Німецький вчений пояснив броунівський рух. броунівський рух

Одним з непрямих доказів того, що всі речовини складаються з атомів і молекул, що рухаються безладно, є броунівський рух.

Це безперервне хаотичний рух частинок, що знаходяться в підвішеному стані в рідині або газі.

Причиною такого руху є удари молекул про частку, які не компенсують один одного.

Якщо подивитися через пляшкове скло на світло, то можна побачити, як частинки пилу здійснюють хаотичний рух в повітрі.

Спостереження Роберта Броуна

У 1827 році шотландський ботанік Роберт Броун повідомив про свої спостереження науковому співтовариству. Він додав в воду дрібні зерна квіткового пилку, висвітлив їх інтенсивним світлом і спостерігав під мікроскопом.

Броун виявив сильне, безперервне і зигзагообразное рух цих частинок у воді, хоча поверхню рідини була абсолютно нерухома.

На той момент він не міг пояснити, що стало джерелом цього руху. Причиною явища називали перепад температур всередині води, тремтіння столу, на якому проводили експеримент.

До кінця століття вчені скептично ставилися до броунівському русі. Лише деякі вважали його підтвердженням молекулярно-кінетичної теорії будови речовини.

Інші фізики наполягали на тому, що атоми і молекули практично не існують як реальні об'єкти, а являють собою математичні поняття, корисні для розрахунку результатів хімічних реакцій.

Теорія Ейнштейна і досвід Перрена

У 1905 році Альберт Ейнштейн, не знаючи про спостереження Броуна, опублікував статтю, в якій за допомогою математичних обчислень міркував про те, що якщо невелику частку речовини помістити в воду, то вона почне переміщатися в різних напрямках. Рух частинки буде результатом бомбардування її з усіх боків молекулами води. У певний момент часу молекули води вдаряють частку більше по одній стороні, ніж по інший, що призводить до, здавалося б, випадковому характеру руху. Робота Ейнштейна стала першим теоретичним аргументом існування молекул і атомів.

У 1909 експеримент французького вченого Жана Батіста Перрена підтвердив формулу Ейнштейна, яка опублікована в 1905 році, і допоміг довести існування атомів і молекул. Це доказ принесло йому в 1926 році Нобелівську премію з фізики.

Згідно рівнянням Ейнштейна, статистично описує броунівський рух, частина частинок, зважених у воді, повинна рухатися в протилежну сторону до діючої силі тяжіння. Так як молекули води повідомляють їм імпульс і змінюють напрямок їх руху.

Перрен почав свої копіткі спостереження поведінки частинок екстракту жувальної смоли (гуммигута) в 1908 році, щоб визначити приблизний розмір молекул води.

Він провів кілька місяців ізоляції, спостерігаючи шматочки гуммигута масою 0,1 грама. Згідно молекулярної теорії Ейнштейна, не всі частинки будуть опускатися на дно суспензії. Жан Перрен підраховував кількість частинок на різних глибинах в одній краплі рідини глибиною 0,12 мм. Концентрація частинок експоненціально зменшувалася з висотою, відповідно до математичними прогнозами теорії Ейнштейна.

Ейнштейн зв'язав з броунівським рухом поняття числа Авогадро (6,023 * 10 23). Перрен отримав це значення, виконавши розрахунки на підставі даних, отриманих в лабораторії.

Під час своєї Нобелівської промови він сказав: «Якщо молекули й атоми дійсно існують, їх відносна вага нам відомий. Дізнавшись число Авогадро, ми зможемо дізнатися їх абсолютна вага ».

Що таке броунівський рух?

Зараз ви познайомитеся з найочевиднішим доказом теплового руху молекул (друге основне положення молекулярно-кінетичної теорії). Обов'язково постарайтеся подивитися в мікроскоп і побачити, як рухаються так звані броунівський частинки.

Раніше ви дізналися, що таке дифузія, Т. Е. Перемішування газів, рідин і твердих тіл при їх безпосередньому контакті. Це явище можна пояснити безладним рухом молекул і проникненням молекул однієї речовини в простір між молекулами іншої речовини. Цим можна пояснити, наприклад, той факт, що обсяг суміші води і спирту менше обсягу складових її компонентів. Але саме очевидний доказ руху молекул можна отримати, спостерігаючи в мікроскоп дрібні, зважені у воді частки будь-якого твердого речовини. Ці частинки здійснюють безладний рух, яке називають броунівським.

Це тепловий рух зважених в рідини (або газі) частинок.

