33_Shablon_2_Krasnyi_774 (1)

1.

Атомы – «античные» и
современные. Как
развивалась атомная теория

2.

А Н А Л И Т И Ч Е С К И Й
О Б З О Р
К Л Ю Ч Е В Ы Х
Э Т А П О В
Эволюция представлений о
фундаментальной единице материи
Идея атома – краеугольный камень современного естествознания. Ее развитие от умозрительной гипотезы древнегреческих философов до точной квантовомеханической модели является ярчайшим примером научного прогресса. Изучение этой эволюции позволяет понять, как формируется, проверяется и кардинально
меняется фундаментальное научное знание, определяющее технологический облик цивилизации.
Настоящая презентация представляет собой систематизированный анализ исторического пути атомистической концепции. Мы проследим, как под влиянием
экспериментальных открытий и теоретических прорывов менялось понимание структуры материи. От абсолютно неделимых частиц Демокрита – к сложной системе
элементарных частиц в стандартной модели. Каждый этап этого пути не только углублял понимание природы, но и становился основой для новых технологических
революций – от химической промышленности до ядерной энергетики и квантовых вычислений. Этот обзор демонстрирует неразрывную связь фундаментальной
науки, прикладных исследований и управления инновационным развитием.
2

3.

Ф И Л О С О Ф С К А Я
Д О Г А Д К А
Э К С П Е Р И М Е Н Т А
Б Е З
Идея атома в Древней Греции
Демокрит и Левкипп: рождение
концепции
3

4.

Ф И Л О С О Ф С К А Я
Д О Г А Д К А
Б Е З
Э К С П Е Р И М Е Н Т А
Идея атома в
Древней Греции
Философы Левкипп и Демокрит (V в. до н.э.) выдвинули идею о существовании
мельчайших, неделимых («атомос») и вечных частиц вещества — атомов. Всё
многообразие мира объяснялось их формой, порядком и движением в пустоте.
Умозрительная гипотеза без эксперимента. Концепция была основана на
логических рассуждениях, а не на опытных данных. Атомы Демокрита различались
по форме (гладкие, крючковатые), что определяло свойства веществ (вкус,
твёрдость).
Противостояние с Аристотелем. Учение Аристотеля о непрерывности материи и
четырёх элементах (земля, вода, воздух, огонь) стало доминирующим, что привело
к забвению атомистической теории в Европе на полторы тысячи лет.
Гениальная догадка и её наследие. Несмотря на отсутствие доказательств, идея
атома содержала зерна будущей науки: дискретность материи, объяснение качеств
через структуру и поиск фундаментальных «кирпичиков» мироздания.
4

5.

Основоположники атомизма, философы Левкипп и
Демокрит, впервые постулировали существование
мельчайших, неделимых и вечных частиц – атомов
(«атомос» – неразрезаемый). Все многообразие мира,
по их мнению, объяснялось формой, порядком и
положением различных атомов, движущихся в пустоте.
Свойства веществ определялись свойствами
составляющих их атомов: гладкие атомы давали
ощущение сладкого, крючковатые – терпкого и т.д
Демокрит и Левкипп:
рождение концепции
Эта гипотеза была гениальным умозрительным
построением, лишенным эмпирической основы. Она
противоречила учениям Аристотеля и Платона о
непрерывности материи и, несмотря на поддержку
отдельных мыслителей вроде Эпикура, была надолго
забыта в европейской науке. Тем не менее, в концепции
Демокрита содержались зерна будущих научных
принципов: идея дискретности материи, объяснение
качественных изменений через количественные
перегруппировки и поиск фундаментальных
«кирпичиков» мироздания. Возрождение этих идей
произошло лишь спустя два тысячелетия, с развитием
экспериментального естествознания.
5

6.

Президентская академия —
люди, создающие наше
будущее
Кейс античного атомизма иллюстрирует важность теоретического мышления и
смелости гипотез, которые, даже будучи отвергнутыми в свою эпоху, могут
стать основой для будущих научных революций. Управление знаниями требует
внимания к таким «дремлющим» идеям.
6

7.

П Е Р Е Х О Д
О Т
К А Ч Е С Т В Е Н Н Ы Х
Р А С С У Ж Д Е Н И Й
К
К О Л И Ч Е С Т В Е Н Н Ы М
П Р Е Д С К А З А Н И Я М
Джон Дальтон и
рождение научной теории
На рубеже XVIII-XIX веков английский ученый Джон Дальтон
превратил философскую идею в количественную научную
теорию. Основываясь на законе постоянства состава и кратных
отношений, он сформулировал постулаты: каждый элемент
состоит из уникальных, неделимых атомов; атомы одного
элемента идентичны по массе и свойствам; химические реакции
– это перегруппировка атомов.
Дальтон ввел понятие атомного веса (относительной массы),
создав первую таблицу таких весов для известных элементов.
Его атомистическая теория стала мощным объяснительным
инструментом для всей химии, позволив систематизировать
накопленные данные и предсказывать новые. Именно с
Дальтона атом перестал быть абстракцией и стал рабочей
единицей химического анализа и синтеза. Однако его модель все 7
еще рассматривала атом как твердый, неизменный шар, не
имеющий внутренней структуры.

