Vísir - 12.07.1958, Blaðsíða 3

Laugardagirm, 12. júK 18>58
vísa
1
Atíw UiH 4:
Atémið athugað.
Átta itiEÍIjónir atóma rúmast á einum milifmetra. - Niels Bohr og afrek
hans. — Hlutar atómsins. - Prótrónur, nevtrónur og elektrónur - orka.
Eftir fhrisiittat Dahltfrup Koefa.
Hvernig lítur atóm út? Þessu
er erfitt að svara, því að ekkert ^
mannlegt auga hefur nokkru |
sinni augum litið atóm. Það er í
sjálfu sér ekkert undarlegt, þeg-
ar þess er gætt, að það er svo
örsmátt, að þótt átta milljónum |
atóma væri raðað hlið við hlið,
yrði röðin ekki nema einn millí-
ínetri á lengd. Að vísu eru atóm
misjöfn að stærð, en ekki svo að
verulegu nemi, og þau stærstu
eru það smá, að milljónir þeirra
komast fyrir á einum títuprjóns-
liaus.
Atómrannsóknir
Xiels Bohrs.
Áður en lengra er haldið hér,
ber að geta þess, að einhver full-
komnasta rannsóknarstofnun
heims, þeirra, er við atómrann-
sóknir fást, er „Niels Bohr“
stofnunin í Kaupmannahöfn, þ.
e.a.s. Institutet for Teoretisk
Fysik, eins og hún heitir, og er
henni m.a. sérstaklega talið það
til gildis, að hvergi geti vísinda-
menn lært eins vel að mæla og
vega og þar. Sérfræðingur í
atómvísindum er ekki talinn
fullnuma, nema hann hafi unnið
í Bohrstofnuninni.
Þetta gefur nokkra hugmynd
um, að ekki muni vera auðvelt
að mæla og vega atómið, en það
gefur einnig til kynna, að það
sé þó hægt. Það er meira að
segja hægt að gera það með mik-
llli nákvæmni.
þess vegna verðum vér að gripa
til heilabrota og ráða úr ýmsu
með rökréttri hugsun einni sam-
an.
Það er einmitt á þessu sviði,
sem Niels Bohr hefur fyrst og
fremst látið til sin taka. Þegar
maður spyr vísindamenn hvern-
ig atómið líti út, er það í raun
og veru Niels Bohr, sem hefur
lagt þeim orð í munn.
Vér skulum þá líta á atómið.
Prótónur, nevtrónur
og elektrónur.
Sérhvert atóm hefur skel og
kjarna.
Kjarninn er — með einni und-
antekningu — gerður af nokkr-
um ögnum, sem vér höfum
nefnt prótónur og nokkrum ögn-
um, sem kallast nevtrónur. Til
€■
eru atómkjarnar, sem gerðir eru
af einni prótónu og einni nev-
trónu, en aðrir eru gerðir af
hundrað prótónum og um eitt-
hundrað og fimmtíu nevtrónum
og loks til eitt einasta atóm, eða
réttara sagt ein tegund atóms,
sem aðeins er gert af einni pró-
tónu og hefur enga nevtrónu.
Þetta eina atóm er vatnsefnis-
atómið. 1 öllum öðrum atómum
er ein eða fleiri nevtrónur fyrir
utan prótónurnar. Vér tölum
seinna um það, hve margar þær
eru.
Utan um kjarnann er einskon
ar skel. Þótt vér gefum þessum
hluta atómsins þetta nafn, skul-
um vér ekki láta oss detta í hug,
að þessi „skel“ sé nokkuð í lik-
ingu við eggskurn eða annað því
um lík-t. „Skelin“ , er nefnilega
gerð af mörg.um örsmáum ögn-
um, alveg eins og kjarninn, og
kallast þær elektrónnr. Og sann-
arlega eru þær örsmáar. Hver
einasta þeirra er 1840 sinnum
minni (eða réttara sagt vegur
1840 sinnum minna) en ein pró-
tóna og 1857 sinnum minrii en
ein nevtróna.
Þar sem kjarninn — þ.e.a.s.
prótónurnar og nevtrónurnar —
er að rúmmáli aðeins um tíuþús-
undasti hluti af heildarrúmmáli
alls atómsins, og þar sem allt at-
ómið er svo lítið, að það þarf að
raða allt að átta milljónum atóma
hlið við hlið til þess að röðin
verði einn millímetri á lengd,
getur maður gert sér ofurlitla
hugmynd um hversu örsmáar
elektrónurnar eru.
