Атомын цөмийг нээсэн нь
Шинжлэх ухааны түүх, хөгжил нь ихэвчлэн шаргуу хөдөлмөр, гайхалтай сэтгэлгээ, зоригтой туршилтуудыг хамарсан урт аялал юм. Физик, химийн салбарын хамгийн агуу ололт амжилтуудын нэг бол атомын цөмийг нээсэн явдал байв. Энэхүү нээлт нь бидний материалыг ойлгох арга барилыг үндсээр нь өөрчилсөн төдийгүй дэлхий ертөнцийг өөрчилсөн технологийн хөгжил дэвшлийн замыг нээсэн юм.
Атомын тухай ойлголтын эхлэл
Хуваагдахгүй үндсэн бөөмсийн оршин тогтнох тухай санаа эрт дээр үеэс оршин тогтнож ирсэн. Грекийн гүн ухаантан Демокрит бол "хуваагдахгүй" гэсэн утгатай "атомос" гэсэн санааг анх дэвшүүлсэн хүмүүсийн нэг байв. Тэрээр орчлон ертөнцийн бүх зүйл жижиг, хуваагдашгүй бөөмсөөс бүрддэг гэж үздэг байв. Гэсэн хэдий ч энэ ойлголт нь шинжлэх ухаанаас илүү философийн шинжтэй байсан, учир нь тухайн үед үүнийг дэмжих туршилтын нотолгоо байгаагүй.
Орчин үеийн эрин үе ба Далтоны атомын загвар
19-р зууны эхэн үед Английн эрдэмтэн Жон Далтон атомын онолоороо атомын тухай ойлголтыг сэргээжээ. Далтон элементүүд нь элемент бүрт өвөрмөц атомуудаас бүрддэг бөгөөд химийн урвалууд нь эдгээр атомуудын зүгээр л дахин зохион байгуулалт юм гэж үзэж байв. Түүний онол энгийн байсан ч Далтон атомын дотоод бүтцийн талаар мэдлэггүй байв.
Электронуудын нээлт ба чавганы пудингийн загвар
19-р зууны сүүлчээр Британийн физикч Ж.Ж. Томсон катодын туяа хоолойн туршилтаар электронуудыг нээсэн. Энэхүү нээлт нь атомууд нь жижиг бөөмс биш, харин бүр жижиг бөөмсөөс бүрддэг болохыг харуулсан. Дараа нь Томсон электронууд эерэг цэнэгтэй "пудинг"-д тархаж, атомын бүтцийг бүрдүүлдэг "чавганы пудинг" загварыг санал болгосон.
Гейгер-Марсдены туршилт ба Резерфордын загвар
Гэсэн хэдий ч чавганы пудингийн загвар удаан үргэлжилсэнгүй. 1909 онд хоёр залуу эрдэмтэн болох Ханс Гейгер, Эрнест Марсден нар Эрнест Рутерфордын удирдлага дор альфа тархалтын туршилт гэгддэг түүхэн туршилт хийжээ. Энэ туршилтаар тэд альфа бөөмсийг (гелийн цөм) нимгэн алтан хуудсан дээр цацаж, бөөмс тархах өнцгийг ажигласан.
Чавганы пудингийн загварын дагуу альфа бөөмс алтан тугалган цаасаар бага зэрэг тархалттайгаар дамжин өнгөрөх төлөвтэй байв. Гэсэн хэдий ч тэдний үр дүн гайхалтай байсан. Альфа бөөмсийн багахан хэсэг нь буцаж ойсон нь атомын дотор маш жижиг боловч маш нягт зүйл байгааг харуулж байна.
Резерфордын атомын загвар
Эдгээр үр дүнд үндэслэн 1911 онд Резерфорд атомын шинэ загварыг санал болгов. Энэ загварын дагуу атом нь төв хэсэгтээ жижиг, эерэг цэнэгтэй цөмөөс бүрдэх бөгөөд атомын бараг бүх массыг агуулдаг бол сөрөг цэнэгтэй электронууд нь гаригууд нарыг тойрон эргэлддэг шиг цөмийг тойрон эргэлддэг. Энэхүү нээлт нь атомын бүтцийг ойлгоход томоохон алхам болсон юм.