Спостереження броунівського руху

Англійський ботанік Р. Броун (1773-1858) вперше спостерігав це явище в 1827 р, розглядаючи під мікроскопом зважені у воді суперечки плауна. Пізніше він розглядав і інші дрібні частинки, в тому числі частинки каменю з єгипетських пірамід. Зараз для спостереження броунівського руху використовують частинки фарби гуммигута, яка нерастворима в воді. Ці частинки здійснюють безладний рух. Найбільш вражаючим і незвичним для нас є те, що цей рух ніколи не припиняється. Адже ми звикли до того, що будь-яке рухоме тіло рано чи пізно зупиняється. Броун спочатку думав, що суперечки плауна виявляють ознаки життя.

тепловий рух, і воно не може припинитися. Зі збільшенням температури інтенсивність його зростає. На малюнку 8.3 приведена схема руху броунівських часток. Положення частинок, відмічені точками, визначені через рівні проміжки часу - 30 с. Ці точки з'єднані прямими лініями. Насправді траєкторія частинок набагато складніше.

Броунівський рух можна спостерігати і в газі. Його здійснюють зважені в повітрі частки пилу або диму.

Барвисто описує броунівський рух німецький фізик Р. Поль (1884-1976): «Мало хто явища здатні так захопити спостерігача, як броунівський рух. Тут спостерігачеві дозволяється зазирнути за лаштунки того, що відбувається в природі. Перед ним відкривається новий світ - невпинна штовханина величезного числа частинок. Швидко пролітають в поле зору мікроскопа дрібні частки, майже миттєво змінюючи напрямок руху. Повільніше просуваються більші частки, але і вони постійно змінюють напрямок руху. Великі частинки практично товчуться на місці. Їх виступи явно показують обертання частинок навколо своєї осі, яка постійно змінює напрямок в просторі. Ніде немає і сліду системи або порядку. Панування сліпого випадку - ось яке сильне, переважна враження справляє ця картина на спостерігача ».

В даний час поняття броунівський рухвикористовується в більш широкому сенсі. Наприклад, броунівським рухом є тремтіння стрілок чутливих вимірювальних приладів, яке відбувається через теплового руху атомів деталей приладів і навколишнього середовища.

Пояснення броунівського руху

Пояснити броунівський рух можна тільки на основі молекулярно-кінетичної теорії. Причина броунівського руху частки полягає в тому, що удари молекул рідини про частку не компенсують один одного. На малюнку 8.4 схематично показано положення однієї броунівський частинки і найближчих до неї молекул. При хаотичному русі молекул передані ними броунівський частці імпульси, наприклад зліва і справа, неоднакові. Тому відмінна від нуля результуюча сила тиску молекул рідини на броунівський частинки. Ця сила і викликає зміна руху частинки.

Середній тиск має певне значення як в газі, так і в рідини. Але завжди відбуваються незначні випадкові відхилення від цього середнього значення. Чим менше площа поверхні тіла, тим помітніше відносні зміни сили тиску, що діє на дану площу. Так, наприклад, якщо майданчик має розмір близько декількох діаметрів молекули, то діюча на неї сила тиску змінюється стрибкоподібно від нуля до деякого значення при попаданні молекули в цю площадку.

Молекулярно-кінетична теорія броунівського руху була створена в 1905 р А. Ейнштейном (1879-1955).

Побудова теорії броунівського руху і її експериментальне підтвердження французьким фізиком Ж. Перреном остаточно завершили перемогу молекулярно-кінетичної теорії.

досліди Перрена

Ідея дослідів Перрена полягає в наступному. Відомо, що концентрація молекул газу в атмосфері зменшується з висотою. Якби не було теплового руху, то все молекули впали б на Землю і атмосфера зникла б. Однак якби не було тяжіння до Землі, то за рахунок теплового руху молекули покидали б Землю, так як газ здатний до необмеженого розширення. В результаті дії цих протилежних факторів встановлюється певний розподіл молекул по висоті, про що сказано вище, т. Е. Концентрація молекул досить швидко зменшується з висотою. Причому, чим більше маса молекул, тим швидше з висотою убуває їх концентрація.

Броунівський частинки беруть участь в тепловому русі. Так як їх взаємодія дуже малий, то сукупність цих частинок в газі або рідини можна розглядати як ідеальний газ з дуже важких молекул. Отже, концентрація броунівських часток в газі або рідини в полі тяжіння Землі повинна спадати за тим же законом, що і концентрація молекул газу. Закон цей відомий.

Перрен за допомогою мікроскопа великого збільшення і малої глибини поля зору (малу глибину різкості) спостерігав броунівський частинки в дуже тонких шарах рідини. Підраховуючи концентрацію частинок на різних висотах, він знайшов, що ця концентрація убуває з висотою по тому ж закону, що і концентрація молекул газу. Відмінність в тому, що за рахунок великої маси броунівських часток спадання відбувається дуже швидко.

