya kepada saintis Itali R. Columbus(1559).
Saintis dan doktor Inggeris terkenal William Harvey(1578 - 1657) adalah pengasas fisiologi dan embriologi moden, yang memberikan penerangan tentang peredaran sistemik dan pulmonari, dan dalam karyanya "Kajian Anatomi Pergerakan Jantung dan Darah dalam Haiwan" (1628) menggariskan doktrin umum. peredaran darah pada haiwan.
Penciptaan pada abad ke-17. mikroskop memungkinkan untuk menubuhkan struktur selular haiwan dan tumbuhan, untuk melihat dunia mikrob, sel darah merah (sel darah merah - sel bebas nuklear yang membawa oksigen dari paru-paru ke tisu dan karbon dioksida dari tisu ke organ pernafasan), pergerakan darah dalam kapilari dan banyak lagi.
Di atas kita bercakap secara terperinci tentang penciptaan pada separuh pertama abad ke-18. saintis Sweden K. Linnaeus sistem klasifikasi yang dipanggil binari (dengan nama ganda - mengikut genus dan spesies) dunia haiwan dan tumbuhan. Walaupun Linnaeus mengiktiraf kebolehubahan dunia, sistemnya memainkan peranan utama dalam pembangunan biologi. Ia juga perlu diperhatikan penyelidikan saintis Perancis Georges Louis Leclerc Buffon(1707 - 1788), yang mencipta "Sejarah Alam", dalam 36 jilid yang mana penerangan tentang haiwan, manusia, mineral diberikan, dan sejarah Bumi juga digariskan. Idea Buffon tentang sejarah Bumi mengandungi andaian tentang pertalian persaudaraan bentuk haiwan yang serupa.
Saintis materialis Inggeris Joseph Priestley (1733 - 1804), yang menjalankan eksperimen dengan tumbuhan, menunjukkan bahawa tumbuhan hijau mengeluarkan gas yang diperlukan untuk pernafasan dan, sebaliknya, menyerap gas yang mengganggu pernafasan. Tumbuhan, menurut Priestley, nampaknya membetulkan udara yang rosak akibat pernafasan. saintis Perancis A. Lavoisier, P. Laplace Dan A. Seguin menentukan sifat oksigen dan peranannya dalam proses pembakaran dan respirasi. doktor Belanda J. Ingenhouse dan saintis Switzerland J. Senebier Dan N. Saussure pada akhir abad ke-18 - awal abad ke-19. mewujudkan peranan cahaya matahari dalam proses pembebasan oksigen oleh daun hijau.
Jean Baptiste Lamarck percaya bahawa tangga makhluk adalah akibat daripada evolusi organisma hidup dari bawah ke lebih tinggi. Dia percaya bahawa sebab evolusi adalah sifat yang wujud dari organisma hidup - keinginan untuk kesempurnaan. Bagi persekitaran luaran dan kesannya terhadap organisma hidup, maka, menurut Lamarck, kesan sedemikian wujud dan ia berlaku sama ada melalui pengaruh langsung persekitaran, yang merupakan ciri tumbuhan dan organisma yang lebih rendah, atau melalui sengit, atau, sebaliknya, senaman yang sangat lemah organ-organ tertentu, dalam kes ini haiwan yang lebih tinggi.
Untuk masa Lamarck hidup dan bekerja, pandangannya tentang pembangunan flora dan fauna adalah progresif. Bagi justifikasi evolusi, mendedahkan sebab-sebab yang menimbulkannya, Lamarck tidak memberikan penjelasan untuk ini, mengehadkan dirinya hanya kepada rujukan kepada beberapa keinginan organisma yang tidak dapat difahami (dan pada dasarnya idealistik) untuk penambahbaikan.
Saintis Perancis yang cemerlang Louis Pasteur (1822-1895) dianggap sebagai pengasas mikrobiologi moden, imunologi dan stereokimia. Beliau menyangkal teori penjanaan mikroorganisma secara spontan dan menemui sifat penapaian (proses yang berlaku tanpa akses udara di bawah pengaruh mikroorganisma). Tetapi karya Pasteur dalam bidang perubatan, serta dalam pertanian dan industri makanan, adalah yang paling terkenal.
Pasteur menemui peranan mikroorganisma dalam penyakit berjangkit haiwan dan manusia, membangunkan vaksinasi khas yang kedua-duanya mencegah jenis penyakit berjangkit ini (mewujudkan imuniti) dan bertujuan untuk membantu badan dalam memerangi penyakit berjangkit.
Intipati perkara itu, secara ringkas, bermuara kepada perkara berikut. Dalam mamalia, terutamanya dalam haiwan berdarah panas, imuniti boleh nyata dalam dua cara. Dalam satu kes, antibodi yang dipanggil terbentuk dalam darah terhadap protein asing, berbahaya - antigen. Sebagai tindak balas kepada pengenalan antigen (mereka boleh bukan sahaja protein asing, tetapi juga molekul besar lain), selepas beberapa waktu (satu hingga dua minggu) antibodi muncul dalam darah - protein khas kepunyaan kumpulan imunoglobulin, secara khusus mengikat hanya kepada antigen yang menyebabkan penampilan mereka. Setiap molekul antibodi mempunyai dua pusat aktif yang sama, yang membolehkan mereka mengikat dua molekul antigen. Antibodi disintesis dalam limfosit B, dan keupayaan yang diperoleh untuk membentuk sejenis antibodi (imuniti) tertentu kekal di dalam badan selama bertahun-tahun, selalunya sepanjang hayat. Dalam kes lain, ketidakserasian antara sel satu organisma (perumah penerima) dan sel organisma lain (penderma) berlaku. By the way, ia adalah ketidakserasian sel-sel dua organisma yang berbeza yang paling kerap menjadi punca komplikasi dan kegagalan pemindahan - pemindahan organ dan tisu dari satu haiwan atau orang kepada yang lain. Oleh itu, harta berfaedah badan - keupayaan untuk mencipta imuniti (menentang tindakan agen berbahaya) dalam kes pemindahan menyebabkan kesukaran yang besar.
Ahli fisiologi tumbuhan Rusia dan ahli mikrobiologi Dmitry Iosifovich Ivanovsky(1864-1920), yang pertama kali menemui virus mozek tembakau, adalah pengasas virologi - sains yang mengkaji struktur dan sifat virus, diagnosis dan rawatan penyakit yang disebabkan olehnya.
Dalam magnum opusnya, On the Origin of Species by Means of Natural Selection (1859) Charles Robert Darwin(1809 - 1882) mengemukakan tiga faktor utama yang menentukan evolusi kehidupan di Bumi: kebolehubahan, keturunan dan pemilihan semula jadi. Teori Darwin, berdasarkan ketiga-tiga faktor ini, nampaknya begitu meyakinkan dan tidak dapat disangkal apabila anda membaca bukunya sehingga kelihatan pelik bahawa tiada siapa yang mengatakannya sebelum ini. Anda secara tidak sengaja mengingati kata-kata ahli falsafah dan penulis Yunani purba Plutarch di atas tentang penjelasan Archimedes yang jelas dan mudah difahami, dan kemudiannya menjadi jelas bahawa tidak dapat dipertikaikan dan meyakinkan hujah-hujah Darwin adalah tidak lebih daripada akibat dari kejeniusan dan kerja besar mereka. pengarang.
Saintis terkenal dunia, orang Inggeris Charles Robert Darwin dilahirkan di England di bandar kecil Shrewsbury dekat London dalam keluarga seorang doktor. Darwin sendiri berkata demikian tentang biografinya: "Saya belajar, kemudian mengembara ke seluruh dunia, dan kemudian belajar lagi: inilah autobiografi saya."
Darwin mengembangkan minat dalam botani dan zoologi, serta kimia, pada zaman kanak-kanaknya, tetapi takdir menetapkan sebaliknya: mula-mula dia belajar di Universiti Cambridge sebagai doktor, dan kemudian, tidak merasakan apa-apa tarikan kepada amalan perubatan, di bawah tekanan daripadanya. ayah dia berpindah ke Fakulti Teologi universiti yang sama. Pada tahun 1831, Darwin lulus dari Universiti Cambridge, menerima ijazah sarjana muda, dan yang tinggal hanyalah untuk ditahbiskan sebagai imam.
Tetapi pada masa ini, rakan Darwin di Cambridge, Profesor Biologi Henslow, setelah menerima persetujuan Darwin, mengesyorkannya sebagai naturalis di kapal Beagle, yang, di bawah perintah Kapten R. Fitzroy, akan mengelilingi dunia terutamanya untuk tujuan geografi. .
Ini mungkin titik perubahan utama dalam hidupnya. Perjalanan itu berlangsung dari 1831 hingga 1836. Ia digambarkan dengan indah dalam buku Darwin "A Naturalist's Voyage Around the World on the Beagle."
Laluan Beagle, yang bermula di Devonport pada 27 Disember 1831, merentasi Lautan Atlantik sehingga ke bandar Bahia, yang terletak di Hemisfera Selatan, di pantai timur Brazil. Di sini Beagle kekal sehingga 12 Mac 1832, kemudian bergerak ke selatan di sepanjang pantai Atlantik. Pada 26 Julai 1832, ekspedisi itu mencapai ibu negara Uruguay, Montevideo, dan sehingga Mei 1834, iaitu hampir dua tahun, ia menjalankan kerja di pantai timur Amerika Selatan. Pada masa ini, Tierra del Fuego telah dikunjungi dua kali, dan Kepulauan Falkland dua kali. Darwin juga melakukan ekspedisi darat. Pada 12 Mei 1834, Beagle menuju ke selatan, melalui Selat Magellan dan pada penghujung Jun 1834 sampai ke pantai barat Amerika Selatan. Ekspedisi itu kekal di pantai Pasifik Amerika Selatan sehingga September 1835, iaitu, lebih daripada setahun, di mana Darwin melakukan ekspedisi darat, khususnya, menyeberangi Cordillera. Pada September 1835, Beagle meninggalkan Amerika Selatan, menuju ke Kepulauan Galapagos. Berikutan itu, ekspedisi itu bergerak ke barat daya, sampai ke Kepulauan Perkongsian, kemudian Kepulauan Persahabatan, dan pada 20 Disember 1835, berlabuh di Bay of Islands di luar pulau utara New Zealand. Perjalanan ekspedisi itu terletak lebih jauh ke arah Australia, pantai selatan yang dipintas dari Sydney, melalui Tasmania, ke King George's Bay di bahagian barat daya. Dari situ ekspedisi menuju ke barat laut dan sampai ke Kepulauan Cocos. Kemudian Beagle menukar haluan, menuju ke pulau Mauritius, mengelilingi Cape of Good Hope, melawat pulau St. Helena, dan pada 1 Ogos 1836 menurunkan sauh di Bahia, menyelesaikan pengemudiannya. Pada Oktober 1836, Beagle kembali ke England.
