Геніальна книга В. І. Леніна
Справжня наука витримувала лютий штурм реакційної філософії. Сміла Ілліч Ленін у своїй знаменитій книзі «Матеріалізм і емпіріокритицизм» привів один з епізодів цього штурму.
На початку нашого століття відомий натураліст Ернст Геккель написав невелику книгу під назвою «Світові загадки». Це було досить наївне твір, в якому Геккель зовсім не прагнув показати себе матеріалістом. Він навіть відхрещувався від цієї назви. Але в книзі Геккель описував все так, як це є в дійсності: сумлінно, правдиво викладав сутність останніх відкриттів, приводив переконливі факти. І його книга викликала цілу бурю.
В. І. Ленін писав: «Популярна книжечка стала знаряддям класової боротьби. Професори філософії і теології (теологія - «наука» про божество) всіх країн світу взялися на тисячі ладів розносити і знищувати Геккеля. Знаменитий англійський фізик Лодж пустився захищати бога від Геккеля. український фізик, м Хвольсон, відправився до Німеччини, щоб видати там підлу чорносотенну брошурку проти Геккеля. Ні числа тим теологам, які ополчилися на Геккеля. Немає такої шаленої лайки, якої б не обсипали його казенні професора філософії. Весело дивитися, як у цих висохлих на мертвої схоластики мумії - може бути, перший раз в житті - загоряються очі і рожевіють щоки від тих ляпасів, яких надавав їм Ернст Геккель. Жерці чистої науки і самої абстрактній, здавалося б, теорії прямо стогнуть від сказу.
Він - матеріаліст, ату його, ату матеріаліста, він обманює публіку, не називаючи себе прямо матеріалістом - ось що особливо доводить почтеннейших панів професорів до шаленства ». (В. І. Ленін, Соч. Т. 14, стор. 334 - 335.)
Геккелю погрожували розправою, йому надсилали підкидні листи, наповнені лайкою, - називали вченого «собакою», «безбожником», «мавпою» і, нарешті, коли Геккель працював у своєму кабінеті, хтось запустив у вікно величезним каменем, розраховуючи розтрощити вченому голову .
В цей смутний час, проти реакційної філософії, на захист справжньої науки, на захист матеріалізму виступив Сміла Ілліч Ленін. У своїй книзі «Матеріалізм і емпіріокритицизм» він піддав нищівній критиці реакційні теорійки буржуазних філософів і фізиків.
Він пояснив, що «реакційні наміри породжуються самим прогресом науки. Великий успіх природознавства, наближення до таких однорідним і простим елементам матерії, закони руху яких допускають математичну обробку, породжує заовеніе матерії математиками. «Матерія зникає», залишаються одні рівняння », - писав В. І. Ленін, висміюючи спроби вчених-ідеалістів одними математичними формулами пояснити весь світ. (В. І. Ленін, Соч. Т. 14, стор. 294.)
В. І. Ленін викрив старання теоретиків ідеалістичного табору «скасувати» матерію або підмінити її енергією.
Матерія - не тільки речовина
Фізики старої школи вважали матерією тільки речовина, тобто тільки те, що складається з молекул і атомів. Сучасна наука показала, що речовина не кінчається атомами. Адже і атоми подільні! Вони складаються з різних дрібних часток. В ядрах атомів виявлені позитивно заряджені частинки - протони і нейтральні - нейтрони. Навколишнє ядро атома оболонка складається з електронів. Всі ці частинки теж речовинні.
Але матерія це не тільки речовина. Величезна заслуга В. І. Леніна полягає в тому, що він довів хибність старого, примітивного поняття матерії-речовини. Електричні і магнітні поля, світло та інші види випромінювання, які представляють собою коливання електромагнітного поля, - це теж матерія.
І тисячі прикладів з повсякденного життя і промислового виробництва це підтверджують. Ми бачимо, як магнітне поле дротяної спіралі, по якій тече сильний електричний струм, втягує в себе залізний стрижень і переводить стрілки трамвайної колії.