Більш того, підрахунок броунівських часток на різних висотах дозволив Перрену визначити постійну Авогадро зовсім новим методом. Значення цієї постійної співпало з відомим.

Всі ці факти свідчать про правильність теорії броунівського руху і, відповідно, про те, що броунівський частинки беруть участь в тепловому русі молекул.

Ви наочно переконалися в існуванні теплового руху; побачили, як відбувається безладний рух. Молекули рухаються ще більш безладно, ніж броунівський частинки.

сутність явища

Тепер давайте спробуємо розібратися в суті явища броунівського руху. А відбувається воно тому, що все абсолютно рідини і гази складаються з атомів або молекул. Але також нам відомо, що ці дрібні частки, перебуваючи в безперервному хаотичному русі, постійно штовхають броунівський частинки з різних сторін.

Але ось що цікаво, вчені довели, що частки більш великих розмірів, які перевищують 5 мкм залишаються нерухомими і в броунівському русі майже не беруть участь, чого не скажеш про більш дрібних частинках. Частинки, що мають розмір менше 3 мкм, здатні рухатися поступально, здійснюючи обертання або виписуючи складні траєкторії.

При зануренні в середу великого тіла, що відбуваються у величезній кількості поштовхи, як би виходять на середній рівень і підтримують постійний тиск. В цьому випадку в дію вступає теорія Архімеда, так як оточене середовищем з усіх боків велике тіло врівноважує тиск і залишилася підйомна сила дозволяє цього тіла спливти, або потонути.

Але якщо тіло має розміри такі, як броунівський частка, тобто абсолютно непомітні, то стають помітні відхилення тиску, які сприяють створенню випадкової сили, яка призводить до коливань цих частинок. Можна зробити висновок, що броунівський частинки в середовищі знаходяться в підвішеному стані, на відміну від великих часток, які тонуть або спливають.

Значення броунівського руху

Давайте спробуємо розібратися, чи має якесь значення броунівський рух в природному середовищі:

По-перше, броунівський рух відіграє значну роль в харчуванні рослин з грунту;
По-друге, в організмах людини і тварин всмоктування поживних речовин відбувається через стінки органів травлення завдяки броунівському русі;
По-третє, в здійсненні шкірного дихання;
Ну і останнє, має значення броунівський рух і в поширенні шкідливих речовин в повітрі, і у воді.

Домашнє завдання

Уважно прочитайте питання і дайте письмові відповіді на них:

1. Згадайте, що називається дифузією?
2. Яка існує зв'язок між дифузією і тепловим рухом молекул?
3. Дайте визначення броунівському русі.
4. Як ви думаєте, чи є броунівський рух тепловим, і обґрунтуйте свою відповідь?
5. Чи зміниться характер броунівського руху при нагріванні? Якщо зміниться, то, як саме?
6. Яким приладом користуються при вивченні броунівського руху?
7. Чи змінюється картина броунівського руху при збільшенні температури і як саме?
8. Чи стануться які-небудь зміни в броунівському русі, якщо водну емульсію замінити на гліцеринову?

Г.Я.Мякішев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотскій, Фізика 10 клас

Шотландський ботанік Роберт Броун ще за життя як кращий знавець рослин отримав титул «князя ботаніків». Він зробив багато чудових відкриттів. У 1805 після чотирирічної експедиції в Австралію привіз до Англії близько 4000 видів невідомих вченим австралійських рослин і багато років витратив на їх вивчення. Описав рослини, привезені з Індонезії і Центральної Африки. Вивчав фізіологію рослин, вперше докладно описав ядро ​​рослинної клітини. Але ім'я вченого зараз широко відомо зовсім не через цих робіт.

У 1827 Броун проводив дослідження пилку рослин. Він, зокрема, цікавився, як пилок бере участь в процесі запліднення. Якось він розглядав під мікроскопом виділені з клітин пилку північноамериканського рослини Clarkia pulchella (Кларк гарненькою) зважені у воді подовжені цитоплазматичні зерна. Несподівано Броун побачив, що дрібні тверді крупинки, які ледь можна було розгледіти в краплі води, безперервно тремтять і пересуваються з місця на місце. Він встановив, що ці рухи, за його словами, «не пов'язані ні з потоками в рідини, ні з її поступовим випаровуванням, а притаманні самим частинкам».