Bahan yang dibawa Darwin dari perjalanan lima tahunnya mengelilingi dunia sangat besar dan pelbagai. Terdapat herbarium dan koleksi, sejumlah besar rekod berbeza dan banyak lagi.
23 tahun berlalu dari kepulangan Darwin dari pengembaraannya ke seluruh dunia kepada penerbitan bukunya "The Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favored Races in the Struggle for Life." Sementara itu, pada tahun 1839, karya saintifik pertama Darwin, “Diari Penyelidikan,” diterbitkan pada tahun 1842, beliau menerbitkan karya mengenai struktur dan pengedaran terumbu karang, di mana Darwin dengan meyakinkan membuktikan bahawa asas terumbu bukanlah gunung berapi purba yang telah pupus; , seperti yang difikirkan sebelum ini, dan mendapan karang yang berada di bawah air akibat penenggelaman dasar laut. Pada tahun 1842-1844. Darwin menerbitkan teori asas evolusi dalam Eseinya.
Selepas pulang dari perjalanannya ke seluruh dunia, Darwin berpindah dari London ke bandar Down berhampiran London, di mana dia membeli sebuah ladang kecil, di mana dia tinggal sehingga akhir zamannya. Darwin berkahwin sebelum berpindah, dan keluarganya mempunyai ramai anak.
Jadi, karya utama Darwin, “The Origin of Species by Natural Selection, or the Preservation of Favored Breeds in the Struggle for Life” (secara ringkasnya, “The Origin of Species”), diterbitkan pada November 1859. Buku itu dengan meyakinkan, dengan sejumlah besar contoh, menetapkan idea pengarang, yang benar-benar menterbalikkan idea yang sedia ada sebelum ini tentang ketidakbolehubah bentuk hidupan tumbuhan dan haiwan di Bumi. Malah sebelum buku itu diterbitkan, Darwin menulis: “Saya secara beransur-ansur mendapat kesedaran bahawa Perjanjian Lama, dengan penghormatan kepada Tuhan tentang perasaan seorang zalim yang pendendam, tidak lebih boleh dipercayai daripada buku-buku suci orang Hindu atau kepercayaan orang-orang Hindu. ada yang buas... Jadi sedikit demi sedikit ia merayap masuk sehingga timbul rasa tidak percaya dalam jiwa saya, dan akhirnya saya menjadi tidak percaya sepenuhnya.”
Beliau percaya, pertama sekali, bahawa dunia tumbuhan dan haiwan dicirikan oleh kebolehubahan, iaitu, pelbagai ciri dan sifat dalam organisma individu dan perubahan dalam ciri dan sifat ini atas pelbagai sebab. Oleh itu, variasi adalah asas evolusi, pautan pertama evolusi. Beliau percaya, kedua, bahawa keturunan adalah faktor yang melaluinya ciri-ciri dan sifat-sifat organisma (termasuk yang baru) boleh disebarkan kepada generasi seterusnya. Dan akhirnya, ketiga, pemilihan semula jadi itu membuka jalan bagi organisma yang paling disesuaikan dengan keadaan hidup, dengan persekitaran luaran, dan, sebaliknya, "membuang" organisma yang tidak disesuaikan.
Jadi, tiga tiang mewujudkan asas untuk evolusi organisma tumbuhan dan haiwan di Bumi: kebolehubahan, keturunan dan pemilihan semula jadi.
Teori evolusi materialistik Darwin, Darwinisme, merupakan satu langkah revolusioner ke hadapan dalam perkembangan sains.
Penerbitan buku Darwin On the Origin of Species mendapat minat yang tinggi. Kesemua 1,250 salinan edisi pertama telah dijual dalam satu hari. Edisi kedua - 3,000 salinan - juga serta-merta habis dijual.
Hantar kerja baik anda di pangkalan pengetahuan adalah mudah. Gunakan borang di bawah
Pelajar, pelajar siswazah, saintis muda yang menggunakan asas pengetahuan dalam pengajian dan kerja mereka akan sangat berterima kasih kepada anda.
Dokumen yang serupa
ujian, ditambah 12/10/2011
Teori kemajuan sebagai nenek moyang falsafah sains, peringkat dan spesifik pembentukannya. Asal usul dan sifat teknologi, hubungan sains dengan peningkatannya. Masalah utama pembentukan falsafah sains. Kajian semula isu-isu kontroversi dalam falsafah teknologi.
abstrak, ditambah 05/03/2014
Perkembangan sains. Struktur dan fungsi sains. Asas dan diaplikasikan dalam sains. Fungsi sains. Pengaruh sains di sisi material masyarakat. Sains dan teknologi. Pengaruh sains terhadap bidang rohani masyarakat. Sains dan pembangunan manusia.
abstrak, ditambah 12/01/2006
Peranan dan kepentingan sains untuk pembangunan sosial dan budaya manusia. Pengaruh sains pada pandangan dunia orang moden, idea mereka tentang Tuhan dan hubungannya dengan dunia. Perkembangan gaya pemikiran tertentu yang dihasilkan oleh keanehan abad ke-20.
pembentangan, ditambah 06/24/2015
Ciri-ciri utama sains yang membezakannya daripada jenis aktiviti manusia material dan rohani yang lain. Kurang interaksi antara sains dan amalan dan kesan buruknya terhadap perkembangan sains purba. Pemikiran falsafah adalah asas asas sains pada zaman dahulu.
abstrak, ditambah 11/01/2011
Sains dan teknologi sebagai satu aktiviti dan institusi sosial. Peranan sains dalam membentuk gambaran dunia. Konsep teknologi, logik perkembangannya. Sains dan teknologi. Kepentingan sosio-budaya revolusi saintifik dan teknologi moden. Manusia dan TechnoWorld.
abstrak, ditambah 01/27/2014
Dimensi manusia sains dalam sejarah. Paradigma mekanistik dan dimensi manusia. Fizik sebagai sains paradigmatik abad ke-20 dan dimensi manusia. Sains sebagai sejenis aktiviti subjektif. Dunia maya, sempadan dan dimensi sains manusia.
abstrak, ditambah 11/02/2007
Masalah falsafah sains, ciri-cirinya dalam pelbagai era sejarah. Kriteria untuk watak saintifik dan pengetahuan saintifik. Revolusi saintifik sebagai penstrukturan semula asas sains. Intipati peringkat moden perkembangan sains. Bentuk institusi aktiviti saintifik.
Pada abad ke-20, sains semula jadi berkembang dengan cepat luar biasa: fizik, kimia, astronomi, biologi, geologi dan banyak lagi. Sains telah memberikan banyak idea dan perkembangan, seterusnya, telah memberikan peranti dan instrumen sains yang kompleks dan canggih. Semua ini bersama-sama merangsang perkembangan sains. Akibat gabungan sains dan pengeluaran yang sangat membuahkan hasil ini adalah pencapaian pembangunan tinggi mereka, yang membawa kepada kemunculan revolusi saintifik dan teknologi ketiga pada pertengahan abad ke-20.
Fizik
Pada abad ke-20, banyak yang dilakukan dalam bidang mengkaji struktur jirim. Ahli fizik Inggeris terkenal Ernest Rutherford(1871 - 1937) secara eksperimen membuktikan bahawa atom mempunyai nukleus di mana hampir semua jisimnya tertumpu, dan membangunkan model planet bagi struktur atom (1911). Ini mungkin model terakhir (atau mungkin yang pertama dan terakhir) atom yang agak mudah dibayangkan. Menurut model planet, elektron bergerak mengelilingi nukleus pegun atom (seperti planet mengelilingi Matahari) dan pada masa yang sama, mengikut undang-undang elektrodinamik klasik, mereka terus memancarkan tenaga elektromagnet. Walau bagaimanapun, model planet atom Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron, yang bergerak mengelilingi nukleus dalam orbit bulat dan, oleh itu, sentiasa mengalami pecutan dan oleh itu sentiasa memancarkan dan kehilangan tenaga kinetiknya, tidak mendekati nukleus dan tidak jatuh di atasnya. permukaan.
Model atom yang dicadangkan oleh ahli fizik Denmark yang terkenal Niels Henrik David Bohr (1885 - 1962), walaupun ia berdasarkan model planet Rutherford, ia tidak mengandungi percanggahan yang ditunjukkan. Untuk ini, Bohr memperkenalkan postulat yang kini menyandang namanya, mengikut mana atom mempunyai apa yang dipanggil orbit pegun di mana elektron bergerak tanpa memancarkan, manakala radiasi berlaku hanya dalam kes tersebut apabila mereka bergerak dari satu orbit pegun ke yang lain (dalam kes ini, perubahan tenaga atom). Konjektur (atau idea) Bohr yang cemerlang, walaupun tidak konsisten dalamannya, bersambung
Pemahaman tentang mekanik klasik Newton, yang digunakan untuk menerangkan gerakan elektron dan sekatan kuantum yang tidak boleh diterima pada gerakan elektron dari kedudukannya, bagaimanapun telah menemui pengesahan eksperimen.