Нильс Борын оруулсан хувь нэмэр ба Борын загвар
Резерфордын загвар хувьсгалт байсан ч атомуудын тогтвортой байдал эсвэл тэдгээрийн шугаман спектрийг тайлбарлаж чадаагүй юм. Үүнийг Нильс Бор 1913 онд атомын Борын загвараар авч үзсэн. Энэ загварт Бор Макс Планкийн квант ойлголтуудыг Альберт Эйнштейний фотоны квант онолтой хослуулсан. Бор электронууд зөвхөн цөмөөс тодорхой зайд тойрог замд эргэлдэж чаддаг бөгөөд эдгээр тойрог замтай холбоотой энерги нь квант гэж үзсэн. Электронууд нэг тойрог замаас нөгөө тойрог зам руу үсрэх үед тодорхой энергитэй фотонууд ялгарч эсвэл шингээгдэж, устөрөгчийн атомын шугаман спектрийг тайлбарладаг.
Жеймс Чадвикийн нейтроныг нээсэн нь
Үүний дараа 1932 онд Жеймс Чадвик протонтой хамт атомын цөмийг бүрдүүлдэг төвийг сахисан бөөм болох нейтроныг нээсэн. Нейтроныг нээсэн нь изотопын оршин тогтнолын талаарх бидний ойлголтыг улам гүнзгийрүүлсэн; зарим элементүүд нь өөр өөр тооны нейтронтой боловч ижил тооны протонтой өөр өөр хувилбартай байдаг.
Атомын цөмийг нээсний үр дагавар
Атомын цөмийг нээсэн нь шинжлэх ухаан, технологийн олон салбарт хувьсгал хийсэн. Жишээлбэл, атомын бүтцийг илүү гүнзгий ойлгох нь компьютер, гар утас, эмнэлгийн хэрэгсэл зэрэг орчин үеийн технологийн үндэс суурийг тавьсан квант механикийн хөгжлийн замыг нээсэн.
Түүнчлэн энэхүү нээлт нь эрчим хүчний салбарт мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлсэн. Цөмийн урвал буюу атомын цөмтэй холбоотой урвалыг ойлгох нь цөмийн цахилгаан станц болон атомын бөмбөг бүтээхэд хүргэсэн. Маргаантай ч энэхүү технологи нь атомын цөм доторх нуугдмал энергийн асар их боломжийг харуулсан.
Ёс суртахууны болон нийгмийн үр дагавар
Гэсэн хэдий ч эдгээр хөгжил нь зөвхөн ашиг тусаас илүү ихийг авчирдаг. Цөмийн энергийг нээж, хэрэглэснээр түүний үүсгэж болох хор хөнөөлийн хүчийг бидэнд зааж өгсөн. Дэлхийн 2-р дайны үеэр Хирошима, Нагасаки хотуудад атомын бөмбөгдөлт хийсний эмгэнэлт явдал, түүнчлэн Чернобыль, Фукушима зэрэг цөмийн реакторын ослууд нь цөмийн технологийг ашиглахад хяналт, зохицуулалт, ёс зүйн ач холбогдлыг бидэнд сануулж байна.
Дүгнэлт: Бусад шинжлэх ухаанд үзүүлэх нөлөө
Атомын цөмийг нээсэнээр шинжлэх ухаан гайхалтай хувирал өөрчлөлтийг туулсан. Энэхүү нээлт нь зөвхөн физик, химид нөлөөлөөд зогсохгүй бөөмсийн физик, цөмийн хими, молекулын биологи зэрэг шинжлэх ухааны шинэ салбаруудыг нээж өгсөн. Эрдэмтэд одоо материйг маш гүнзгий түвшинд судалж, эрүүл мэндээс эхлээд материалын технологи хүртэлх салбарт шинэ нээлтүүдийг нээж өгч байна.
Атомын цөмийг нээсэн нь орчлон ертөнцийн гайхамшиг болон хүн төрөлхтний үүнийг ойлгож, ашиглах чадварыг онцолсон юм. Энэхүү нээлт нь хүнд хэцүү аялалтай хэдий ч шинжлэх ухааны түүхэн дэх хамгийн агуу үйл явдлуудын нэг хэвээр байгаа бөгөөд биднийг дэлхий ертөнцийг бүрдүүлдэг матери ба энергийн үндсийг ойлгоход ойртуулж байна.
