![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
al391 Ещё в начале XIX века британский ученый Р. Броун показал, что помещенные в воду мельчайшие частички не находятся в покое, но совершают (нешне) беспорядочные движения но так ни он, ни другие ученые не дали убедительного объяснения этому процессу. Этот процесс был объяснён А. Эйнштейном (статья 1905 г. в журнале "Анналы физики" : "О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты), при том с выходом на теоретические основы химической науки.
Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) ныне считается твердо установленной, в ней никто не сомневается. Основные представления МКТ преподаются в средней школе. Согласно этой теории атомы и молекулы любых вещественных тел (газ, жидкость,твердое вещество) находятся в некотором постоянном тепловом движении (колебаниях), определяемым взаимодействиями самих атомов и молекул. Такое движение у твердых тел в принципе минимально, но, например, у газов и жидкостей может принимать разнообразные формы.
Тот факт, что на рубеже XIX - XX столетий такие атомно-молекулярные взаимодействия не могли быть наблюдаемы, мешало полному признанию атомно-молекулярного строения вещества (фактически, мироздания). Такие крупнейшие ученые того времени Э. Мах, В. Оствальд, отвергали атомно-молекулярную гипотезу, считая возможным построение научной теории лишь при наблюдении тех или иных фактов, возможности измерения исследуемых процессов. Видел или измерил хоть один ученый, эти "атомы" и "молекулы", о которых идёт речь в их теориях? Раз этого не было, то и говорить было не о чем.
Это - особенно в то время - была достаточно сильная позиция (и доныне некоторые "ученые" исходят из того же принципа, умудряясь ничего не видеть дальше своего (лабораторного) стола...
В своей работе Эйнштейн описывает поведение достаточно крупной частицы, взвешенной в жидкости (частицы цветочной пыльцы, помещенной в каплю воды). Масса этой частицы значительно больше, чем масса молекулы, потомусредний квадрат скорости теплового движения скорость её мала, но все же частица не стоит на месте.
Тем более, что она перемещается и под давлением окружающей среды (молекул жидкости), потому её движение дастаточно стохастично.
И Эйнштейн открыл закон этого перемещения. Он доказал, что средний квадрат скорости движенияпропорционален времени смещения. И вывел формулу этого процесса:
Так как эта формула (получившая название "формулы Эйнштейна) была выведена на основе МКТ, связывая значение средние значения смешений с фундаментальными величинами МКТ (газовой постоянной R и с числом Авогадро NА). Если известен размер броуновской частицы, вязкость и температура среды, то можно определить число Авагадро, в целом совпадающее с установками теории газов. Именно после выведения формулы Энштейном, позволяющим проводить требуемые измерения на атомно-молекулярном уровне самые упорные противники МКТ (в первую очередь В. Оставльд) вынуждены были согласиться в справедливости МКТ, со всеми вытекающими отсюда последствиями для развития не только химии, но и физики. Основные полодения вкладв Эйнштейна в МКТ см.: http://www.razym.ru/naukaobraz/disciplini/fizika/273605-eynshteyn-a-smoluhovskiy-m-braunovskoe-dvizhenie.html)
Надо сказать, что уже в этой работе Эйнштейна проявилась характерная черта его характера как ученого. Мах и Оствальд отвегали МКТ, на отмеченном уже основании. Но Энштейн рассуждал иначе: да, мы не можем прямо наблюдать реальность атомов и молекул, но мы можем пойти иным путём (по необходимости минуя микроскоп и эксперимент). Если мы исходим из гипотезы существования атомов и молекул как основы мироздания, то нужно просто вывести все возможные следствия из нашей гипотезы (уравнения состояния газов, законы броуновского движения и многое другое). И если опытная проверка покажет нам, что все возможные следствия нашей гипотезы выполняются, то тогда невозможно отказаться от уверенности в том, что атомы и молекулы действительно существуют.