Pencapaian besar dalam fizik ialah penciptaan mekanik kuantum (gelombang), mengikut mana zarah mikro mempunyai sifat gelombang korpuskular dwi. Mekanik kuantum - salah satu bahagian utama teori kuantum - teori fizikal yang paling umum, bukan sahaja memberikan idea revolusioner baru tentang mikrozarah, tetapi juga memungkinkan untuk menerangkan banyak sifat badan makroskopik.
Prasyarat untuk pembangunan mekanik kuantum adalah kerja pada penciptaan konsep kuantum Planck, Einstein dan Bohr. Pada tahun 1924, ahli fizik Perancis Louis de Broglie mengemukakan idea sifat gelombang korpuskular dwi bukan sahaja sinaran elektromagnet (foton), tetapi juga zarah mikro lain, dengan itu meletakkan asas bagi mekanik kuantum. Tidak lama kemudian, eksperimen telah dijalankan di mana pembelauan zarah mikro diperhatikan - penyebaran aliran zarah mikro (aliran zarah mikro yang membengkok di sekeliling pelbagai halangan), menunjukkan sifat gelombangnya, yang merupakan pengesahan percubaan hipotesis de Broglie.
Pada tahun 1925, salah seorang pencipta mekanik kuantum ialah seorang ahli fizik teori Switzerland Wolfgang Pauli(1900 - 1958) merumuskan apa yang dipanggil prinsip pengecualian - undang-undang asas alam, mengikut mana atom atau molekul tidak boleh mempunyai dua elektron dalam keadaan yang sama. Ahli fizik teori Austria Erwin Schrödinger(1887 - 1961) membangunkan mekanik gelombang pada tahun 1926 dan merumuskan persamaan asasnya. Ahli fizik teori Jerman Werner Heisenberg(1901 - 1976) merumuskan prinsip ketidakpastian (1927), mengikut mana nilai koordinat dan momenta mikrozarah tidak boleh dinamakan serentak dengan tahap ketepatan yang tinggi. ahli fizik Inggeris Paul Dirac meletakkan asas elektrodinamik kuantum (1929) dan teori kuantum graviti, membangunkan teori relativistik pergerakan elektron, berdasarkan yang dia meramalkan (1931) kewujudan positron - antizarah pertama (zarah dalam semua aspek serupa dengan "berganda", dalam kes ini elektron, tetapi berbeza daripadanya tanda cas elektrik, momen magnet dan beberapa ciri lain), penghapusan dan kelahiran pasangan. Pada tahun 1932, ahli fizik Amerika Carl David Anderson menemui antizarah elektron, positron, dalam sinar kosmik, dan pada tahun 1936, muon.
Kembali pada tahun 1896, ahli fizik Perancis Pierre Curie(1859 - 1906) bersama isterinya Marie Skłodowska-Curie(1867 - 1934) dan ahli fizik Perancis Antoine Henri Becquerel(1852 - 1908) menemui radioaktiviti dan transformasi radioaktif unsur berat. Pada tahun 1934 Pasangan fizik Perancis Irene(anak perempuan P. Curie dan M. Sklodowska-Curie) dan Frederic Joliot-Curie(1900 - 1958) menemui radioaktiviti buatan. Penemuan oleh ahli fizik Inggeris James Chadwick(1891 - 1974) pada tahun 1932 neutron membawa kepada idea proton-neutron moden tentang struktur nukleus atom.
Perkembangan fizik nuklear dan kajian tindak balas nuklear sangat dipermudahkan oleh penciptaan pemecut zarah bercas. Bilangan zarah asas yang diketahui telah meningkat berkali-kali ganda. Ramai daripada mereka boleh wujud hanya untuk masa yang boleh diabaikan. Ternyata zarah asas boleh mengalami perubahan bersama, bahawa ia bukan asas sama sekali. Menurut perbandingan yang berjaya oleh ahli fizik Soviet terkenal V.L. Ginzburg, segala-galanya berlaku seolah-olah kita sedang berhadapan dengan "anak patung bersarang tak terhingga": anda menemui satu zarah asas, dan di belakangnya "anak patung yang lebih asas," dan seterusnya tanpa penghujung. Mungkin boleh dikatakan bahawa kebanyakan ahli fizik moden mengiktiraf kewujudan zarah asas khas - quark dan antizarah yang sepadan - antiquark. Diandaikan bahawa kuark mempunyai cas elektrik pecahan. Kuark belum dikesan secara eksperimen, tetapi mungkin kerana ia tidak boleh wujud dalam keadaan bebas dan tidak terikat.
Adalah mustahil untuk tidak melihat kesan besar fizik terhadap sains lain dan pada perkembangan teknologi. Disebabkan fakta bahawa topik ini benar-benar tidak habis-habis, kami hanya akan merujuk kepada sains yang namanya menunjukkan pengaruh fizik: astro-, geo- dan biofizik, kimia fizikal dan beberapa yang lain.
Perkembangan pesat fizik nuklear memungkinkan pada tahun 1939 - 1945. mengambil langkah tegas dalam membebaskan tenaga nuklear. Pada mulanya, penemuan saintifik yang luar biasa ini digunakan untuk tujuan ketenteraan untuk mencipta senjata nuklear dan termonuklear, dan kemudian untuk tujuan damai: loji kuasa nuklear pertama dibina di Kesatuan Soviet dan mula beroperasi pada tahun 1954. Selepas itu, berpuluh-puluh loji kuasa nuklear yang berkuasa telah dibina di banyak negara di seluruh dunia, di mana sebahagian besar tenaga elektrik dijana.
Berdasarkan fizik kristal, teori semikonduktor, yang mempunyai kepentingan praktikal yang sangat besar, analisis pembelauan sinar-X, serta mikroskop elektron dan kaedah atom bertanda, yang memainkan peranan utama dalam pembangunan banyak bidang teknologi. , dan, mungkin, terutamanya metalurgi, telah dicipta. Elektronik berhutang banyak kepada fizik dan pencapaiannya - sains interaksi elektron dengan medan elektromagnet dan kaedah untuk mencipta peranti elektronik, yang seterusnya, sangat penting untuk banyak bidang teknologi, khususnya untuk komputer elektronik.
Albert Einstein. Teori relativiti
Eksperimen seorang ahli fizik Amerika Albert Abraham Michelson(1852 - 1931) dengan menentukan kelajuan cahaya (termasuk "eksperimen Michelson" yang terkenal) menunjukkan kebebasannya daripada pergerakan Bumi. Ternyata kelajuan cahaya di ruang kosong sentiasa malar dan, walaupun kelihatan aneh, pada pandangan pertama, tidak bergantung pada pergerakan sumber atau penerima cahaya.
Penemuan Michelson tidak dapat dijelaskan dari sudut teori fizikal yang wujud pada masa itu. Pertama, daripada prinsip kerelatifan Galileo ia mengikuti bahawa jika dua sistem koordinat bergerak relatif antara satu sama lain secara rectilinear dan seragam, iaitu, dalam bahasa mekanik klasik, sistem adalah inersia, maka semua undang-undang alam akan sama untuk mereka. Lebih-lebih lagi, tidak kira berapa banyak sistem sedemikian (dua atau lebih), tidak ada cara untuk menentukan di antaranya yang mana kelajuan boleh dianggap sebagai mutlak. Kedua, mengikut mekanik klasik, halaju sistem inersia boleh diubah satu relatif kepada yang lain, iaitu, mengetahui kelajuan jasad (titik bahan) dalam satu sistem inersia, seseorang boleh menentukan kelajuan jasad ini dalam sistem inersia yang lain. , dan nilai halaju badan ini dalam sistem koordinat inersia yang berbeza adalah berbeza.
Jelas sekali, kedudukan kedua bercanggah dengan eksperimen Michelson, yang mengikutnya, kami ulangi, cahaya mempunyai kelajuan malar tanpa mengira pergerakan sumber atau penerima cahaya, iaitu, tanpa mengira di mana sistem koordinat inersia pengiraan dijalankan.
Percanggahan ini telah diselesaikan dengan bantuan teori relativiti - teori fizikal, undang-undang asasnya telah ditubuhkan oleh A. Einstein pada tahun 1905 (teori relativiti persendirian atau khas) dan pada tahun 1907-1916. (teori umum relativiti).
Ahli fizik teori yang hebat Albert Einstein(1879 - 1955) dilahirkan di Jerman (Ulm). Dari umur 14 tahun dia tinggal di Switzerland bersama keluarganya. Beliau belajar di Institut Politeknik Zurich dan, menamatkan pengajian pada tahun 1900, mengajar di sekolah-sekolah di bandar Schafhausen dan Winterthur. Pada tahun 1902, beliau berjaya mendapat jawatan sebagai pakar di Pejabat Paten Persekutuan di Bern, yang lebih sesuai untuknya dari segi kewangan. Tahun-tahun bekerja di biro (dari 1902 hingga 1909) adalah tahun aktiviti saintifik yang sangat bermanfaat untuk Einstein. Pada masa ini, beliau mencipta teori relativiti khas, memberikan teori matematik gerakan Brown, yang, dengan cara itu, kekal tidak dapat dijelaskan selama kira-kira 80 tahun, membangunkan konsep kuantum cahaya, beliau menjalankan penyelidikan dalam fizik statistik dan nombor. daripada karya lain.
