О творчестве в науке и технике - [16]

В самом деле, открытие связи между этим местом и характеристическим рентгеновским спектром того же элемента привело к установлению признака порядкового номера (Мозли, 1913 год). Тем самым место в системе получило однозначную физическую индексикацию. После этого было установлено (Ван ден Брук и Н. Бор, 1913 год), что порядковое число равно по величине заряду ядра. Тем самым обозначение порядкового номера получило свою физическую интерпретацию.

С другой стороны, совмещение различных радиоактивных рядов с периодической системой Менделеева привело к открытию закона сдвига (Ф. Содли и К. Фаянс, 1913 год), согласно которому элементы при их радиоактивном распаде сдвигаются по периодической системе на одно место направо (в случае бета-распада) или же на два места налево (при альфа-распаде).

Таким образом, новые физические открытия были совмещены с периодической системой; в результате этого они обогатили ее и основанное на ней менделеевское определение элемента и, в свою очередь, получили сами теоретическое объяснение на ее основе. Так своеобразно был преодолен в 1913 году тот барьер, который в учении о веществе возник на почве химико-механической концепции.

Химико-электрическая концепция передвинула признак массы в характеристике атома на второй план, а на первый выдвинула электрические свойства структурных частей атома, их электрические заряды. Это вполне гармонировало с общей электромагнитной картиной, которая к тому времени в одностороннем порядке утвердилась в науке.

В соответствии с ней сложился и новый ППБ, который расчленял собою такие свойства атома, как его масса и электрический заряд. Согласно этому барьеру утверждалось: элемент определяется не на основании атомного веса (массы), а только на основании заряда его ядра; поведение электронов в атомной оболочке, а значит, и химические свойства элемента определяются только зарядом атомного ядра и никак не зависят от массы атома. Такой барьер, выполняя положительную роль, просуществовал до начала 30-х годов, после чего был преодолен в результате дальнейших открытий в физике и химии.

О том, как действовал ППБ в рамках химико-электрической концепции, можно показать на примере открытия нейтрона, которому этот барьер препятствовал.

Эмпирическое наблюдение нейтронов впервые осуществили супруги Жолио-Кюри, которые буквально держали их в руках перед своими глазами в виде так называемого «бериллиевого излучения». Однако оба супруга выросли в духовной обстановке безраздельного господства электромагнитной концепции и соответствующего ей ППБ. Поэтому, наблюдая какое-то новое, неизвестное еще излучение, они тут же попытались приписать ему электромагнитную природу типа жесткого излучения. Барьер помешал им понять, что перед ними нейтрон.

Напротив, ученик Э. Резерфорда Д. Чэдвик сформировался в совершенно иной духовной обстановке, которую создал его учитель. Ведь именно Э. Резерфорд выдвинул гипотезу о существовании нейтрона как электро-нейтральной частицы, образованной тесным соединением протона и электрона.

Теперь в сообщении супругов Жолио-Кюри о «бериллиевом излучении» Д. Чэдвик сразу же разгадал предвиденный его учителем нейтрон: ему не мог помешать барьер, порожденный односторонне воспринятой электромагнитной концепцией, которая заставляла повсюду искать объяснения, основанные только на ней.

Следует оговориться, что барьер, порржденный концепцией электромагнетизма, не был полностью преодолен ни Э. Резерфордом, ни его учеником. В сущности, сам нейтрон представлялся вполне в духе этой концепции как составленный из двух электрозаряженных частиц. Только после открытия нейтрона Д. Чэдвиком Д. Иваненко и другие физики пришли к выводу, что атомное ядро состоит не из протонов и легких (внутриядерных) электронов, а только из одних тяжелых нуклонов — протонов и нейтронов — и что легких частиц (электронов) вообще нет в составе ядер, а значит, и в составе нейтронов. Только после этого прежний ППБ был преодолен наконец полностью. Начался переход к новой двусторонней концепции, в которой соединился химико-механический взгляд с химико-электрическим и начался частичный возврат к прежним взглядам Д. Менделеева о роли массы в характеристике химического элемента.

Двусторонняя концепция как преодоление предыдущего ППБ.

Необходимость преодолеть предыдущий ППБ вызвали, прежде всего, два открытия: нейтрона, о котором говорилось только что, и тяжелой воды, сделанные в 1932 году. Оба они с разных сторон наносили удар по односторонне трактующей химико-электрической концепции. Нейтрон оказался частицей, лишенной вообще электрического заряда, а тяжелая вода привела к открытию тяжелого изотопа водорода (дейтерия), который химически отличался от легкого водорода (протия), но при этом заряд ядра у него был такой же, как у протия. Различие же заключалось только в массе.

С тех пор химические различия были обнаружены у изотопов других элементов. Это означало, что, как говорил Д. Менделеев, химические свойства в какой-то мере зависят от массы.

В нтоге началось преодоление барьера, сложившегося в рамках химико-электрической концепции. Другими словами, началось новое «отрицание» на этот раз электромагнитной каргины мира в ее одностороннем понимании («отрицание отрицания»). Можно сказать, что сначала был выдвинут тезис в виде химико-механической концепции, затем — антитезис (в виде химико-электрической концепции), а затем начался синтез обеих этих концепций.