Ми бачимо, як в швидкозмінних електричному полі висихають гігантські порцелянові ізолятори для високовольтних ліній і застережливі написи попереджають працюючих про небезпеку потрапити в таке поле.
Магнітні поля електромоторів рухають наші трамваї, тролейбуси, автобуси ЗІС-154 і електропоїзди.
Введіть мідний стрижень між смугами сильного електромагніту і спробуйте обертати стрижні навколо його осі. Вам здасться, що стрижень занурений в густу смолу, настільки важко обертати його з більш-менш великою швидкістю в магнітному полі.
Електричні і магнітні поля невидимі, але це не означає, що вони не матеріальні. Людина, ненавмисно сунувшісь руку в швидкозмінних електричне поле, миттєво відчує, що воно не менш матеріально, ніж окріп або полум'я.
«Матерія є те, що, діючи на наші органи чуття, виробляє відчуття; матерія є об'єктивна реальність. »(В. І. Ленін, Соч. Т. 14, стор. 133.)
«У світі немає нічого, крім рухомої материн», (В. І. Ленін, Соч. Т. 14, стор. 162.) - писав Ленін.
Матерія і рух нерозривні. Не можна уявити матерію без руху або рух без матерії, одне без іншого - нісенітниця.
У світі рухається все - рухаються чумацькі шляхи (зоряні системи), зірки і пилинки, рухаються молекули, атоми і частііи, їх складові.
Рух - це не тільки переміщення з одного пункту в інший, не тільки обертання або коливання, але і хімічна сполука і розкладання, теплота і електричний струм, кристалізація, зростання і розпад, зміна видів. Рух - це всяка зміна, всякий розвиток.
Наші органи почуттів дають не здається, що не уявне уявлення про навколишній світ, як стверджують ідеалісти, а дійсне.
Наші знання про природу хоча і не зовсім точні, приблизні, але з кожним успіхом науки вони стають точніше, правильніше. Навколишній світ саме такий, яким ми його бачимо, і В. І. Ленін призводить наочний приклад: «Людина в темній кімнаті може вкрай неясно розрізняти предмети, але якщо він не натикається на меблі і не йде в дзеркало, як у двері, то, значить, він бачить дещо правильно ». (В. І Ленін, Соч. Т 14, стор. 263.)
Так і вчені ще не цілком ясно розрізняють, що саме відбувається в світі атомів і в області електромагнітних полів, але не йдуть «в дзеркало, як у двері». Фізики вже відшукали спосіб, як поставити на користь людству електромагнітні поля, створили радіо, навчилися руйнувати і будувати атоми - значить вчені правильно розуміють деякі явища світу малих частинок.
Геніальний твір В. І. Леніна розчистив дорогу справжньої науки і зробило їй неоціненну допомогу.
Передові вчені, особливо українські, радянські, продовжували наполегливо, наполегливо працювати, поступово, крок за кроком розкриваючи суть найскладніших явищ. Їхні праці повністю підтверджують основне положення марксистської філософії про матеріальності світу.
Вимірювання заряду електрона
До пластин була прикладена певна різниця потенціалів, причому верхня пластина з'єднувалася з позитивним полюсом батареї, а нижня - з негативним. Напруга на пластинах можна було регулювати за бажанням, тобто збільшувати або зменшувати так, як це могло б знадобитися по ходу майбутнього досвіду.
Після перевірки роботи всіх частин приладу А. Ф. Іоффе приступив до вимірювання. У проміжок між пластинами через отвір у верхній платівці вдулі кілька найтонших ртутних крапельок.
Крапельки розсіялися по всьому повітряному проміжку і під дією сили тяжіння повільно, плавно почали осідати на нижню пластину.