Hanya pada tahun 1909, pencapaian saintifik Einstein yang sudah sangat besar diketahui secara meluas, dihargai (jauh dari sepenuhnya), dan dia dipilih sebagai profesor di Universiti Zurich, dan pada tahun 1911 - di Universiti Jerman di Prague. Pada tahun 1912, Einstein telah dipilih sebagai ketua jabatan di Institut Politeknik Zurich dan kembali ke Zurich. Pada tahun 1913, Einstein telah dipilih sebagai ahli Akademi Sains Prusia dan Bavaria, dan dia berpindah ke Berlin, di mana dia tinggal sehingga 1933, sebagai pengarah Institut Fizik dan profesor di Universiti Berlin. Dalam tempoh masa ini, dia mencipta teori relativiti umum (kemungkinan besar telah selesai, sejak dia mula mengerjakannya pada tahun 1907), mengembangkan teori kuantum cahaya, dan menjalankan beberapa kajian lain. Pada tahun 1921, Einstein telah dianugerahkan Hadiah Nobel untuk kerjanya dalam bidang fizik teori, terutamanya untuk penemuan undang-undang kesan fotoelektrik (fenomena yang melibatkan pelepasan elektron daripada pepejal atau cecair akibat tindakan radiasi elektromagnetik).
Pada tahun 1933, kerana serangan terhadapnya oleh ahli ideologi fasisme Jerman sebagai tokoh awam - pejuang menentang perang dan Yahudi, Einstein meninggalkan Jerman, dan kemudiannya, sebagai tanda protes terhadap fasisme, dia menolak keahlian dalam Akademi Jerman. Sains. Einstein menghabiskan seluruh bahagian akhir hidupnya di Princeton (AS), bekerja di Institut Penyelidikan Asas Princeton.
Teori relativiti bersandarkan pada fakta bahawa konsep ruang dan masa, berbeza dengan mekanik Newtonian, tidak mutlak. Ruang dan masa, menurut Einstein, secara organik berkaitan dengan jirim dan antara satu sama lain. Kita boleh mengatakan bahawa tugas teori relativiti adalah untuk menentukan undang-undang ruang empat dimensi, tiga koordinat daripadanya ialah koordinat isipadu tiga dimensi (x, y, z), dan koordinat keempat ialah masa. (t).
Kepantasan kelajuan cahaya, dibuktikan oleh pengalaman, memaksa kita untuk meninggalkan konsep masa mutlak.
Kelajuan cahaya, sama, seperti yang kita ketahui, dengan nilai yang besar - 300 ribu km/s, adalah hadnya. Kelajuan mana-mana objek tidak boleh lebih tinggi.
Pada tahun 1905, Einstein menggabungkan konsep ruang dan masa. Sebelas tahun kemudian, dia dapat menunjukkan bahawa graviti Newtonian adalah manifestasi penyatuan yang berani ini dalam erti kata graviti Newtonian bermaksud kehadiran kelengkungan dalam manifold ruang-masa tunggal.
Einstein membuat kesimpulan bahawa ruang sebenar adalah bukan Euclidean, bahawa dengan kehadiran jasad yang mencipta medan graviti, ciri kuantitatif ruang dan masa menjadi berbeza daripada ketiadaan jasad dan medan yang mereka cipta. Jadi, sebagai contoh, jumlah sudut segitiga adalah lebih besar daripada π, masa mengalir dengan lebih perlahan. Einstein memberikan tafsiran fizikal teori N.I. Lobachevsky. Asas teori umum relativiti dinyatakan dalam persamaan medan graviti yang diperoleh oleh Einstein.
Sekiranya teori relativiti khas bukan sahaja disahkan secara eksperimen, semasa penciptaan dan operasi pemecut zarah mikro dan reaktor nuklear, tetapi telah menjadi alat yang diperlukan untuk pengiraan yang sepadan, maka keadaan dengan teori relativiti umum adalah berbeza.
Kelewatan dalam bidang pengesahan eksperimen kerelatifan am adalah disebabkan oleh kedua-dua kesan kecil yang boleh diakses oleh pemerhatian di Bumi dan dalam sistem Suria, dan ketidaktepatan perbandingan kaedah astronomi yang sepadan.
Pengasas teori kuantum ialah ahli fizik Jerman yang terkenal, ahli Akademi Sains Berlin, Ahli Kehormat Akademi Sains USSR Max Planck (1858-1947). Planck belajar di Universiti Munich dan Berlin, mendengar ceramah oleh Helmholtz, Kirchhoff dan saintis terkemuka lain. Dia bekerja terutamanya di Kiel dan Berlin. Karya utama Planck, yang menulis namanya dalam sejarah sains, berkaitan dengan teori sinaran haba.
Langkah tegas telah diambil oleh Planck pada tahun 1900, apabila dia mencadangkan pendekatan baru (tidak konsisten sepenuhnya dengan idea klasik): untuk mempertimbangkan tenaga sinaran elektromagnet sebagai nilai diskret yang hanya boleh dihantar secara berasingan, walaupun kecil, bahagian (kuanta) . Sebagai bahagian (kuantum) tenaga sedemikian, Planck mencadangkan nilai E = hv, erg - bahagian (kuantum) tenaga sinaran elektromagnet, sec -1 - frekuensi sinaran, h=6.62*10 -27 erg*sec - pemalar, yang kemudiannya menerima nama pemalar Planck atau kuantum tindakan Planck.
Tekaan Planck ternyata sangat berjaya, atau lebih baik lagi, cemerlang. Planck bukan sahaja berjaya mendapatkan persamaan untuk sinaran haba yang sepadan dengan pengalaman, tetapi ideanya menjadi asas teori kuantum - salah satu teori fizik yang paling komprehensif, yang kini merangkumi mekanik kuantum, statistik kuantum, dan teori medan kuantum.
Struktur jirim. Teori kuantum
Fizik atom sebagai sains bebas timbul berdasarkan penemuan elektron dan sinaran radioaktif. Elektron - mikrozarah bercas negatif dengan jisim hanya kira-kira 9 * 10 -28 g - salah satu unsur struktur utama jirim - ditemui oleh ahli fizik Inggeris terkenal Joseph John Thomson (1856 - 1940), ahli (1884) dan
Presiden (1915 - 1920) Royal Society of London, ahli kehormat asing Akademi Sains USSR.
Pada tahun 1896, ahli fizik Perancis Pierre Curie, Marie Sklodowska-Curie dan A. Becquerel pertama kali menemui keradioaktifan garam uranium. Fenomena radioaktiviti, yang akhirnya menyangkal idea tentang ketakbolehbahagiaan (ketakbolehubah) atom, terdiri daripada transformasi spontan nukleus atom yang tidak stabil kepada nukleus unsur lain (atom lain), yang berlaku akibat daripada sinaran nuklear. Ternyata (ini sangat penting untuk perubatan) bahawa sinar yang ditemui oleh Becquerel boleh menembusi jauh ke dalam jirim dan oleh itu merupakan cara untuk mendapatkan gambar, sebagai contoh, organ dalaman manusia.
Pierre Curie dan isterinya Marie Skłodowska-Curie juga menangani isu radioaktiviti dan unsur lain. Mereka menemui unsur baru pada tahun 1898: polonium dan radium. Telah didapati bahawa sinaran radioaktif boleh terdiri daripada dua jenis: sama ada nukleus unsur radioaktif mengeluarkan zarah alfa (nukleus atom helium dengan cas positif 2e) atau zarah beta (elektron dengan cas negatif -e) . Dalam kedua-dua kes, atom unsur radioaktif bertukar menjadi atom unsur lain (ini bergantung kepada kedua-dua bahan radioaktif asal dan pada jenis sinaran radioaktif).
Dalam penyelidikan radioaktiviti, kerja bersama ahli fizik Inggeris terkenal Ernest Rutherford dan ahli kimia Inggeris terkenal adalah sangat penting. Frederica Soddy (1877 - 1956), dijalankan pada 1899-1907. Mereka menggunakan uranium, torium dan aktinium sebagai unsur radioaktif awal. Apa yang dipanggil isotop telah ditemui, i.e. jenis unsur kimia yang sama yang mempunyai sifat kimia yang sama dan menduduki tempat yang sama dalam jadual unsur berkala Mendeleev, tetapi berbeza dalam jisim atom.
E. Rutherford, ahli Royal Society of London, ahli kehormat Akademi Sains USSR, dilahirkan pada tahun 1871 di New Zealand dalam keluarga seorang petani kecil, anak keempat daripada 12 beranak. Lulus dari Universiti New Zealand (Christchurch). Pada tahun 1894 beliau berpindah ke England dan diterima masuk ke Makmal Cavendish di Universiti Cambridge, di mana beliau memulakan penyelidikan di bawah arahan J. J. Thomson. Rutherford menghabiskan sebahagian besar hidupnya (dengan beberapa gangguan semasa bekerja di Universiti Montreal dan Manchester) di Cambridge, menjadi pengarah Makmal Cavendish dari 1919. Dia melatih sejumlah besar ahli fizik yang berkelayakan tinggi.
Berdasarkan eksperimen, Rutherford membuat kesimpulan bahawa atom mengandungi nukleus - mikrozarah bercas positif, saiznya (kira-kira 10 -12 cm) sangat kecil berbanding dengan saiz atom (kira-kira 10 -8 cm), tetapi jisim atom hampir tertumpu sepenuhnya pada terasnya,
Zarah α secara tiba-tiba mengubah arah laluannya apabila ia menyentuh nukleus.
Penemuan nukleus atom adalah peristiwa yang sangat besar dalam perkembangan fizik atom. Tetapi model planet atom Rutherford ternyata tidak serasi dengan elektrodinamik Maxwell.
Model atom seterusnya Bohr adalah berdasarkan teori kuantum. Salah seorang ahli fizik terhebat abad ke-20. - Dane Niels Bohr(1885 - 1962) dilahirkan dan lulus dari Universiti Copenhagen. Beliau bekerja di Universiti Cambridge di bawah pimpinan J. J. Thomson dan di Universiti Manchester di bawah pimpinan Rutherford. Pada tahun 1916 beliau telah dipilih sebagai ketua jabatan fizik teori di Universiti Copenhagen, dari tahun 1920 dan sehingga akhir hayatnya beliau mengetuai Institut Fizik Teori yang diciptanya di Copenhagen, yang kini membawa namanya. Pada tahun 1943, semasa pendudukan Denmark oleh Nazi, Bohr, melihat bahawa tindakan balas telah disediakan terhadapnya, dengan bantuan organisasi Penentangan, dipindahkan dengan bot ke Sweden, dan kemudian berpindah ke Amerika Syarikat. Selepas tamat perang dia kembali ke Copenhagen.