Með þetta i huga, sér maður
að þegar um etektrónUr er að
ræða, er ekki um neina ,.skel“ i
venjulegri merkingu þess orðs að
ræða, og ef vér ennfremur m.inn-
umst þess, að vatnsefnisatómið
hefur aðeins eina elektrónu fvr-
ir utan kjarnann, þá samsvarar
það svona hér um bil þvi, að
eitt rykkorn ætti að mynda
„skel“ utan um fótbolta.
Atómið og „skelin“.
Þrátt fyrir allt er það ekki út
í bláinn að tala um „skel“ atóms-
ins.
íteynið að sveifla logandi vasa-
ljósi i hring í dimmu herbergi.
Þér munið þá sjá hringlaga ljós-
rák. Yður mun sýnast ljósrákin
vera órofin eins og Ijósið væri
allstaðar i hringfarinu samtímis.
Maður getur hugsað sér að þ\d sé
líkt varið um elektrónurnar eða
elektrónuna. Vér verðum að géra
oss í hugarlu 1 að þær snúist ó-
'aflálan! - i. ' inginn í kringum
kjarnann með ofsahraða — ekki
eftir einni og sömu braut, held-
ur eftir mörgum brautum og það
svo þétt og ótt, að þær séu svo
að segja á hverju einasta augna-
bliki yfir hvaða púnkti kjai’nans
sem vera skal. Það má nærri
því segja, að þær séu „alltaf alls
staðar.“
Áður fyrr hugsuðum vér oss
atómið eins og sólkerfið í
smækkaðri mynd. Kjarninn svar
aði til sólarinnar og elektrónurn-
ar til fastastjarnanna, sem snú-
ast í kringum sólina eins og
kunnugt er. Nú vitum vér, að
þessu er ekki nákvæmlega þann
ig varið. Þannig er sem sé mál
með vexti, að elektrónan fer
ekki ávallt eftir sömu brautum
á ferð sinni í kringum kjarnann,
heldur er það likast því sem hún
sé án afláts að reyna að vera
lóðrétt yfir svo að segja hverj-
um einasta hugsanlegum púnkti
á yfirborði kjarnans. Eins og
gefur að skilja, tekst þetta ekki
til fullnustu.
Agnir, sem hreyfast með svip-
uðum hraða og elektrónurnar,
eiga hægt með að komast að
kjarnanum án þess að rekast á
elektrónu. Þær geta jafnvel
komist klakklaust í gegnum
„atóm-kerfið“, alveg eins og
halastjarna getur þotið í gegn-
um sólkerfi vort, án þess að
rekast á nokkurn hnött. (Þó kem
ur það fyrir, en að visu örsjald-
an, að slik framandi ögn rekast
á eina eða fleiri elektrónur eða
þýtur jafnvel út úr „atóm-kerf-
inu“).
Svo stórt er atómið!
f raun og veru eru elektrón-
urnar („skelin") í órafjarlægð
frá kjarnanum, alveg eins og
pláneturnar í sólkerfi voru eru
í mikilli fjarlægð frá sólinni. Ef
■ vér hugsum oss t. d. að vatns- .
I efnis-atóm væri stækkað svo, að
það yrði jafnstórt og tennis-
knöttur, 'þá væri hin oina
elektróna vatnsefnis-atóms:.ris
, (stækkuð hlutfallslega) jafnstcr
og lítil baun, en þá yrði líka (á
samá mælikvarða) fjarlægðin
frá tcnnisknettinum til baunar-
innar í kringum einn kilómetri.
Þannig er hér um órafjarlægðir
innan atómsins 'a-ð ræða miðað
| við innbyrðis stærðarhlutföll
þess.
j Við skulum hugsa oss járn-
! atóm til þess að gera oss enn
I betur grein fyrir stærðar- og
I íjarlægðarhlutföllunum. í kjarna
járn-atómsins eru 26 prótónur
I og 30 nevtrónur, en „skelin“ er
gerð af 26 elektrónum. Ef vér
j stækkum allt járn-atómið fimm-
milljarð-sinnum, þá verður
kjarninn ámóta stór og lás á
öryggisnál, en samt sem áður
mundum vér ekki geta séð elek-
trónurnar (þær væru tvö hundr-
[ uð þúsund ’ sinnum minni en
nálarlásinnn), en allt atómið
væri svo stórt, að það kæmist
ekki fyrir í stórum klæðaskáp!