Спостереження Броуна підтвердили інші вчені. Найдрібніші частинки вели себе, як живі, причому «танець» частинок прискорювався з підвищенням температури і зі зменшенням розміру частинок і явно уповільнювався при заміні води більш вузький середовищем. Це дивовижне явище ніколи не припинялося: його можна було спостерігати як завгодно довго. Спочатку Броун подумав навіть, що в полі мікроскопа дійсно потрапили живі істоти, тим більше що пилок - це чоловічі статеві клітини рослин, однак так само вели частинки з мертвих рослин, навіть із засушених за сто років до цього в гербаріях. Тоді Броун подумав, чи не є це «елементарні молекули живих істот», про які говорив знаменитий французький натураліст Жорж Бюффон (1707-1788), автор 36-томної Природною історії. Це припущення відпало, коли Броун почав досліджувати явно неживі об'єкти; спочатку це були дуже дрібні частинки вугілля, а також сажі і пилу лондонського повітря, потім тонко розтерті неорганічні речовини: скло, безліч різних мінералів. «Активні молекули» виявилися всюди: «У кожному мінералі, - писав Броун, - який мені вдавалося подрібнити в пил до такої міри, щоб вона могла протягом якогось часу бути виваженою у воді, я знаходив, у великих або менших кількостях, ці молекули ».

Близько 30 років відкриття Броуна не привертала інтересу фізиків. Новому явищу не надавали великого значення, вважаючи, що воно пояснюється тремтінням препарату або ж аналогічно руху пилинок, яке спостерігається в атмосфері, коли на них падає промінь світла, і яке, як було відомо, викликається рухом повітря. Але якби руху броунівських часток викликалися будь-якими потоками в рідини, то такі сусідні частки рухалися б узгоджено, що суперечить даним спостережень.

Пояснення броунівського руху (як назвали це явище) рухом невидимих ​​молекул було дано тільки в останній чверті 19 ст., Але далеко не відразу було прийнято усіма вченими. У 1863 викладач нарисної геометрії з Карлсруе (Німеччина) Людвіг Крістіан Вінер (1826-1896) припустив, що явище пов'язане з коливальними рухами невидимих ​​атомів. Важливо, що Вінер побачив можливість за допомогою цього явища проникнути в таємниці будови матерії. Він вперше спробував виміряти швидкість переміщення броунівських часток і її залежність від їх розміру. Але укладення Вінера були ускладненими через введення поняття «атомів ефіру» крім атомів матерії. У 1876 р Вільям Рамзай, а в 1877 р бельгійські священики-єзуїти Карбонель, дельс і Тірьон, і, нарешті, в 1888 р Гюї, ясно показали теплову природу броунівського руху [5].

«При великій площі, - писали дельс і Карбонель, - удари молекул, які є причиною тиску, не викликають ніякого струсу підвішеного тіла, тому що вони в сукупності створюють рівномірний тиск на тіло у всіх напрямках. Але якщо площа недостатня, щоб компенсувати нерівномірність, потрібно врахувати нерівність тисків і їх безперервне зміна від точки до точки. Закон великих чисел не зводить тепер ефект зіткнень до середнього рівномірному тиску, їх рівнодіюча вже не буде дорівнює нулю, а буде безперервно змінювати свій напрямок і свою величину ».

Якщо прийняти це пояснення, то явище теплового руху рідин, постулируемое кінетичної теорії, можна сказати, є доведеним ad oculos (наочно). Подібно до того як можливо, не розрізняючи хвиль в морській далині, тим пояснить хитання човна на горизонті хвилями, точно так же, не бачачи руху молекул, можна судити про нього по руху зважених в рідини частинок.

Це пояснення броунівського руху має значення не тільки як підтвердження кінетичної теорії, воно тягне за собою також важливі теоретичні наслідки. Згідно із законом збереження енергії зміна швидкості зваженої частинки має супроводжуватися зміною температури в безпосередній околиці цієї частки: ця температура зростає, якщо швидкість частинки зменшується, і зменшується, якщо швидкість частинки збільшується. Таким чином, термічне рівновагу рідини являє собою статистичне рівновагу.

Ще більш істотне спостереження зробив в 1888 р Гюї: броунівський рух, строго кажучи, не підкоряється другому початку термодинаміки. Справді, коли зважена частка спонтанно піднімається в рідини, то частина тепла навколишнього її середовища спонтанно перетворюється в механічну роботу, що забороняється другим початком термодинаміки. Спостереження, проте, показали, що підняття частки відбувається тим рідше, чим важче частка. Для частинок матерії звичайних розмірів ця ймовірність подібного підняття практично дорівнює нулю.

Таким чином, другий закон термодинаміки стає законом ймовірності, а не законом необхідності. Раніше ніякої досвід не підтверджував цієї статистичної інтерпретації. Досить було заперечувати існування молекул, як це робила, наприклад, школа енергетиків, що процвітала під керівництвом Маха і Оствальда, щоб другий початок термодинаміки стало законом необхідності. Але після відкриття броунівського руху сувора інтерпретація другого початку ставала вже неможливою: був реальний досвід, який показував, що другий закон термодинаміки постійно порушується в природі, що вічний двигун другого роду не тільки не виключений, але постійно здійснюється прямо на наших очах.