То есть Эйнштейн утвердил в мире науки (можно сказать, что и лишний раз, но уж в очень нужном месте, где началась было стагнация научного творчества) тот постулат, что ученому дано понять и то, что может быть скрыто за пределами его прямого наблюдения, рамками эксперимента. Фактически он поставил на передний край науки проблему умственного эксперимента (чем фактически занимаются многие теоретики науки и философы методологического склада ума). И сегодня именно эта метода (естественно дополняемая и проверяемая эмперическими исследованиями) и выступает критериальной для звания ученого (в любой области знания), отличая такого ученого от технического работника, инженера, технолога, лаборанта (пусть и имеющего университетский диаплом).
Отмету напоследок, что в этой своей статье Эйнштейн отметал, что "если же, наоборот, предсказание этого движения не оправдается, это станет веским аргументом против молекулярно-кинетического представления о теплоте". Но предсказание, как подтвердит всякий школьный учитель химии оправдалось...
З.Ы. Надо признать, что определенный подход к открытию природы броуновского движения в начале XX века сделал и польский ученый М. Смолуховский (такое часто бывает в науке, вызыва, подчас, длительные склоки ученых, претендующих на первенство), кстати, определенное время преподававшийво Львовском университете.
Но здесь науке повезло: Смолуховский признавал, что его публикации были всеже немного позже публикаций Эйнштейна, активно и позитивно общался с самим Эйнштейном. Ими совместно даже разработано - в рамках МКТ - так называемое, "соотношение Эйнштейна-Смолуховского" (которое в научной литературе чаще называют "соотношением Эйнштейна"),
Тем более, что он занимался более конкретными вопросами, связанными с МКТ (кинетической теорий коагуляции коллоидов, теорией электрокинетических явлений и др., заложив тем самым фундамент кинетической теории коллоидных систем).
К сожалению, этот выдающийся ученый умер достаточно молодым (в 45 лет). Имеются посмертные воспоминания о нем А. Эйнштейна. В 1936 г. в СССР был опубликован сборник работа Энштейна где наличествуют и работы Смолуховского (см.: http://www.razym.ru/naukaobraz/disciplini/fizika/273605-eynshteyn-a-smoluhovskiy-m-braunovskoe-dvizhenie.html)
Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) ныне считается твердо установленной, в ней никто не сомневается. Основные представления МКТ преподаются в средней школе. Согласно этой теории атомы и молекулы любых вещественных тел (газ, жидкость,твердое вещество) находятся в некотором постоянном тепловом движении (колебаниях), определяемым взаимодействиями самих атомов и молекул. Такое движение у твердых тел в принципе минимально, но, например, у газов и жидкостей может принимать разнообразные формы.
Тот факт, что на рубеже XIX - XX столетий такие атомно-молекулярные взаимодействия не могли быть наблюдаемы, мешало полному признанию атомно-молекулярного строения вещества (фактически, мироздания). Такие крупнейшие ученые того времени Э. Мах, В. Оствальд, отвергали атомно-молекулярную гипотезу, считая возможным построение научной теории лишь при наблюдении тех или иных фактов, возможности измерения исследуемых процессов. Видел или измерил хоть один ученый, эти "атомы" и "молекулы", о которых идёт речь в их теориях? Раз этого не было, то и говорить было не о чем.
Это - особенно в то время - была достаточно сильная позиция (и доныне некоторые "ученые" исходят из того же принципа, умудряясь ничего не видеть дальше своего (лабораторного) стола...
В своей работе Эйнштейн описывает поведение достаточно крупной частицы, взвешенной в жидкости (частицы цветочной пыльцы, помещенной в каплю воды). Масса этой частицы значительно больше, чем масса молекулы, потому
Тем более, что она перемещается и под давлением окружающей среды (молекул жидкости), потому её движение дастаточно стохастично.