Model atom yang dicipta oleh Bohr adalah berdasarkan model planet atom Rutherford dan pada teori kuantum struktur atom yang dibangunkan oleh beliau sendiri pada tahun 1913.
Pada tahun 1924, salah satu peristiwa terbesar dalam sejarah fizik berlaku: ahli fizik Perancis Louis de Broglie(1892 - 1983) mengemukakan idea tentang sifat gelombang jirim, dengan itu meletakkan asas bagi mekanik kuantum. Beliau berhujah bahawa sifat gelombang, bersama-sama dengan korpuskular, adalah wujud dalam semua jenis jirim: elektron, proton, molekul dan juga badan makroskopik.
Perkembangan selanjutnya mekanik kuantum - hala tuju baru yang luar biasa bermanfaat ini - terutamanya dicapai pada akhir 20-an - awal 30-an melalui karya ahli fizik terkenal - Max Lahir (Jerman, 1882 - 1970), Werner Heisenberg (Jerman, 1901 - 1976), Padang Dirac (England, b. 1902), Erwin Schrödinger (Austria, 1887 - 1961), serta Wolfgang Pauli (Switzerland, 1900 - 1958), Enrico Fermi (Itali, 1901 - 1954), Vladimir Alexandrovich Fok (1898 - 1974) dan lain-lain lagi.
Bahagian berasingan mekanik kuantum termasuk fizik atom, teori sinaran, teori struktur molekul (yang kadang-kadang dipanggil kimia kuantum), teori pepejal, teori interaksi zarah asas, teori struktur nukleus atom, dsb.
Dalam mekanik kuantum terdapat apa yang dipanggil hubungan ketidakpastian yang ditubuhkan oleh Heisenberg. Ungkapan matematik hubungan ketidakpastian adalah sangat mudah:
di mana Δx ialah ketidaktepatan dalam menentukan koordinat elektron; Δp - ketidaktepatan dalam menentukan momentum elektron; h ialah pemalar Planck.
Daripada ungkapan ini jelas bahawa adalah mustahil untuk secara serentak menentukan kedudukan elektron dalam ruang dan momentumnya. Sesungguhnya, jika Δx adalah sangat kecil, i.e. kedudukan elektron dalam ruang diketahui dengan tahap ketepatan yang tinggi, maka Δp adalah agak besar dan, oleh itu, magnitud momentum boleh dikira dengan tahap ketepatan yang rendah sehingga dalam praktiknya ia harus dianggap sebagai kuantiti yang tidak diketahui. Dan sebaliknya, jika Δp kecil dan oleh itu momentum elektron diketahui, maka Δx adalah besar; dan, oleh itu, kedudukan elektron di angkasa tidak diketahui. Sudah tentu, prinsip ketidakpastian adalah sah untuk mana-mana zarah, bukan hanya elektron.
Dari sudut pandangan mekanik klasik, hubungan ketidakpastian adalah tidak masuk akal. Dari sudut pandangan "akal sehat" nampaknya, sekurang-kurangnya, sangat pelik, dan mustahil untuk membayangkan bagaimana semua ini boleh "benar-benar".
Tetapi kita tidak boleh lupa bahawa kita hidup dalam makrokosmos, dalam dunia badan besar yang kita lihat dengan mata kita sendiri (atau pun dengan bantuan mikroskop) dan boleh mengukur saiz, jisim, kelajuan pergerakan dan banyak lagi. Sebaliknya, dunia mikro tidak dapat dilihat oleh kita; kita tidak boleh mengukur secara langsung sama ada saiz elektron atau tenaganya. Untuk membayangkan dengan lebih baik fenomena dunia mikro, kami sentiasa mahu membina model mekanikal yang mencukupi, dan ini kadangkala boleh dilakukan. Ingat, sebagai contoh, model planet atom Rutherford. Ia sedikit sebanyak serupa dengan Sistem Suria, yang dalam kes ini adalah model mekanikal untuk kita. Oleh itu, model planet atom mudah dilihat.
Tetapi untuk kebanyakan objek dan fenomena dunia mikro adalah mustahil untuk membina model mekanikal, dan oleh itu peruntukan mekanik kuantum sering dianggap dengan kesukaran yang besar. Cuba, sebagai contoh, untuk membina model mekanikal elektron yang mempunyai sifat gelombang zarah, atau model mekanikal yang menerangkan mengapa adalah mustahil untuk menentukan jisim dan momentumnya secara serentak untuk elektron. Itulah sebabnya dalam kes ini penekanan harus diberikan pada "faham" dan bukan pada "bayangkan."
Salah seorang ahli fizik Soviet terkemuka berkata baik mengenai perkara ini Lev Davidovich Landau(1908 - 1968): "Pencapaian terbesar genius manusia ialah manusia dapat memahami perkara yang tidak dapat dibayangkannya lagi."
Kepada apa yang telah diperkatakan, kita boleh menambah bahawa prinsip ketidakpastian (hubungan ketidakpastian) adalah kedudukan asas mekanik kuantum.
Ahli fizik Inggeris terkenal, pelajar Rutherford James Chadwick menemui neutron, zarah neutral yang memasuki nukleus atom bersama-sama dengan proton dan memainkan peranan penting dalam penciptaan cara untuk menggunakan tenaga nuklear.
Selepas penemuan elektron, proton, foton dan, akhirnya, pada tahun 1932, neutron, kewujudan sejumlah besar zarah asas baru telah ditubuhkan - sejumlah kira-kira 350. Antaranya: positron, sebagai antizarah daripada elektron; meson - mikrozarah tidak stabil (ini termasuk μ-meson, π ± -meson dan lebih berat π 0 -meson); pelbagai jenis hiperon - zarah mikro tidak stabil dengan jisim lebih besar daripada jisim neutron; zarah resonans mempunyai jangka hayat yang sangat singkat (kira-kira 10 -22 ... 10 -24 s); zarah neutrino-stabil, tanpa cas elektrik, nampaknya dengan jisim rehat sifar, dengan kebolehtelapan yang hampir luar biasa; antineutrino - antizarah neutrino, berbeza daripada neutrino dalam tanda cas lepton, dsb.
Pada masa ini, zarah asas difahami sebagai "blok binaan" Alam Semesta, dari mana semua yang kita ketahui dalam alam semula jadi boleh dibina. Dunia zarah asas adalah kompleks, dan teori zarah asas adalah pada permulaan perkembangannya. Mungkin tahun-tahun mendatang akan membawa banyak perkara baru ke dalamnya.
Kimia
Kimia tergolong dalam sains semula jadi. Dalam sferanya adalah transformasi bahan kimia, yang merupakan koleksi atom (unsur) yang sama dan bahan yang lebih kompleks yang terdiri daripada molekul yang sama. Kimia moden berkait rapat dengan sains semula jadi lain, terutamanya fizik. Oleh itu, sains seperti kimia fizikal, biokimia, geokimia, dan lain-lain muncul dan dikembangkan secara meluas. molekul semestinya mengandungi karbon.
Dari langkah pertama perkembangannya, kimia berkait rapat dengan pengeluaran. Jauh sebelum era baru, proses seperti metalurgi, pencelupan tekstil, pembalut kulit dan lain-lain, yang telah lama dianggap kimia, telah timbul.
Kembali pada separuh kedua abad ke-17. ahli fizik dan kimia Inggeris terkenal R. Boyle mungkin memberikan definisi saintifik pertama bagi unsur kimia, meletakkan asas untuk analisis kimia, dan menunjukkan ketidakkonsistenan alkimia.
Pada tahun 1748 M. V. Lomonosov secara eksperimen menemui undang-undang pengekalan jisim dalam tindak balas kimia. Agak kemudian, tetapi secara bebas daripadanya, undang-undang yang sama ditubuhkan A. Lavoisier - salah seorang pengasas kimia.
Peranan yang sangat penting dalam pembangunan kimia adalah milik saintis Inggeris John Dalton (1766 - 1844) - pencipta, seperti yang kadang-kadang mereka katakan sekarang, atomisme kimia. Pada tahun 1803, beliau menubuhkan undang-undang nisbah berbilang, memperkenalkan konsep "berat atom" dan menentukan nilainya untuk beberapa unsur, mengambil berat atom unsur paling ringan, hidrogen, sebagai satu. saintis Itali Amadeo Avogadro(1776 - 1856) dan saintis Perancis Andre Marie Ampere(1775 - 1836) pada awal abad ke-19. memperkenalkan idea molekul yang terdiri daripada atom yang disambungkan antara satu sama lain oleh daya kimia. Kemudian saintis Sweden Jens Jacob Berzelius(1779 - 1848), yang melakukan banyak perkara sebagai ahli kimia eksperimen, menyusun jadual berat atom yang lebih tepat daripada yang Dalton berjaya lakukan, yang sudah termasuk 46 unsur, dan memperkenalkan tanda-tanda unsur yang sedang digunakan. Dia menemui unsur-unsur baru yang tidak diketahuinya: cesium (Cs), selenium (Se), torium (Th). Berzelius juga mencipta teori elektrokimia, yang berasaskannya dia membina klasifikasi unsur dan sebatian.
ahli kimia Perancis Charles Frederic Gerard(1816 - 1856) pada pertengahan abad ke-19. mencadangkan teori jenis yang dipanggil, yang merupakan sistem klasifikasi sebatian organik, dan juga memperkenalkan idea siri homolog - kumpulan sebatian organik yang berkaitan, yang penting dalam klasifikasi bukan sahaja sebatian organik, tetapi juga tindak balas yang wujud dalam diri mereka.