Тому в кінці минулого століття дослідження броунівського руху набуло велике теоретичне значення і привернуло увагу багатьох фізиків-теоретиків, і зокрема Ейнштейна.

Малі частинки суспензії хаотично рухаються під впливом ударів молекул рідини.

У другій половині ХIХ століття в наукових колах розгорілася неабияка дискусія про природу атомів. На одній стороні виступали неспростовні авторитети, такі як Ернст Мах ( см.Ударні хвилі), який стверджував, що атоми - суть просто математичні функції, вдало описують спостережувані фізичні явища і не мають під собою реальної фізичної основи. З іншого боку, вчені нової хвилі - зокрема, Людвіг Больцман ( см.Постійна Больцмана) - наполягали на тому, що атоми є фізичні реалії. І жодна з двох сторін не усвідомлювала, що вже за десятки років до початку їх спору отримані експериментальні результати, раз і назавжди вирішальні питання на користь існування атомів як фізичної реальності, - правда, отримані вони в суміжній з фізикою дисципліни природознавства ботаніком Робертом Броуном.

Ще влітку 1827 року Броун, займаючись вивченням поведінки квіткового пилку під мікроскопом (він вивчав водну суспензію пилку рослини Clarkia pulchella), Раптом виявив, що окремі суперечки роблять абсолютно хаотичні імпульсні руху. Він достеменно визначив, що цей поступ ніяк не пов'язані ні з завихреннями і струмами води, ні з її випаровуванням, після чого, описавши характер руху частинок, чесно розписався у власному безсиллі пояснити походження цього хаотичного руху. Однак, будучи допитливим експериментатором, Броун встановив, що подібне хаотичний рух властиво будь-яким мікроскопічним частинкам, - будь то пилок рослин, суспензії мінералів або взагалі будь-яка подрібнена речовина.

Лише в 1905 році не хто інший, як Альберт Ейнштейн, вперше усвідомив, що це таємниче, на перший погляд, явище служить найкращим експериментальним підтвердженням правоти атомної теорії будови речовини. Він пояснив його приблизно так: зважена в воді спору піддається постійній «бомбардуванні» з боку хаотично рухомих молекул води. В середньому, молекули впливають на неї з усіх боків з однаковою інтенсивністю і через рівні проміжки часу. Однак, як би не мала була спору, в силу чисто випадкових відхилень спочатку вона отримує імпульс з боку молекули, що вдарила її з одного боку, потім - з боку молекули, що вдарила її з іншого і т. Д. В результаті усереднення таких зіткнень виходить, що в якийсь момент частка «смикається» в одну сторону, потім, якщо з іншого боку її «штовхнуло» більше молекул - в іншу і т. д. Використавши закони математичної статистики і молекулярно-кінетичної теорії газів, Ейнштейн вивів рівняння, що описує залежність середньоквадратичного зсуву броунівський частинки від макроскопічних показників. (Цікавий факт: в одному з томів німецького журналу «Аннали фізики» ( Annalen der Physik) За 1905 рік були опубліковані три статті Ейнштейна: стаття з теоретичним роз'ясненням броунівського руху, стаття про основи спеціальної теорії відносності і, нарешті, стаття з описом теорії фотоефекту. Саме за останню Альберт Ейнштейн був удостоєний Нобелівської премії з фізики в 1921 році.)

У 1908 році французький фізик Жан Батист Перрен (Jean-Baptiste Perrin, 1870-1942) провів блискучу серію дослідів, які підтвердили правильність ейнштейнівського пояснення феномена броунівського руху. Стало остаточно зрозуміло, що спостережуване «хаотичне» рух броунівських часток - наслідок міжмолекулярних зіткнень. Оскільки «корисні математичні умовності» (по Маху) не можуть привести до спостережуваних і абсолютно реальним переміщенням фізичних частинок, стало остаточно ясно, що суперечка про реальність атомів закінчено: вони існують в природі. Як «призовий гри» Перрену дісталася виведена Ейнштейном формула, яка дозволила французу проаналізувати і оцінити середнє число атомів і / або молекул, соударяющихся з виваженою в рідини часткою за заданий проміжок часу і, через цей показник, розрахувати молярні числа різних рідин. В основі цієї ідеї лежав той факт, що в кожен даний момент часу прискорення зваженої частинки залежить від числа зіткнень з молекулами середовища ( см.Закони механіки Ньютона), а значить, і від числа молекул в одиниці об'єму рідини. А це не що інше, як число Авогадро (см.Закон Авогадро) - одна з фундаментальних постійних, що визначають будову нашого світу.

