О портале "Математика. ру" arrow Потомок древнего абака arrow ЛИЛЛИПУТЫ ПРОСТРАНСТВА
Математический портал Математику.ру

Ф. Клейн

Математика только тогда сможет равномерно развиваться по всем направлениям, когда ни один из видов исследования не будет оставлен в пренебрежении. Пусть каждый математик работает в том направлении, к которому лежит его сердце [139, с. 153].

 

ЛИЛЛИПУТЫ ПРОСТРАНСТВА

Печать E-mail
02.03.2008 г.

ЛИЛЛИПУТЫ ПРОСТРАНСТВА

Интересно рассмотреть теперь, какие наименьшие расстояния приходится отмеривать и оценивать совре­менным исследователям природы.

В метрической системе мер наименьшая единица длины для обиходного употребления-миллиметр; она при­мерно вдвое меньше толщины спички. Чтобы измерять предметы, видимые простым глазом, такая единица длины достаточно мелка. Но для измерения бактерий и других мелких объектов, различимых только в сильные микро­скопы, миллиметр черезчур крупен. Ученые обращаются для таких измерений к более мелкой единице-м и к р о н у, который в 1000 раз меньше миллиметра. Так называемые красные кровяные тельца, которые насчитываются десят­ками миллионов в каждой капельке нашей крови, имеют в длину 7 микронов и в толщину 2 микрона. Стопка из 1000 таких телец имеет толщину спички.

Как ни мелок кажется нам микрон, он все же оказы­вается чрезмерно крупен для расстояний, которые при­ходится измерять современному физику. Мельчайшие, недоступные даже микроскопу частицы, молекулы, из ко­торых состоит вещество всех тел природы, и слагающие их еще более мелкие атомы имеют размеры от одной 10000-й до одной 1000-й доли микрона. Если остановиться на последней, наибольшей величине, то и тогда окажется, что миллион таких крупинок (а мы уже знаем, как велик миллион), будучи расположен на одной прямой, вплотную друг к другу, занял бы всего лишь один миллиметр!

Чтобы представить себе наглядно чрезвычайную малость атомов, обратимся к такой картине. Вообразите, что все предметы на земном шаре увеличились в мил­лион раз. Эйфелева башня  (300   м   высоты)  уходила бы. Тогда своей верхушкой на 300000 км в мировое простран­ство и находилась бы в недалеком соседстве от орбиты Луны. Люди были бы высотой с большую гору-в 1 1/2 км; один шаг такого человека-гиганта унес бы его на 600- 700 км. Мельчайшие красные тельца, миллиардами пла­вающие в его крови, имели бы каждый более 7 м в по­перечнике. Волос имел бы 100 м в толщину. Мышь дости­гала бы 100 км в длину! муха-8 км. Каких же размеров будет при таком чудовищном увеличении атом вещества?

Положительно не верится: его размеры предстанут перед вами в виде... типографской точки шрифта этой книги!

Достигаем ли мы здесь крайних пределов простран­ственной малости, за которые не приходится переступать даже физику с его изощренными приемами измерений? Еще не особенно давно думали так; но теперь дознано, что атом-целый мир, состоящий из гораздо более мелких частей и являющийся ареною действия могущественных сил. Атом, например, водорода состоит из центрального „ядра" и быстро обращающегося вокруг него „электрона". Не входя в другие подробности, расскажем только о раз­мерах этих составных частей атома. Поперечник электрона измеряется биллионными долями миллиметра, а ядра- тысячебиллионными долями. Другими словами, поперечник электрона почти в миллион раз, а ядро- в миллиард раз меньше поперечника атома. Если вы по­желаете сравнить размеры электрона с размерами пылинки, то расчет покажет вам, что электрон меньше пылинки, примерно, во столько же раз, во сколько раз пы­линка меньше-чего бы вы думали? Земного шара!

Вы видите, что атом,-лиллипут среди лиллипутов,- является в то же время настоящим исполином по срав­нению  с  электроном, входящим в его состав-таким же исполином,   каким   вся  солнечная   система   является  по отношению к земному шару.

Можно составить следующую поучительную лестницу, в которой каждая ступень является исполином по отно­шению к предыдущей ступени и лиллипутом по отноше­нию к последующей:

 

Image

 

Каждый член этого ряда, примерно, в четверть мил­лиона раз * больше предыдущего и во столько же раз меньше последующего. Ничто не доказывает так красно­речиво всю относительность понятий „большой" и „ма­лый", как эта табличка. В природе нет безусловно боль­шого или безусловно малого предмета. Каждая вещь может быть названа и подавляюще огромной и исчезающе малой в зависимости от того, как на нее взглянуть, с чем ее сравнить. „Время и пространство-закончим мы словами одного английского физика **-понятия чисто относи­тельные. Если бы сегодня в полночь все предметы- в том числе и мы сами и наши измерительные приборы- уменьшились в 1000 раз, мы совершенно не заметили бы   этого изменения.  Не было бы никакого указания на то, что произошло такое уменьшение. Точно так же, если бы все события и все часы получили ускорение хода в одинаковом отношении, то мы равным образом ничего не подозревали бы об этой перемене".

 
« Пред.   След. »
Яндекс.Метрика