Pada pertengahan abad ke-19. satu lagi penemuan penting telah dibuat. ahli kimia Inggeris Edward Frankland(1825 - 1899) memperkenalkan konsep valens - keupayaan atom unsur kimia tertentu untuk bergabung dengan atom lain. Beliau juga memperkenalkan istilah "valensi". Ternyata atom satu bahan boleh bergabung dengan atom bahan lain hanya dalam perkadaran yang ditetapkan dengan ketat. Kereaktifan (valens) hidrogen diambil sebagai unit valens. Sebagai contoh, gabungan karbon dengan hidrogen - metana 2 CH 4 menunjukkan bahawa karbon adalah tetravalen.
Ahli kimia Rusia yang terkenal Alexander Mikhailovich Butlerov(1828 - 1886) pada tahun 1861 mencipta teori struktur kimia jirim. Menurut teori ini, sifat kimia sesuatu bahan ditentukan oleh komposisinya dan susunan (sifat) ikatan atom dalam molekul bahan tersebut.
Seperti yang diterangkan secara terperinci di atas, ahli kimia Rusia yang cemerlang D. I. Mendeleev pada tahun 1869 dia menemui undang-undang berkala unsur kimia dan mencipta Sistem Berkala Unsur - jadual di mana 63 unsur kimia yang diketahui ketika itu telah diedarkan kepada kumpulan dan tempoh mengikut sifatnya (dia melampirkan peranan khas kepada berat atom dan valensi ). Adalah perlu untuk mengambil perhatian terutamanya fleksibiliti Mendeleev sebagai seorang saintis (lebih 500 kertas saintifik yang ditulisnya menangani isu-isu teori penyelesaian, teknologi kimia, fizik, metrologi, meteorologi, pertanian, ekonomi dan banyak lagi) dan minatnya yang berterusan dalam isu-isu industri, terutamanya kimia. Nama D.I. Mendeleev terpahat kukuh dalam sejarah sains.
Nama Ivanovich Hess Jerman (1802 - 1850), seorang saintis Rusia yang berasal dari Jerman, terkenal dengan kerjanya dalam bidang termokimia - sains yang berkaitan dengan kesan haba yang mengiringi tindak balas kimia. Hess menubuhkan undang-undang yang membawa namanya, dari mana ia mengikuti bahawa apabila proses kimia pekeliling dijalankan, apabila bahan kimia bertindak balas - peserta dalam tindak balas pada akhir proses berada dalam komposisi asal, jumlah kesan haba daripada tindak balas adalah sifar.
Penyelidikan Hess dalam bidang termokimia diteruskan oleh saintis Perancis Pierre Eugene Marcelin Berthelot(1827 - 1907), yang juga bekerja dalam isu kimia organik, kinetik kimia dan beberapa yang lain, ahli kimia Denmark Hans Peter Thomsen(1826 - 1909) dan saintis Rusia Nikolai Nikolaevich Beketov(1827 - 1911), yang juga bekerja dalam bidang kimia logam.
Separuh kedua abad ke-19. telah ditandai dengan kerja dalam bidang elektrokimia, akibatnya ahli kimia fizikal Sweden Svanet oleh August Arrhenius(1859 - 1927) teori disosiasi elektrolitik telah dirumuskan. Pada masa yang sama, doktrin penyelesaian - campuran dua atau lebih bahan yang diedarkan sama rata dalam pelarut dalam bentuk atom, ion atau molekul - dikembangkan lagi. Hampir semua cecair adalah larutan. Ini, dengan cara ini, adalah "rahsia" apa yang dipanggil "cecair magnet". Dalam hal ini, nama D. perlu disebut. I. Mendeleev, ahli kimia fizikal Belanda Van't Hoffe, ahli kimia fizikal Rusia N. S. Kurnakov.
Pada abad ke-19 Kesan pemangkin, yang sangat penting untuk amalan - bahan yang meningkatkan kadar tindak balas, tetapi, pada akhirnya, tidak mengambil bahagian di dalamnya, telah dijelaskan. Pada akhir abad ke-19. K. Guldberg Dan P. Waage undang-undang tindakan jisim ditemui, mengikut mana kadar tindak balas kimia adalah berkadar dengan kepekatan bahan yang terlibat dalam kuasa yang sama dengan nombor stoikiometrinya dalam persamaan tindak balas yang berkenaan. Daripada hukum tindakan jisim, tindak balas sentiasa berlaku dalam kedua-dua arah (dari kiri ke kanan dan dari kanan ke kiri). Apabila keseimbangan kimia dicapai, tindak balas berterusan, tetapi komposisi campuran bertindak balas kekal (untuk suhu tertentu) tidak berubah. Akibatnya, keseimbangan kimia bersifat dinamik.
Untuk abad ke-20 Ciri khasnya ialah kepantasan pembangunan sains kimia yang tinggi, yang berkait rapat dengan pencapaian utama dalam fizik, dan pertumbuhan pesat industri kimia.
Didapati bahawa nombor atom unsur kimia dalam jadual berkala adalah sama secara berangka, seperti yang dinyatakan di atas, dengan cas nukleus atom unsur itu, atau, apa yang sama, dengan bilangan elektron dalam petala atom itu. Oleh itu, apabila nombor atom unsur meningkat, bilangan elektron luaran dalam atom meningkat, dan ini berlaku dengan pengulangan berkala struktur elektronik luaran yang serupa. Ini menerangkan keberkalaan bahan kimia, serta banyak sifat fizikal unsur yang ditubuhkan oleh Mendeleev.
Perkembangan mekanik kuantum telah memungkinkan untuk mewujudkan sifat ikatan kimia - interaksi atom, yang menentukan sambungannya ke dalam molekul dan kristal. Secara umum, perlu dikatakan bahawa perkembangan kimia pada abad ke-20. berdasarkan pencapaian fizik terutamanya dalam bidang struktur jirim.
Pada abad ke-20 Industri kimia berkembang pada kadar yang tidak pernah berlaku sebelum ini. Pada mulanya, teknologi kimia adalah berdasarkan pengasingan bahan mudah yang diperlukan untuk kegunaan praktikal daripada bahan semula jadi yang kompleks. Contohnya, logam daripada bijih, pelbagai garam daripada sebatian yang lebih kompleks. Pengeluaran bahan perantaraan yang dipanggil (asid sulfurik, hidroklorik dan nitrik, ammonia, alkali, soda, dll.) untuk penghasilan produk kimia akhir telah dan digunakan secara meluas. Kemudian, sintesis produk kimia kompleks, termasuk yang tidak mempunyai analog dalam alam semula jadi, seperti ultra-tulen, ultra-kuat, tahan haba, tahan haba, semikonduktor, dan lain-lain, menjadi semakin digunakan mereka memerlukan penciptaan suhu yang sangat tinggi atau sangat rendah, tekanan tinggi, medan elektrik dan magnet dan lain-lain, seperti yang sering dipanggil, keadaan yang melampau.
Pengeluaran dan penggunaan polimer - bahan yang molekulnya terdiri daripada sejumlah besar struktur berulang - telah meluas; Berat molekul polimer boleh mencapai berjuta-juta. Polimer dibahagikan kepada semula jadi (biopolimer: protein, asid nukleik, dll.), dari mana sel-sel organisma hidup dibina, dan sintetik, contohnya polietilena, poliamida, resin epoksi, dll. Polimer adalah asas untuk pengeluaran plastik , gentian kimia dan banyak lagi bahan penting. Perlu diingatkan bahawa penyelidikan dalam bidang tindak balas berantai oleh ahli kimia dan ahli fizik Soviet yang cemerlang adalah sangat penting untuk pembangunan kimia polimer (serta untuk banyak cabang industri kimia yang lain). N. N. Semenova dan saintis terkenal Amerika S. Hinshelwood.
Kedua-dua teknologi kimia bukan organik, khususnya pengeluaran baja kimia untuk pertanian, dan teknologi kimia organik, seperti penapisan minyak, gas asli dan arang batu, pengeluaran pewarna dan ubat-ubatan, serta pengeluaran polimer sintetik yang disebutkan di atas, telah mendapat perkembangan yang meluas.
Walaupun produk polimer pertama (fenoplast - plastik yang digunakan sebagai bahan struktur tahan kakisan, dan bahan seperti getah) diperoleh pada akhir abad ke-19, idea asas tentang sifat dan sifat polimer telah terbentuk tidak lama dahulu - kira-kira pada awal 40s20 V. Pada masa inilah idea sintesis bahan polimer juga terbentuk. Menjadi jelas bahawa salah satu syarat utama untuk menghasilkan polimer yang berjaya adalah ketulenan bahan permulaan (monomer) yang sangat tinggi, kerana kehadiran walaupun sejumlah kecil molekul asing (bahan cemar) boleh mengganggu proses pempolimeran dan berhenti. pertumbuhan molekul polimer.
Menjelang awal 40-an abad ke-20. Semua bahan polimer utama dicipta (polistirena, polivinil klorida, poliamida dan poliester, poliakrilat dan kaca organik), pengeluarannya pada tahun-tahun berikutnya memperoleh skala yang sangat besar. Kemudian, pada tahun 30-an, di bawah pimpinan ahli akademik Sergei Vasilievich Lebedev(1874 - 1934) pengeluaran getah sintetik secara besar-besaran telah dicipta. Sekitar masa yang sama, polimer organosilikon ditemui, satu sifat penting yang merupakan ciri dielektrik yang baik, dan teknologi untuk pengeluarannya telah dibangunkan; kredit utama untuk ini adalah milik ahli akademik Kuzma Andrianovich Andrianov(1904 - 1978). Pembangunan N.N. Teori tindak balas rantai Semenov dikaitkan dengan mekanisme pempolimeran radikal. Radikal bebas dalam kimia difahami sebagai zarah bebas kinetik yang sangat reaktif (atom atau kumpulan atom) dengan elektron tidak berpasangan, contohnya H, CH 3, C 6 H 5.