Сили взаємодії між молекулами ........................ 4

За що був спалений Джордано Бруно? ........................ ................ 7

Відрікався чи Галілео Галілей від своїх наукових поглядів? ..................... .................... .......... .............................. ....... 9

Список використаної літератури……………………………......... ........................... ... .13

броунівський рух
Броунівський рух, безладне рух малих частинок, зважених в рідині або газі, що відбувається під дією поштовхів з боку молекул навколишнього середовища. відкрито РобертомБроуном в 1827. Видимі тільки під мікроскопом зважені частинки рухаються незалежно один від одного і описують складні зигзагоподібні траєкторії. Броунівський рух не слабшає з часом і не залежить від хімічних властивостей середовища. Інтенсивність броунівського руху збільшується з ростом температури середовища і зі зменшенням її в'язкості і розмірів частинок.
При спостереженні броунівського руху фіксується положення частинки через рівні проміжки часу. Звичайно, між спостереженнями частка рухається не прямолінійно, але з'єднання послідовних положень прямими лініями дає умовну картину руху.
Теорія броунівського руху пояснює випадкові руху частинки дією випадкових сил з боку молекул і сил тертя. Випадковий характер сили означає, що її дія за інтервал часу t 1 абсолютно не залежить від дії за інтервал t 2, якщо ці інтервали не перекриваються. Середня за досить великий час сила дорівнює нулю, і середнє зміщення броунівський частинки також виявляється нульовим.
Теорія броунівського руху зіграла важливу роль в обгрунтуванні статистичної механіки. Крім цього, вона має і практичне значення. Перш за все, Броунівський рух обмежує точність вимірювальних приладів. Наприклад, межа точності показань дзеркального гальванометра визначається тремтінням дзеркальця, подібно броунівський частці бомбардируемого молекулами повітря. Законами броунівського руху визначається випадкове рух електронів, що викликаєшуми в електричних ланцюгах. Діелектричні втрати вдіелектриках пояснюються випадковими рухами молекул-диполів, що становлять діелектрик. Випадкові руху іонів в розчинах електролітів збільшують їх електричний опір.
Сили взаємодії між молекулами

Міжмолекулярної взаємодії - це взаємодія між електрично нейтральнимимолекулами або атомами . Сили міжмолекулярної взаємодії вперше взяв до увагиЯ. Д. Ван-дер-Ваальса (1873 ) Для пояснення властивостей реальних газів і рідин.
орієнтаційні силидіють між полярними молекулами, тобто володіютьдипольними електричними моментами. Сила тяжіння між двома полярними молекулами максимальна в тому випадку, коли їх дипольні моменти розташовуються уздовж однієї лінії. Ця сила виникає завдяки тому, що відстані між різнойменними зарядами трохи менше, ніж між однойменними. В результаті тяжіння диполів перевершує їх відштовхування. Взаємодія диполів залежить від їх взаємної орієнтації, і тому сили дипольної взаємодії називаються орієнтаційними. Хаотичний тепловий рух безперервно міняє орієнтацію полярних молекул, але, як показує розрахунок, середнє по всіляких орієнтаціям значення сили має певну величину, що не рівну нулю.

Індукційні (або поляризаційні) силидіють між полярною і неполярной молекулами. Полярна молекула створюєелектричне поле, Яке поляризує молекулу з електричними зарядами, рівномірно розподіленими за об'ємом. Позитивні заряди зміщуються у напрямку електричного поля (тобто від позитивного полюса), а негативні - проти (до позитивного полюса). В результаті у неполярной молекули індукується дипольний момент.
Ця енергія називається індукційної, Так як вона з'являється завдяки поляризації молекул, викликаноїелектростатичного індукції. Індукційні сили ( F ind ?r? 7) діють також і між полярними молекулами.
Між неполярними молекулами діє дисперсійне міжмолекулярної взаємодії. Природа цієї взаємодії була з'ясована повністю лише після створенняквантової механіки. В атомах і молекулахелектрони складним чином рухаються навколо ядер. В середньому за часом дипольні моменти неполярних молекул виявляються рівними нулю. Але в кожен момент електрони займають якесь положення. Тому миттєве значення дипольного моменту (наприклад, у атома водню) відмінне від нуля. Миттєвий диполь створює електричне поле, поляризующее сусідні молекули. В результаті виникає взаємодія миттєвих диполів. Енергія взаємодії між неполярними молекулами є середній результат взаємодії всіляких миттєвих диполів з дипольними моментами, які вони наводять в сусідніх молекулах завдяки індукції.
Міжмолекулярної взаємодії даного типу називається дисперсійнимтому щодисперсія світла в речовині визначається тими ж властивостями молекул, що і це взаємодія. Дисперсійні сили діють між усіма атомами і молекулами, так як механізм їх появи не залежить від того, чи є у молекул (атомів) постійні дипольні моменти чи ні. Зазвичай ці сили перевершують по величині як орієнтаційні, так і індукційні. Тільки при взаємодії молекул з великими дипольними моментами, наприклад молекул води, F or > F disp(В 3 рази для молекул води). При взаємодії ж таких полярних молекул, як CO, HI, HBr і інших, дисперсійні сили в десятки і сотні разів перевершують всі інші.
Дуже істотно, що всі три типи міжмолекулярної взаємодії однаковим чином зменшуються з відстанню:
U = U or + U ind + U disp ?r ? 6
сили відштовхуваннядіють між молекулами на дуже малих відстанях, коли приходять в зіткнення заповненіелектронні оболонкиатомів, що входять до складу молекул. Існуючий в квантовій механіціпринцип Паулі забороняє проникнення заповнених електронних оболонок один в одного. Виникаючі при цьому сили відштовхування залежать більшою мірою, ніж сили тяжіння, від індивідуальності молекул