Svo stórt er atómið i samanburði
við þær öreindir, sem það er gert
af. Það má því segja að atómið
sé svo „gisið“, að mestur hluti
þess sé eintómt ,.loft“. þ.e.a.s.
„tómt rúm“ en ekki „efni“.
Það virðist vera með ólíkind-
um, að-syOjjMoi^kenndir hlutir“.
Frlá»9^s.'i *
Hvernig farið er að því að
mæla og vega svo smáa ögn sem
atómið og gera sér á þann hátt
hugmynd um hverning það er
j,byggt“ — jú, það er hægt að
fræða oss um það, en það er síður
en svo auðvelt að orða þá skýr-
ingu svo að vel sé. Auk þess
mundi það verða alllangt mál og
þvi munum vér hlaupa yfir það
hér og láta oss nægja eftirfar-
andi fullyrðingu, sem vísindin
og kringumstæðurnar hafa sann-
áð að er rétt, enda eru upplýs-
ingar þær, sem visindamenni.rn-
ir hafa. látið oss í té síður en svo
riokkrar ágizkanir.
Mynd Bolirs af atóminu.
Þó verður maður að viður-
ikenna, að þetta snildarverk
mannsandans eða sú sökrétta
hugsun, sem liggur á bak við
það afrek, að gera Ijósa mynd af
atóminu, er að nokkru leyti á-
gizkun.
Með því að vega og mæla og
taka ljósmyndir, ranrisaka geim-
geisla og margt annað, sem vér
verðum að láta liggja' á milli
hluta hér, getur maður ákveðið
þyngd atómsins og rúmm. svo og
samsetningu þess og innbyrðis
afstöðu hinna einstöku hluta
þess og hvernig þeir „loða sam-
an“.
Samt sem áður er margt á
huldu, svo að erfitt er að ganga
úr skugga um allt, sem viðkem-
ur atóminu og byggingu þess, og
Manstu eftir þessu ...
Stórmerkur vísindaárangur var það
árið 1846, þegar bandarískum vísinda-
mönnum tckst bann 10. janúar að ná
radar-sambandi við tunglið í fyrsta
skipti. Merki þau, sem send voru til
tunglsins komu til baka eftir 2,5 sek-
úndur og tókst með þessu móti að mæla
fjarlægðina svo aðeins getur skeikað um
1600 km. Þar til gerður rpóttakari, sér-
staklega nákvæmur, náði hinu, veika
endurvarpi frá tunglinu. Margvíslegar
tilraunir með radar-tæki fóru fram á
árum síðari heimsstyrjaldarinnar, en
almennar upplýsingar um árangur
þeirra voru ekki gefnar fyrr en stríð-
inu Iauk.
,.Járntjaldið“ var fyrst nefnt á nafn
hinn 5. marz 1946 £ ræou, sem Sir
Winston Churchill hélt í Westminster
College, Fulton, Missouri, þar sem hann
kom fram ásamt Harry S. Truman,
þáverandi forseta Bandaríkjanna. Sir
Winston komst að orði á þessa leið:
Járntjaldið skipíir nú meginlandinu. í
tvennt. Og átti hann hér við þá múra,
sem Sovétríkin höfðu reist, til þess að
slíta kommúnistaríkin úr tengslum við
hinn frjálsa heim. Svo hnitmiðuð var
þessi lýsing á einangrun sovézkra
ráðamanna, að hún komst brátt á varir
hvers manns, er um mál þessi ræddi,
og enn er líðum til hennar vitnað.
7
Snemma árs 1952 grófu fornleifa-
fræðingar unp ineira en 900 töflur
áletraöar á súmörsku, elzta ritmáli, sem
sögur fara af, í Nippur, írak, um 160
km. suður af Bagdad. Myndir og leir-
ker fundust einnig í 4000 ára gömlu
musteri, sem leiðangursmenn grófu
upp. Sandblástur var notaður til þess
að hreinsa töflurnar sem bezt. Afsteyp-
ur gerðu kunnáttumönnum um víða ver-
öld kleift að kanna bað, sem á töflurnar
hafði verið ritað. Þessi fornleifafundur
varð liví til bess að auka að verulegu
leyti bekkingu manna á hinni fornu
menningu Súmera og bjóðlífi þeirra, sem
í ýmsu, tilliti stóð með miklum blóma.