Іоффе включив напруга. Між пластинами утворилося електричне нулі. Негайно ж крапельки, які володіли позитивним зарядом, (крапельки рідини електризуються при розпилюванні) стрімко понеслися вниз до негативно зарядженої пластини, а крапельки, що мали негативний заряд, стали підніматися вгору, притягаючи до позитивно зарядженої пластіне.Среді негативно заряджених крапельок було кілька таких, які майже нерухомо висіли в повітрі, - не опускалися і не піднімалися.
Щоб зовсім зупинити рух однієї негативно зарядженої крапельки, Іоффе так підібрав різниця потенціалів між пластинами, що тяжіння верхньої пластини точно уравновесило вага крапельки. Негативно заряджена крапелька повисла в повітрі зовсім нерухомо.
Бажаючи переконатися, що крапелька сама по собі ні опуститися ні піднятися не може, Іоффе тримав її в підвішеному стані кілька діб, і вона висіла, немов прив'язана невидимою ниточкою.
Перед початком досвіду Іоффе записав різниця потенціалів на пластинках, яка утримувала крапельку в підвішеному стані, а потім на мить відкрив заслінку на ультрафіолетовій лампі. Промені пронизали повітряний проміжок між пластинами і вирвали з крапельки кілька електронів (згадайте досвід Столєтова), заряд краплі змінився, і вона полетіла вниз.
Іоффе збільшив напругу на пластинах, підтягнув крапельку на колишнє місце і знову змусив її висіти нерухомо.
Потім він відкрив заслінку на ультрафіолетовій лампі, і знову промені зігнали з крапельки кілька електронів, крапелька стала падати, але Іоффе підтягнув її і зрівноважив.
Втретє вчений відкрив заслінку, і в третій раз ультрафіолетові промені зігнали з крапельки кілька електронів, а Іоффе знову повернув її на старе місце. Так він повторював цю операцію до тих пір, поки будь-яка зміна напруги на пластинах вже не могло утримувати крапельку в підвішеному стані, і вона падала, підкоряючись тільки земному тяжінню.
Тяжіння позитивно зарядженої пластини перестало надавати на неї свій вплив. Це означало, що ультрафіолетові промені позбавили крапельку її заряду, електрони покинули крапельку.
Крапельці дали спокійно впасти, а через отвір у верхній пластині впустили нову порцію крапельок. Серед них вибрали одну, утримали її в нерухомому стані, і досвід почався спочатку.
Зрештою і друга крапелька, втративши заряду, опустилася вниз; її замінили, досвід тривав. Тільки велике число однакових дослідів могло дати надійний результат.
Минали дні за днями. Клацала заслінка, відкриваючи й закриваючи шлях ультрафіолетовим променям.
Через поле зору мікроскопа пройшло кілька сот крапель. У лабораторному журналі вишикувалися довгі стовпчики цифр. Число вимірювань досягло декількох сотень.
І серед цих вимірів жодного разу не траплялося, щоб заряд, вибиває з порошинки, виявився менше абсолютно певної величини.
Заряд йшов завжди тільки цілими порціями, і цих порцій було або одна, або дві, або три, чотири, п'ять, але жодного разу заряд не зменшився на півпорції або на півтори або на дві з половиною.
Таким чином було встановлено, що електричний заряд йде тільки у вигляді певних порцій негативного електрики, тобто у вигляді електронів.
Робота тривала. Замість ртутних крапельок стали вдувати цинкові порошинки і пилинки інших речовин, і завжди електричний заряд залишав порошинку однаковими порціями. Це означало, що «цинковий» електрон нічим не відрізняється від «мідного». Заряд електрона, вибитого з золотою порошинки, анітрохи не більше і не менше заряду електрона, вибитого з залізної пилинки. Всі електрони - однакові.
Але це було не все! Невідомим залишалося найголовніше - заряд одного електрона. Однак невидимка вже не міг ховатися. А. Ф. Іоффе знав, що все наімельчайшіе зарядікі рівні між собою, і знав також, скільки цих зарядіков-електронів він зігнав ультрафіолетовими променями з кожної крапельки ртуті.