За що був спалений Джордано Бруно?
Бруно (Bruno) Джордано Філіпа (1548, Нола, - 17.2.1600, Рим), італійський філософ і поет, представникпантеїзму . Переслідуваний церковниками за свої погляди, покинув Італію і жив у Франції, Англії, Німеччини. Після повернення в Італії (1592) був звинувачений в єресі і вільнодумстві і після восьмирічного перебування у в'язниці спалений на багатті
У філософії Бруно ідеїнеоплатонізму (Особливо уявлення про єдиний початок і світову душу як рушійний принцип Всесвіту, що призвели Бруно догилозоизму ) Перехрещувалися з сильним впливом поглядів античних матеріалістів, а також піфагорійців. Оформлення пантеїстичної натурфілософії Бруно, спрямованої проти схоластичного арістотелізму, багато в чому завдяки знайомству Бруно з філософією Миколи Кузанського (у якого Бруно почерпнув і ідею «негативної теології», що виходить з неможливості позитивного визначення бога). Спираючись на ці джерела, Бруно вважав метою філософії пізнання не надприродного бога, а природи, що є «богом в речах». Розвиваючи геліоцентричну теорію Н.Коперника , зробила на нього величезний вплив, Бруно висловлював ідеї про нескінченність природи і нескінченному безлічі світів, стверджував фізичну однорідність світу (вчення про 5 елементах, з яких складаються всі тіла, - земля, вода, вогонь, повітря і ефір). Подання про єдину нескінченної простий субстанції, з якої виникає безліч речей, пов'язувалося у Бруно з ідеєю внутрішньої спорідненості і збіги протилежностей ( «Про причину, початок і єдине», 1584). У нескінченності, ототожнюючи, зливаються пряма і окружність, центр і периферія, форма і матерія і т.п. Основною одиницею буття ємонада , В діяльності якої зливаються тілесне і духовне, об'єкт і суб'єкт. Вища субстанція є «монада монад», або бог; як ціле вона проявляється в усьому одиничному - «все в усьому». Ці ідеї мали великий вплив на розвиток філософії нового часу: ідея єдиної субстанції в її відношенні до одиничних речей розроблялася Бруно Спінози, ідея монади - Г. Лейбніцем, ідея єдності сущого і «збігу протилежностей» - в діалектиці Ф. Шеллінга і Г. Гегеля. Таким чином, філософія Бруно з'явилася перехідною ланкою від середньовічних філософських систем до філософських концепцій нового часу.
В. В. Соколов.
У космології Бруно висловив ряд припущень, що випередили його епоху і виправданих лише подальшими астрономічними відкриттями: про існування невідомих в його час планет в межах нашої Сонячної системи, про обертання Сонця і зірок навколо осі ( «Про невимірному і незліченну», 1591), про те , що у Всесвіті існує незліченна кількість тіл, подібних до нашого Сонця, і ін. Бруно спростував середньовічні уявлення про протилежність між Землею і небом і виступав проти антропоцентризму, кажучи про населеність ін. світів.
Як поет Бруно належав до противників класицизму. Власне художній твір Бруно: антиклерикальна сатирична поема «Ноїв ковчег», філософські сонети, комедія «Свічник» (+1582, російський переклад 1940), в якій Бруно пориває з канонами «вченої комедії» і створює вільну драматичну форму, що дозволяє реалістично зобразити побут і звичаї неаполітанської вулиці. У цій комедії Бруно висміює педантизм і марновірство, з їдким сарказмом обрушується на тупий і лицемірний аморалізм, який принесла з собою католицька реакція.
Р. І. Хлодовскій