И Эйнштейн открыл закон этого перемещения. Он доказал, что средний квадрат скорости движенияпропорционален времени смещения. И вывел формулу этого процесса:
Так как эта формула (получившая название "формулы Эйнштейна) была выведена на основе МКТ, связывая значение средние значения смешений с фундаментальными величинами МКТ (газовой постоянной R и с числом Авогадро NА). Если известен размер броуновской частицы, вязкость и температура среды, то можно определить число Авагадро, в целом совпадающее с установками теории газов. Именно после выведения формулы Энштейном, позволяющим проводить требуемые измерения на атомно-молекулярном уровне самые упорные противники МКТ (в первую очередь В. Оставльд) вынуждены были согласиться в справедливости МКТ, со всеми вытекающими отсюда последствиями для развития не только химии, но и физики. Основные полодения вкладв Эйнштейна в МКТ см.: http://www.razym.ru/naukaobraz/disciplini/fizika/273605-eynshteyn-a-smoluhovskiy-m-braunovskoe-dvizhenie.html)
Надо сказать, что уже в этой работе Эйнштейна проявилась характерная черта его характера как ученого. Мах и Оствальд отвегали МКТ, на отмеченном уже основании. Но Энштейн рассуждал иначе: да, мы не можем прямо наблюдать реальность атомов и молекул, но мы можем пойти иным путём (по необходимости минуя микроскоп и эксперимент). Если мы исходим из гипотезы существования атомов и молекул как основы мироздания, то нужно просто вывести все возможные следствия из нашей гипотезы (уравнения состояния газов, законы броуновского движения и многое другое). И если опытная проверка покажет нам, что все возможные следствия нашей гипотезы выполняются, то тогда невозможно отказаться от уверенности в том, что атомы и молекулы действительно существуют.
То есть Эйнштейн утвердил в мире науки (можно сказать, что и лишний раз, но уж в очень нужном месте, где началась было стагнация научного творчества) тот постулат, что ученому дано понять и то, что может быть скрыто за пределами его прямого наблюдения, рамками эксперимента. Фактически он поставил на передний край науки проблему умственного эксперимента (чем фактически занимаются многие теоретики науки и философы методологического склада ума). И сегодня именно эта метода (естественно дополняемая и проверяемая эмперическими исследованиями) и выступает критериальной для звания ученого (в любой области знания), отличая такого ученого от технического работника, инженера, технолога, лаборанта (пусть и имеющего университетский диаплом).
Отмету напоследок, что в этой своей статье Эйнштейн отметал, что "если же, наоборот, предсказание этого движения не оправдается, это станет веским аргументом против молекулярно-кинетического представления о теплоте". Но предсказание, как подтвердит всякий школьный учитель химии оправдалось...
З.Ы. Надо признать, что определенный подход к открытию природы броуновского движения в начале XX века сделал и польский ученый М. Смолуховский (такое часто бывает в науке, вызыва, подчас, длительные склоки ученых, претендующих на первенство), кстати, определенное время преподававшийво Львовском университете.
Но здесь науке повезло: Смолуховский признавал, что его публикации были всеже немного позже публикаций Эйнштейна, активно и позитивно общался с самим Эйнштейном. Ими совместно даже разработано - в рамках МКТ - так называемое, "соотношение Эйнштейна-Смолуховского" (которое в научной литературе чаще называют "соотношением Эйнштейна"),
Тем более, что он занимался более конкретными вопросами, связанными с МКТ (кинетической теорий коагуляции коллоидов, теорией электрокинетических явлений и др., заложив тем самым фундамент кинетической теории коллоидных систем).
К сожалению, этот выдающийся ученый умер достаточно молодым (в 45 лет). Имеются посмертные воспоминания о нем А. Эйнштейна. В 1936 г. в СССР был опубликован сборник работа Энштейна где наличествуют и работы Смолуховского (см.: http://www.razym.ru/naukaobraz/disciplini/fizika/273605-eynshteyn-a-smoluhovskiy-m-braunovskoe-dvizhenie.html)
