Рассказ о строении вещества: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Наука тысячами фактов давно опровергла эти наивные и вредные утверждения.

Нет в мире ничего неизменного, застывшего. Первое и неотъемлемое свойство материи — движение. Товарищ Сталин учит, что природу надо рассматривать «не как состояние покоя и неподвижности, застоя и неизменяемости, а как состояние непрерывного движения и изменения, непрерывного обновления и развития, где всегда что-то возникает и развивается, что-то разрушается и отживает свой век» («Вопросы ленинизма», 11-е изд., стр. 537).

И действительно, в вечном движении, изменении, обновлении находится окружающая нас природа. Каждодневно и каждочасно рождаются и растут на Земле многочисленные животные и растения. Рядом с этим зарождением и развитием новой жизни мы видим смерть, разрушение живых существ. Ни один организм не живёт вечно.

Постепенно, в течение многих десятков и сотен тысяч лет неузнаваемо изменяется животный и растительный мир Земли (рис. 1).

Рис. 1. В течение многих тысячелетий неузнаваемо изменяется животный и растительный мир Земли. На рисунке вверху — Земля 130 миллионов лет назад; внизу — современный пейзаж.

Не существуют в неизменном виде и все тела неживой природы. Даже самые, казалось бы, постоянные из них, такие, как горы, и те постоянно изменяются. В течение многих тысячелетий под действием различных сил природы «старятся», изнашиваются огромные горы — они становятся всё меньше и меньше и, наконец, совсем исчезают, превращаясь в равнины. Под действием различных сил природы постоянно видоизменяется лицо Земли.

Не всегда, однако, замечает человек перемены, происходящие вокруг него. Это легко понять, — ведь изменения в природе происходят, как правило, так медленно, что нередко за целую жизнь мы не можем их заметить.

Существует красивое восточное сказание. На берегу большой реки стоял город. Со всех сторон приходили сюда караваны с товарами из далёких стран; на базарах города продавались изделия многочисленных городских ремесленников. Однажды в город пришёл с караваном купцов странник. У одного старика-горожанина он спросил: «Когда и кем основан этот город? Что здесь было раньше?» — Старик ответил: «Наш город стоит с незапамятных времён. Здесь родился и вырос я, здесь родились и умерли мой отец, мой дед и мой прадед. Когда я был маленький, старики рассказывали мне, что наш город основан очень, очень давно. Так давно, что никто не помнит ни имени основателя города, ни того времени, когда на этом месте не было нашего города».

Прошли века. Давно исчез с лица Земли восточный город. На его месте шумело море. На пустынном морском берегу стоял небольшой рыбачий посёлок. В постоянных трудах и заботах проходила тяжёлая жизнь рыбаков. Однажды в посёлок зашёл странник. На пороге хижины старый рыбак чинил сеть. «Давно ли существует здесь море? — опросил старика странник. — Что здесь было раньше?» Старый рыбак с изумлением посмотрел на пришельца и ответил: «О чём ты говоришь?! Море здесь было всегда. Я живу здесь уже семьдесят лет и никогда не слыхал, чтобы здесь было что-нибудь другое, кроме моря!».

И ещё прошли века. Давно ушло отсюда море. На том месте, где когда-то стоял шумный портовый город, а позднее ютились рыбацкие хижины, теперь простиралась равнина. Одинокий селянин пахал землю. По пыльной дороге шёл путник. Поравнявшись с пахарем, он остановился. «Как давно сеют здесь хлеб? — спросил он крестьянина. — Что здесь было раньше?». Пахарь ответил: «Я родился и вырос в этих местах. Здесь жили и умерли мои деды; и всегда люди пахали здесь землю».

О чём говорит это сказание? О том, что люди часто не замечают перемен, мало знают о прошлом.

Именно благодаря таким представлениям людей о неизменности природы, благодаря отсутствию знаний о прошлом Земли, животных, человека и возникло религиозное утверждение о том, что мир неизменен.

Однако уже в древнем мире наиболее пытливые, более наблюдательные люди видели, что всё в мире течёт, всё изменяется.

Так, древнегреческий философ Гераклит ещё более двух тысяч лет назад писал, что подобно тому, как мы не можем окунуться дважды в одну и ту же волну, потому, что вода её постоянно обновляется, так и всё существующее течёт.