Залишалося вирішити зовсім простеньку арифметичну задачу: розділити величину початкового заряду краплі на число зігнаних електронів і в приватному від ділення отримати заряд одного електрона.
Але перш ніж вирішувати таке завдання, потрібно було дізнатися, чому ж дорівнював заряд краплі до того, як її стали висвітлювати ультрафіолетовими променями? І це було хоча і найважче справа, але все ж далеко не безнадійна, адже крапелька, яка висіла в проміжку між двома пластинами, піддавалася дії двох сил: сила тяжіння тягнула її вниз, а електрична сила - вгору. І обидві ці сили були рівні, тому що крапельки не піднімалася і не падала - висіла нерухомо. Значить, варто було тільки дізнатися, чому дорівнює вага крапельки ртуті, і тоді стала б відома величина електричної сили.
Вага крапельки треба було виміряти. Однак ця крапелька була така мала, що навіть в поле зору мікроскопа вона здавалася не кулькою, а тільки блискучою зірочкою. Виміряти її звичайним способом, як вимірюють маленькі кульки, було неможливо, і Іоффе застосував інший сгюооб.
Знаючи питому вагу ртуті і вимірявши швидкість падіння крапельки, можна дуже точно визначити її вагу. Так А. Ф. Іоффе і зробив: коли крапелька в кінці досвіду повністю позбулася свого заряду і стала падати, вчений ретельно виміряв швидкість її падіння, а потім вирахував вага крапельки. Так А. Ф. Іоффе дізнався величину електричних сил, що діяли на краплю, а потім і величину заряду краплі, потім розділив на число вибитих електронів і отримав заряд одного електрона.
Величина заряду електрона був а виміряна таким способом безпосередньо.
За сучасними вимірами заряд електрона дорівнює 4,8 · 10 -10 абсолютних електростатичних одиниць, або 1,6 · 10 -19 кулона. Інакше кажучи, в одному кулоні міститься така кількість електронів, яке визначається мільярдами мільярдів, а саме одно 6,25 х 10 18.
Після вимірювання заряду електрона фізики знову повернулися до досвіду з магнітом і катодного трубкою, який був поставлений в кінці минулого століття. Тоді вони зуміли дуже точно виміряти, наскільки відхиляється електронний пучок в магнітному полі, і це дозволило встановити співвідношення між зарядом електрона і його масою.
Тепер вчені повторили цей досвід і, знаючи величину заряду електрона, визначили, що його маса дійсно дорівнює 9,1 · 10 -28 грама.
Електрон - одна з найдрібніших частинок матерії. Він легше дробинки в стільки ж разів, у скільки разів дробинка легше земної кулі.
Майже двадцять років вчені працювали, щоб виміряти масу і заряд електрона і довести його існування. Їх зусилля увінчалися повною перемогою. Реальність електрона була затверджена досвідом.
І вся історія цього відкриття блискуче підтвердила геніальне положення, висунуте товаришем І. В. Сталіним: «На противагу ідеалізму, який заперечує можливість пізнання світу і його закономірностей, не вірить в достовірність наших знань, не визнає об'єктивної істини, і вважає, що світ сповнений «речей в собі», які не можуть бути ніколи пізнані наукою, - марксистський філософський матеріалізм виходить з того, що світ і його закономірності цілком пізнавані, що наші знання про закони природи, перевірені досвідом, практикою, є виручкою достовірними знаннями, що мають значення об'єктивних істин, що немає в світі непізнаваних речей, а є тільки речі, ще не пізнані, які будуть розкриті і пізнані силами науки і практики ». (Й. Сталін, Питання ленінізму, Госполітіздат, 11 вид. Стор. 543.)
У напруженій боротьбі з мракобісами і реакціонерами з ідеалістичного табору перемогу здобули представники передової матеріалістичної науки. Вони на досвіді довели, що електрон - не плід уяви вчених, які придумали електрон тільки для того, щоб було зручніше пояснити електричні явища.
Електрон дійсно існує, і наші знання про нього - достовірні знання!