Kemudian didapati bahawa sifat polimer ditentukan bukan sahaja oleh komposisi kimia dan saiz molekul, tetapi juga sebahagian besarnya oleh struktur rantai molekul. Sebagai contoh, ternyata perbezaan antara sifat getah sintetik dan getah asli tidak ditentukan oleh komposisi kimia dan saiz molekul, tetapi oleh strukturnya. Pada kesempatan ini, ahli kimia Soviet yang terkenal Valentin Alekseevich Kargin(1907 - 1969) menulis: "Jika dalam tempoh pertama pembangunan kimia polimer perhatian utama diberikan kepada saiz dan komposisi kimia molekul yang terhasil, maka dari masa ke masa struktur rantai molekul mula menarik minat yang semakin meningkat. Lagipun, kumpulan molekul yang termasuk di dalamnya boleh disusun dengan cara yang berbeza berbanding satu sama lain, membentuk sejumlah besar bentuk isomer. Jadi, sebagai contoh, jika mana-mana kumpulan sampingan dilekatkan pada rantai valens utama, maka mereka boleh ditempatkan secara teratur atau tidak teratur, pada satu atau pada sisi molekul rantai yang berbeza, dan boleh membentuk konfigurasi yang berbeza. Akibatnya, dengan komposisi yang sama, struktur kimia rantai boleh menjadi sangat berbeza, dan ini sangat mempengaruhi sifat polimer."
Sebagai tambahan kepada polimer yang diperlukan untuk kegunaan praktikal dalam kuantiti yang sangat besar, seperti plastik, gentian, filem, getah dan getah, yang kini dihasilkan secara besar-besaran, polimer yang mempunyai sifat unik, kadang-kadang benar-benar tidak dijangka, juga menjadi sangat penting, contohnya: keupayaan untuk wujud pada suhu tinggi, sambil mengekalkan kekuatan yang diperlukan, mempunyai sifat semikonduktor atau kekonduksian elektrik, fotosensitiviti, aktiviti fisiologi, dsb. Prospek baru yang luas sedang terbuka, contohnya, mendapatkan darah buatan berdasarkan polimer aktif secara fisiologi, mendapatkan pewarna, surfaktan, elektrolit dan lain-lain lagi.
Seperti yang dapat dilihat dari atas, pengeluaran dan penggunaan meluas polimer dengan pelbagai sifat adalah salah satu pencapaian terbesar kimia pada pertengahan abad ke-20.
Biologi
Istilah "biologi" diperkenalkan pada tahun 1802. J.B. Lamarck Dan G. R. Treviranus bebas antara satu sama lain.
Kajian pertama yang boleh dianggap sebagai asal usul biologi moden bermula sejak zaman purba. Adalah diketahui bahawa saintis Yunani kuno dan doktor Hippocrates, yang hidup pada abad ke-5 - ke-4. BC, dianggap sebagai doktor terkenal Yunani Purba, bapa perubatan saintifik dan pada masa yang sama seorang pemerhati yang mendalam tentang fenomena biologi. Seorang saintis Yunani purba yang hidup lebih daripada setengah abad kemudian Aristotle, yang minatnya meliputi semua cabang pengetahuan yang wujud pada zamannya, mungkin, kebanyakannya, dalam istilah moden, menangani isu-isu biologi. Walau apa pun, dia menunjukkan minat yang besar dalam biologi deskriptif, kajian tumbuhan dan haiwan, sistematik, fisiologi dan embriologi mereka.
Saintis dan doktor Rom purba yang cemerlang Galen(lebih kurang 130 - 200) dikenali terutamanya sebagai seorang doktor yang cemerlang. Dalam karya klasiknya "On the Parts of the Human Body," penerangan anatomi dan fisiologi tubuh manusia secara keseluruhan telah diberikan buat kali pertama. Galen merumuskan idea tentang tubuh manusia yang telah dibuat sebelum dia, meletakkan asas untuk mendiagnosis penyakit dan rawatannya, dan memperkenalkan eksperimen haiwan ke dalam amalan.
Dalam perkembangan lanjut biologi, banyak perhatian diberikan kepada pelbagai herba perubatan. Seperti yang dapat dilihat dari atas, pada awal perkembangannya, biologi sangat berkait rapat dengan perubatan. Pada abad ke-16 dan separuh pertama abad ke-17. karya berbilang jilid muncul, khususnya ensiklopedia tentang zoologi: saintis Switzerland K. Gesner"Sejarah Haiwan" dalam lima jilid, satu siri monograf (dalam tiga belas jilid) oleh ahli zoologi Itali U. Aldrovani dan lain-lain lagi.
Semasa Renaissance, kemajuan besar telah dibuat dalam anatomi tubuh manusia. Dalam hal ini, perlu diperhatikan pencapaian saintis semulajadi Flemish A. Vesalius, salah seorang yang pertama mula mengkaji tubuh manusia melalui pembedahan dan dianiaya oleh gereja kerana ini. Pada tahun 1543, Vesalius menerbitkan karyanya "On the Structure of the Human Body," di mana, khususnya, dia menunjukkan ketidakkonsistenan pandangan Galen dalam bidang peredaran darah dan mendekati kesimpulan tentang kewujudan peredaran pulmonari. Penghormatan penemuan yang terakhir ini adalah milik saintis Sepanyol Miguel Servet(1509 atau 1511 - 1553) dan secara bebas daripadanya kepada saintis Itali R. Columbus(1559).
Saintis dan doktor Inggeris terkenal William Harvey(1578 - 1657) adalah pengasas fisiologi dan embriologi moden, yang memberikan penerangan tentang peredaran sistemik dan pulmonari, dan dalam karyanya "Kajian Anatomi Pergerakan Jantung dan Darah dalam Haiwan" (1628) menggariskan doktrin umum. peredaran darah pada haiwan.
Penciptaan pada abad ke-17. mikroskop memungkinkan untuk menubuhkan struktur selular haiwan dan tumbuhan, untuk melihat dunia mikrob, sel darah merah (sel darah merah - sel bebas nuklear yang membawa oksigen dari paru-paru ke tisu dan karbon dioksida dari tisu ke organ pernafasan), pergerakan darah dalam kapilari dan banyak lagi.
Di atas kita bercakap secara terperinci tentang penciptaan pada separuh pertama abad ke-18. saintis Sweden K. Linnaeus sistem klasifikasi yang dipanggil binari (dengan nama ganda - mengikut genus dan spesies) dunia haiwan dan tumbuhan. Walaupun Linnaeus mengiktiraf kebolehubahan dunia, sistemnya memainkan peranan utama dalam pembangunan biologi. Ia juga perlu diperhatikan penyelidikan saintis Perancis Georges Louis Leclerc Buffon(1707 - 1788), yang mencipta "Sejarah Alam", dalam 36 jilid yang mana penerangan tentang haiwan, manusia, mineral diberikan, dan sejarah Bumi juga digariskan. Idea Buffon tentang sejarah Bumi mengandungi andaian tentang pertalian persaudaraan bentuk haiwan yang serupa.
Saintis materialis Inggeris Joseph Priestley (1733 - 1804), yang menjalankan eksperimen dengan tumbuhan, menunjukkan bahawa tumbuhan hijau mengeluarkan gas yang diperlukan untuk pernafasan dan, sebaliknya, menyerap gas yang mengganggu pernafasan. Tumbuhan, menurut Priestley, nampaknya membetulkan udara yang rosak akibat pernafasan. saintis Perancis A. Lavoisier, P. Laplace Dan A. Seguin menentukan sifat oksigen dan peranannya dalam proses pembakaran dan respirasi. doktor Belanda J. Ingenhouse dan saintis Switzerland J. Senebier Dan N. Saussure pada akhir abad ke-18 - awal abad ke-19. mewujudkan peranan cahaya matahari dalam proses pembebasan oksigen oleh daun hijau.
Jean Baptiste Lamarck percaya bahawa tangga makhluk adalah akibat daripada evolusi organisma hidup dari bawah ke lebih tinggi. Dia percaya bahawa sebab evolusi adalah sifat yang wujud dari organisma hidup - keinginan untuk kesempurnaan. Bagi persekitaran luaran dan kesannya terhadap organisma hidup, maka, menurut Lamarck, kesan sedemikian wujud dan ia berlaku sama ada melalui pengaruh langsung persekitaran, yang merupakan ciri tumbuhan dan organisma yang lebih rendah, atau melalui sengit, atau, sebaliknya, senaman yang sangat lemah organ-organ tertentu, dalam kes ini haiwan yang lebih tinggi.
Untuk masa Lamarck hidup dan bekerja, pandangannya tentang pembangunan flora dan fauna adalah progresif. Bagi justifikasi evolusi, mendedahkan sebab-sebab yang menimbulkannya, Lamarck tidak memberikan penjelasan untuk ini, mengehadkan dirinya hanya kepada rujukan kepada beberapa keinginan organisma yang tidak dapat difahami (dan pada dasarnya idealistik) untuk penambahbaikan.
Saintis Perancis yang cemerlang Louis Pasteur (1822-1895) dianggap sebagai pengasas mikrobiologi moden, imunologi dan stereokimia. Beliau menyangkal teori penjanaan mikroorganisma secara spontan dan menemui sifat penapaian (proses yang berlaku tanpa akses udara di bawah pengaruh mikroorganisma). Tetapi karya Pasteur dalam bidang perubatan, serta dalam pertanian dan industri makanan, adalah yang paling terkenal.
Pasteur menemui peranan mikroorganisma dalam penyakit berjangkit haiwan dan manusia, membangunkan vaksinasi khas yang kedua-duanya mencegah jenis penyakit berjangkit ini (mewujudkan imuniti) dan bertujuan untuk membantu badan dalam memerangi penyakit berjangkit.