Но, наблюдая постоянные изменения в живой и неживой природе, человек также видел, что мир в течение всей его жизни остаётся всё тем же давно знакомым миром обычных вещей. Всё такая же вода текла в реках, тот же воздух окружал Землю. Это наводило на мысль, что всё, что изменяется в мире, — это лишь изменение формы чего-то неизменного, каких-то немногих основных веществ.

Каковы же эти неведомые основные вещества мироздания? Сколько их? Что в мире неизменно?

Ответы на эти вопросы и были первыми ответами на вопрос: из чего построены окружающие нас тела?

К обобщённому выводу о единстве материального мира люди пришли путём долгого и медленного развития знаний об окружающей человека действительности. Еще первые древнегреческие философы признавали материю основой действительности, но они отождествляли материю с отдельными видами её.

Фалес, живший две с половиной тысячи лет назад в древней Греции, учил, что началом всех вещей, первоначальным веществом — основой всего является вода. Всё, что мы видим вокруг, произошло из воды.

Смешной и наивной кажется нам сейчас эта мысль, однако такой взгляд на воду, как на первооснову мира, поддерживался долгое время многими мыслителями и учёными прошлого. Так, еще в начале XVII века один голландский учёный, чтобы доказать справедливость учения Фалеса, поставил такой опыт. Он посадил в горшок с сухой землёй маленькое деревцо и ежедневно в течение пяти лет поливал его дождевой водой. Затем он вынул дерево и взвесил его. Дерево увеличилось в весе в 32 раза. Вес земли в горшке остался при этом почти прежним. Отсюда учёный заключил, что растения состоят из одной лишь воды; он не подозревал, что растительные организмы строят свои клетки не только из воды и солей, содержащихся в воде, но и из углекислого газа, находящегося в воздухе.

Другой философ древности, Анаксимен, утверждал, что весь мир — бесконечная материя — построен из воздуха.

Огонь — вот первичная форма вещества, первооснова всего, — говорил Гераклит — третий мудрец древнего мира. Огонь — это самое живое, самое подвижное и «одушевлённейшее» на свете, — учил он. — Из него возник наш мир; пройдут бесконечные времена, и снова всё обратится в первобытный огонь. По словам Гераклита, мир не создан никем из богов и никем из людей, а был, есть и будет вечно живым огнём, закономерно воспламеняющимся и закономерно угасающим.

Каждое из этих учений находило своих приверженцев и последователей, но с течением времени уже для учёных древнего мира становилось ясно, что всё разнообразие тел природы не может произойти из какого-то одного первоначального вещества, будет ли это вода, огонь, воздух или что-либо другое.

И число «первооснов» мира, или, как их назвали в древнем мире, «элементов», постепенно увеличивается.

Возникает философское учение Эмпедокла. Эмпедокл уже утверждает, что мир построен из четырех стихий-«корней»: земли, воды, воздуха и огня. «Корни» эти неизменны; они не переходят друг в друга, не возникают один из другого. Это основные, неразложимые вещества мироздания — элементы.

Через сто лет после Эмпедокла его учение развил один из самых крупных философов древнего мира — Аристотель.

Изучая свойства различных тел, учёные древнего мира не могли объяснить, почему эти свойства подчас легко изменяются. Многие из этого делают вывод, что свойства могут быть и не связаны с телами. Учение об основных свойствах тел и создаёт Аристотель.

Все тела состоят из одного и того же вещества, — учит Аристотель, — но это вещество может принимать различные свойства. Таких свойств, или стихий, присущих всем телам мира, — четыре; это — холод, тепло, влажность и сухость. Соединяясь по два, они и образуют элементы: землю — сухую и холодную, огонь — сухой и горячий, воду — влажную и холодную и воздух — влажный и горячий. Эти элементы невещественны. Они являются лишь носителями различных свойств, присущих всем телам. Это — элементы-свойства.

К названным элементам-свойствам Аристотель добавляет ещё пятую, объединяющую их, сущность, названную позднее квинтэссенцией. «Божественная квинтэссенция» (т. е. пятая сущность), объединяющая и как бы примиряющая противоречивые качества тела, играла очень важную роль в химических работах последующих веков.