8.

К Р А Х
К Л А С С И Ч Е С К И Х
П Р Е Д С Т А В Л Е Н И Й
Эксперимент
Резерфорда:
рождение ядерной
модели
Конец XIX – начало XX века ознаменовался серией открытий, доказавших
сложность атома. Дж.Дж. Томсон, открыв электрон (1897), предложил модель
«пудинга с изюмом»: атом – положительно заряженная сфера с вкрапленными
электронами. Опыты Эрнеста Резерфорда по рассеянию альфа-частиц (1911)
показали, что почти вся масса и положительный заряд
8

9.

Шар Дальтона
Атом имеет сложную
внутреннюю структуру.
Атом — неделимая частица
элемента.
Атомы одного элемента
одинаковы.
Да
Нет
Атомы разных элементов
соединяются в простых
соотношениях.
9

10.

Президентская академия —
люди, создающие наше
будущее
Резерфорд предложил планетарную модель: электроны вращаются вокруг
массивного ядра, как планеты вокруг Солнца. Однако классическая физика не
могла объяснить устойчивость такой системы: двигаясь по орбите с
ускорением, электрон должен был бы непрерывно излучать энергию и упасть
на ядро. Это противоречие потребовало новой физики.
10

11.

К Р А Х
К Л А С С И Ч Е С К И Х
П Р Е Д С Т А В Л Е Н И Й
Эксперимент Резерфорда:
рождение ядерной модели
Резерфорд предложил планетарную модель: электроны вращаются вокруг массивного ядра, как планеты
вокруг Солнца. Однако классическая физика не могла объяснить устойчивость такой системы: двигаясь
по орбите с ускорением, электрон должен был бы непрерывно излучать энергию и упасть на ядро. Это
противоречие потребовало новой физики.
11

12.

О Т
Д Е Т Е Р М И Н И Р О В А Н Н Ы Х
О Р Б И Т
К
В Е Р О Я Т Н О С Т Н Ы М
О Б Л А К А М
Объединяем
профессионалов,
создающих будущее
страны
Нильс Бор и
квантовая теория атома
В 1913 году Нильс Бор, введя квантовые постулаты, разрешил противоречия
модели Резерфорда. Он предположил, что электроны могут находиться только
на строго определенных стационарных орбитах, не излучая при этом энергии.
Излучение или поглощение происходит скачком при переходе электрона между
орбитами. Модель Бора блестяще объяснила спектр атома водорода.
Работы Бора стали мостом между классической и квантовой физикой.
Дальнейшее развитие квантовой механики (работы Гейзенберга, Шрёдингера,
Дирака) привело к созданию современной модели. В ней электрон описывается
не как частица на орбите, а как волна-частица, чье положение определяется
вероятностным «электронным облаком» (орбиталью). Ядро также имеет
сложную структуру, состоя из протонов и нейтронов, которые, в свою очередь,
являются составными частицами.
12

13.

Стандартная модель и
будущее атомистики
Сегодня атом рассматривается как сложная система, состоящая из ядра и
электронного облака, описываемая уравнениями квантовой механики. Ядерная
физика и физика высоких энергий исследуют структуру нуклонов (кварковая
модель) и фундаментальные взаимодействия в рамках Стандартной модели.
Атомная теория стала основой для нанотехнологий, квантовых компьютеров и
новых материалов.
13

14.

Н А
С Т Ы К Е
Ф У Н Д А М Е Н Т А Л Ь Н О Й
Н А У К И
В Ы С О К И Х
Т Е Х Н О Л О Г И Й
И
Стандартная модель
и будущее
атомистики
История атомной теории – это эталонный пример управления научным циклом:
от генерации идеи (античность) и ее эмпирического обоснования (Дальтон)
через кризис парадигмы (опыты Резерфорда) к революционной смене картины
мира (квантовая механика) и созданию прорывных технологий. Анализ таких
траекторий – ключевая компетенция для стратегического планирования в
наукоемких отраслях и формирования национальной инновационной политики.
14

15.

З А К Л Ю Ч Е Н И Е
Атомная теория
как основа
инновационного
развития
Эволюция представлений об атоме – это не просто история физики. Это
кейс о том, как абстрактная идея, пройдя через горнило эксперимента и
теоретического осмысления, превращается в двигатель
технологического и экономического прогресса. Понимание этой логики
критически важно для формирования национальной научно-технической
стратегии.
15

16.

Спасибо за
просмотр!!!
16