Intipati perkara itu, secara ringkas, bermuara kepada perkara berikut. Dalam mamalia, terutamanya dalam haiwan berdarah panas, imuniti boleh nyata dalam dua cara. Dalam satu kes, antibodi yang dipanggil terbentuk dalam darah terhadap protein asing, berbahaya - antigen. Sebagai tindak balas kepada pengenalan antigen (mereka boleh bukan sahaja protein asing, tetapi juga molekul besar lain), selepas beberapa waktu (satu hingga dua minggu) antibodi muncul dalam darah - protein khas kepunyaan kumpulan imunoglobulin, secara khusus mengikat hanya kepada antigen yang menyebabkan penampilan mereka. Setiap molekul antibodi mempunyai dua pusat aktif yang sama, yang membolehkan mereka mengikat dua molekul antigen. Antibodi disintesis dalam limfosit B, dan keupayaan yang diperoleh untuk membentuk sejenis antibodi (imuniti) tertentu kekal di dalam badan selama bertahun-tahun, selalunya sepanjang hayat. Dalam kes lain, ketidakserasian antara sel satu organisma (perumah penerima) dan sel organisma lain (penderma) berlaku. By the way, ia adalah ketidakserasian sel-sel dua organisma yang berbeza yang paling kerap menjadi punca komplikasi dan kegagalan pemindahan - pemindahan organ dan tisu dari satu haiwan atau orang kepada yang lain. Oleh itu, harta berfaedah badan - keupayaan untuk mencipta imuniti (menentang tindakan agen berbahaya) dalam kes pemindahan menyebabkan kesukaran yang besar.
Ahli fisiologi tumbuhan Rusia dan ahli mikrobiologi Dmitry Iosifovich Ivanovsky(1864-1920), yang pertama kali menemui virus mozek tembakau, adalah pengasas virologi - sains yang mengkaji struktur dan sifat virus, diagnosis dan rawatan penyakit yang disebabkan olehnya.
Dalam magnum opusnya, On the Origin of Species by Means of Natural Selection (1859) Charles Robert Darwin(1809 - 1882) mengemukakan tiga faktor utama yang menentukan evolusi kehidupan di Bumi: kebolehubahan, keturunan dan pemilihan semula jadi. Teori Darwin, berdasarkan ketiga-tiga faktor ini, nampaknya begitu meyakinkan dan tidak dapat disangkal apabila anda membaca bukunya sehingga kelihatan pelik bahawa tiada siapa yang mengatakannya sebelum ini. Anda secara tidak sengaja mengingati kata-kata ahli falsafah dan penulis Yunani purba Plutarch di atas tentang penjelasan Archimedes yang jelas dan mudah difahami, dan kemudiannya menjadi jelas bahawa tidak dapat dipertikaikan dan meyakinkan hujah-hujah Darwin adalah tidak lebih daripada akibat dari kejeniusan dan kerja besar mereka. pengarang.
Saintis terkenal dunia, orang Inggeris Charles Robert Darwin dilahirkan di England di bandar kecil Shrewsbury dekat London dalam keluarga seorang doktor. Darwin sendiri berkata demikian tentang biografinya: "Saya belajar, kemudian mengembara ke seluruh dunia, dan kemudian belajar lagi: inilah autobiografi saya."
Darwin mengembangkan minat dalam botani dan zoologi, serta kimia, pada zaman kanak-kanaknya, tetapi takdir menetapkan sebaliknya: mula-mula dia belajar di Universiti Cambridge sebagai doktor, dan kemudian, tidak merasakan apa-apa tarikan kepada amalan perubatan, di bawah tekanan daripadanya. ayah dia berpindah ke Fakulti Teologi universiti yang sama. Pada tahun 1831, Darwin lulus dari Universiti Cambridge, menerima ijazah sarjana muda, dan yang tinggal hanyalah untuk ditahbiskan sebagai imam.
Tetapi pada masa ini, rakan Darwin di Cambridge, Profesor Biologi Henslow, setelah menerima persetujuan Darwin, mengesyorkannya sebagai naturalis di kapal Beagle, yang, di bawah perintah Kapten R. Fitzroy, akan mengelilingi dunia terutamanya untuk tujuan geografi. .
Ini mungkin titik perubahan utama dalam hidupnya. Perjalanan itu berlangsung dari 1831 hingga 1836. Ia digambarkan dengan indah dalam buku Darwin "A Naturalist's Voyage Around the World on the Beagle."
Laluan Beagle, yang bermula di Devonport pada 27 Disember 1831, merentasi Lautan Atlantik sehingga ke bandar Bahia, yang terletak di Hemisfera Selatan, di pantai timur Brazil. Di sini Beagle kekal sehingga 12 Mac 1832, kemudian bergerak ke selatan di sepanjang pantai Atlantik. Pada 26 Julai 1832, ekspedisi itu mencapai ibu negara Uruguay, Montevideo, dan sehingga Mei 1834, iaitu hampir dua tahun, ia menjalankan kerja di pantai timur Amerika Selatan. Pada masa ini, Tierra del Fuego telah dikunjungi dua kali, dan Kepulauan Falkland dua kali. Darwin juga melakukan ekspedisi darat. Pada 12 Mei 1834, Beagle menuju ke selatan, melalui Selat Magellan dan pada penghujung Jun 1834 sampai ke pantai barat Amerika Selatan. Ekspedisi itu kekal di pantai Pasifik Amerika Selatan sehingga September 1835, iaitu, lebih daripada setahun, di mana Darwin melakukan ekspedisi darat, khususnya, menyeberangi Cordillera. Pada September 1835, Beagle meninggalkan Amerika Selatan, menuju ke Kepulauan Galapagos. Berikutan itu, ekspedisi itu bergerak ke barat daya, sampai ke Kepulauan Perkongsian, kemudian Kepulauan Persahabatan, dan pada 20 Disember 1835, berlabuh di Bay of Islands di luar pulau utara New Zealand. Perjalanan ekspedisi itu terletak lebih jauh ke arah Australia, pantai selatan yang dipintas dari Sydney, melalui Tasmania, ke King George's Bay di bahagian barat daya. Dari situ ekspedisi menuju ke barat laut dan sampai ke Kepulauan Cocos. Kemudian Beagle menukar haluan, menuju ke pulau Mauritius, mengelilingi Cape of Good Hope, melawat pulau St. Helena, dan pada 1 Ogos 1836 menurunkan sauh di Bahia, menyelesaikan pengemudiannya. Pada Oktober 1836, Beagle kembali ke England.
Bahan yang dibawa Darwin dari perjalanan lima tahunnya mengelilingi dunia sangat besar dan pelbagai. Terdapat herbarium dan koleksi, sejumlah besar rekod berbeza dan banyak lagi.
23 tahun berlalu dari kepulangan Darwin dari pengembaraannya ke seluruh dunia kepada penerbitan bukunya "The Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favored Races in the Struggle for Life." Sementara itu, pada tahun 1839, karya saintifik pertama Darwin, “Diari Penyelidikan,” diterbitkan pada tahun 1842, beliau menerbitkan karya mengenai struktur dan pengedaran terumbu karang, di mana Darwin dengan meyakinkan membuktikan bahawa asas terumbu bukanlah gunung berapi purba yang telah pupus; , seperti yang difikirkan sebelum ini, dan mendapan karang yang berada di bawah air akibat penenggelaman dasar laut. Pada tahun 1842-1844. Darwin menerbitkan teori asas evolusi dalam Eseinya.
Selepas pulang dari perjalanannya ke seluruh dunia, Darwin berpindah dari London ke bandar Down berhampiran London, di mana dia membeli sebuah ladang kecil, di mana dia tinggal sehingga akhir zamannya. Darwin berkahwin sebelum berpindah, dan keluarganya mempunyai ramai anak.
Jadi, karya utama Darwin, “The Origin of Species by Natural Selection, or the Preservation of Favored Breeds in the Struggle for Life” (secara ringkasnya, “The Origin of Species”), diterbitkan pada November 1859. Buku itu dengan meyakinkan, dengan sejumlah besar contoh, menetapkan idea pengarang, yang benar-benar menterbalikkan idea yang sedia ada sebelum ini tentang ketidakbolehubah bentuk hidupan tumbuhan dan haiwan di Bumi. Malah sebelum buku itu diterbitkan, Darwin menulis: “Saya secara beransur-ansur mendapat kesedaran bahawa Perjanjian Lama, dengan penghormatan kepada Tuhan tentang perasaan seorang zalim yang pendendam, tidak lebih boleh dipercayai daripada buku-buku suci orang Hindu atau kepercayaan orang-orang Hindu. ada yang buas... Jadi sedikit demi sedikit ia merayap masuk sehingga timbul rasa tidak percaya dalam jiwa saya, dan akhirnya saya menjadi tidak percaya sepenuhnya.”
Beliau percaya, pertama sekali, bahawa dunia tumbuhan dan haiwan dicirikan oleh kebolehubahan, iaitu, pelbagai ciri dan sifat dalam organisma individu dan perubahan dalam ciri dan sifat ini atas pelbagai sebab. Oleh itu, variasi adalah asas evolusi, pautan pertama evolusi. Beliau percaya, kedua, bahawa keturunan adalah faktor yang melaluinya ciri-ciri dan sifat-sifat organisma (termasuk yang baru) boleh disebarkan kepada generasi seterusnya. Dan akhirnya, ketiga, pemilihan semula jadi itu membuka jalan bagi organisma yang paling disesuaikan dengan keadaan hidup, dengan persekitaran luaran, dan, sebaliknya, "membuang" organisma yang tidak disesuaikan.
Jadi, tiga tiang mewujudkan asas untuk evolusi organisma tumbuhan dan haiwan di Bumi: kebolehubahan, keturunan dan pemilihan semula jadi.
Teori evolusi materialistik Darwin, Darwinisme, merupakan satu langkah revolusioner ke hadapan dalam perkembangan sains.
Penerbitan buku Darwin On the Origin of Species mendapat minat yang tinggi. Kesemua 1,250 salinan edisi pertama telah dijual dalam satu hari. Edisi kedua - 3,000 salinan - juga serta-merta habis dijual.