Представим, например, горную речку: ее течение изобилует порогами и водоворотами, вода под водопадами разлетается мелкими брызгами, а на зеркальной глади спокойного течения время от времени возникают вдруг волны или мелкая рябь, вызванная ветром: поверхность воды представляет собой постоянно меняющуюся картину, которая никогда в точности не повторяется. Или вспомним летнюю грозу: сверкает молния, гремит гром дождь сменяется градом, градины ударяются о землю и быстро тают, а когда в разрывы туч проглянет солнце, мы можем увидеть в небе разноцветную радугу. Это лишь случайно выбранные явления, которые можно наблюдать буквально в течение нескольких минут. Чаще же всего это богатство природных явлений мы просто не замечаем. Мы привыкли к ним, так как они окружают нас с первых минут нашей жизни и представляются естественными. Они входят в наше сознание с того момента, когда мы только начинаем воспринимать окружающее. Позднее, на уроках в школе, мы узнаем, что эти явления имеют свое объяснение, и в этом объяснении важную роль играет тот факт, что вещество состоит из невидимых частиц — атомов. Однако попробуем на время забыть все, что мы знаем о строении вещества со школы или из книг. Пусть в распоряжении у нас только пять органов чувств и соответствующий орган для обработки информации, воспринимаемой этими органами чувств,— мозг. Как мы быстро убедимся, в таком случае ничто не свидетельствует о том, что предметы и вещества, окружающие нас, состоят из каких-то мельчайших неделимых частиц.

Comments Off

При беглом взгляде эта структура незаметна, а с расстояния 1—2 м ее вообще нельзя различить — изображение кажется состоящим из плавно меняющихся оттенков серого цвета. Очевидно, если бы растр был в 20 раз мельче, то глаз не различал бы его даже с расстояния 25 см, наиболее удобного для наблюдения мелких деталей. Приблизив изображение к глазу, мы все равно не сможем различить больше подробностей, так как хрусталик при таком малом расстоянии не может (если вы не близоруки) обеспечить резкую фокусировку изображения на сетчатке глаза. Предельная разрешающая способность человеческого глаза с расстояния 25 см составляет около 0,1 мм, что соответствует одной угловой минуте. Однако при благоприятных обстоятельствах мы можем невооруженным глазом заметить и частицы размером значительно меньше 0,1 мм; например, в ярком боковом освещении на темном фоне мы видим мельчайшие капельки тумана или пылинки как светящиеся точки. Так можно увидеть и частицы диаметром в 1 мкм, хотя при этом нам не удается ни различить на них какие-либо подробности, ни оценить их размеры. Но в чистом газе, свободном от пыли, мы не увидим никаких частиц даже при очень сильном боковом освещении. А то, что газ представляет собой вещество, мы знаем и без приборов, например ощущая его движение (ветер) или испытывая сопротивление собственному движению.

Comments Off

С предметов, поверхность которых имеет зернистую структуру, тончайший слой можно снять абразивной шкуркой, а иногда и просто тряпкой; шероховатую поверхность, например, металлов, можно сгладить до зеркального блеска. Многие вещества легко расплавляются при нагревании, а возникающая при этом жидкость, как и вода, выглядит совершенно сплошным веществом. Наличия частиц мы не наблюдаем и у веществ в газообразном состоянии. Полная прозрачность большинства газов, в том числе воздуха, на первый взгляд убедительно говорит в пользу представления о газе как о сплошной среде. Таким образом, наш повседневный опыт, казалось бы, убедительно свидетельствует о том, что нас окружают сплошные вещества. Картина внешнего мира, которую мы воспринимаем нашими органами чувств, ничего не говорит нам об их несовершенстве. Только критический анализ убеждает нас в ограниченности чувствительности и разрешающей способности нашего главного поставщика информации о внешнем мире — зрения. Так, внимательно рассматривая фотографию в газете, можно заметить,
что она состоит из регулярно расположенных мельчайших черных и белых ячеек (растра), которые в разных частях кадра распределены с различной плотностью: в светлых участках выступают лишь несколько черных точек, серые участки имеют шахматную структуру, а в темных участках изображения видны белые точки на черном фоне.

Comments Off