Відрікався чи Галілео Галілей від своїх наукових поглядів?
У 1609, на підставі дійшли до нього відомостей про винайденої в Голландії зорової трубі, Галілей будує свій перший телескоп, що дає приблизно 3-х кратне збільшення. Робота телескопа демонструвалася з башти св. Марка в Венеції і справила величезне враження. Незабаром Галілей побудував телескоп зі збільшенням в 32 рази. Спостереження, зроблені з його допомогою, зруйнували «ідеальні сфери» Арістотеля і догмат про досконалість небесних тіл: поверхню Місяця виявилася покритою горами і поритої кратерами, зірки втратили свої удавані розміри і вперше була осягнута їх колосальна віддаленість. У Юпітера виявилося 4 супутника, на небі стало видно величезну кількість нових зірок. Чумацький Шлях розпався на окремі зірки. Свої спостереження Галілей описав у творі «Зоряний вісник» (1610-11), яке справило приголомшуюче враження. Разом з тим почалася запекла полеміка. Галілея звинувачували в тому, що все бачене їм - оптичний обман, аргументували і просто тим, що його спостереження суперечать Арістотелем, а отже, помилкові.
Астрономічні відкриття послужили поворотним пунктом в житті Галілея: він звільнився від викладацької діяльності і на запрошення герцога Козімо II Медичі переселився до Флоренції. Тут він стає придворним «філософом» і «першим математиком» університету, без зобов'язання читати лекції.
Продовжуючи телескопічні спостереження, Галілей відкрив фази Венери, сонячні плями і обертання Сонця, вивчав рух супутників Юпітера, спостерігав Сатурн. У 1611 Галілей їздив до Риму, де йому був наданий захоплений прийом при папському дворі і де у нього зав'язалася дружба з князем Чези, засновником Академії деї Лінчеї ( «Академії рисьеглазих»), членом якої він став. За наполяганням герцога Галілей опублікував своє перше антіарістотелевское твір - «Міркування про тіла, що перебувають у воді, і тих, які в ній рухаються» (1612), де застосував принцип рівних моментів до висновку умов рівноваги в рідких тілах.
Однак в 1613 стало відомо лист Галілея до абата Кастеллі, в якому він захищав погляди Коперника. Лист послужило приводом для прямого доносу на Галілея в інквізицію. У 1616 конгрегація єзуїтів оголосила вчення Коперника єретичним, книга Коперника була включена в список заборонених. Ім'я Галілея в постанові не було названо, але приватно йому було наказано відмовитися від захисту цього вчення. Галілей формально підкорився декрету. Протягом декількох років він змушений був мовчати про систему Коперника або говорити про неї натяками. Галілей в 1616 році їде в Рим. У папському палаці збираються богослови, так звані "Підготовник судових справ для інквізиції" для обговорення і випробування Коперниковой доктрини, а потім видають едикт, що забороняє проповідувати погляди Коперника. Це був перший офіційний заборона. Але Галілей не відмовився від своїх поглядів. Тільки став обережнішим. Позбавлений права проповідувати вчення Коперника, він направив свою критику проти Аристотеля. Єдиним великим твором Галілея за цей період був «Пробірник» - полемічний трактат з приводу трьох комет, що з'явилися в 1618. Відносно літературної форми, дотепності і вишуканості стилю це одне з найбільш чудових творів Галілея
Переконавшись в справедливості системи Коперника, Галілей приймається за роботу над великим астрономічним трактатом "Діалог про дві найголовніші системи світу - птоломєєвой і коперниковой" (1632 г.). У цій роботі настільки переконливо доводяться переваги коперниковой вчення, а тато, виведений під личиною простакуватого невдахи Симпличио, прихильника Аристотелівською концепції, виглядає таким дурнем, що грім не забарився гримнути. Папа образився. Цим скористалися вороги Галілея і його викликали в суд. Дух сімдесятирічного Галілея був зломлений. Престарілого вченого змусили до публічного покаяння, і в останні роки життя він провів під домашнім арештом і наглядом інквізиції. У 1635 році він відрікся "від свого єретичного вчення". Вчений Галілей ні героєм. Він визнав себе переможеним. Але в історії науки він залишився великим ученим, а суд над Галілеєм, навіть за висловом прихильників католицької релігії, "був самої фатальною помилкою, яку коли-небудь допускали церковні влади щодо науки".
У 1623 на папський престол під ім'ям Урбана VIII вступив друг Галілея кардинал Маффео Барберіні. Для Галілея цю подію здавалося рівносильним звільнення від уз інтердикту (декрету). У 1630 він приїхав до Риму вже з готовим рукописом «Діалогу про приливи і відливи» (перша назва «Діалогу про дві найголовніші системи світу»), в якому системи Коперника і Птолемея представлені в розмовах трьох співрозмовників: Сагредо, Сальвиати і Сімплічіо.
і т.д.................