Бот. Максим Кидрук

[41] припускав, що атом речовини являє собою цілісну (однорідну) позитивно заряджену масу, в яку, наче родзинки в пудингу, вкраплені електрони. Тривалий час «пудингова» теорія була панівною, поки інший фізик, Ернест Резерфорд (учень Томсона), не виявив її цілковиту хибність.

      За іронією долі Резерфорд проводив експеримент, який мав би підтвердити Томсонове уявлення про структуру атома. Вчений узяв тоненький лист золотої фольги (товщина становила приблизно 1 мікрометр, цебто 10^-6 м, – не більше кількох атомів), закріпив на спеціальному тримачі і почав бомбардувати його α-частинками (повністю іонізованими атомами гелію). Після фольги шлях α-частинок фіксувався спеціальним пристроєм, на якому крізь мікроскоп можна було бачити, чи змінилась траєкторія «снарядів» чи ні. Уявляючи атом як однорідну масу, Резерфорд очікував, що α-частинки вільно протинатимуть пластинку, не змінюючи (або майже не змінюючи) направленість свого руху. У цілому, так і було – α-випромінювання безперешкодно «пробивало» золоту фольгу. Втім, що більше дослідів проводив Резерфорд, то частіше з’являлися дивні α-частинки. Деякі з них після проходження пластинки відхилялися на 30…60° від осі пучка (попередньої траєкторії руху), а окремі взагалі розвертались на 120…180° і, відбившись від фольги, пікірували у протилежний бік. Якщо перше явище ще можна було якось пояснити, то факт відбиття α-частинок видавався безглуздям. Це все одно що поставити перед гарматою аркуш картону і чекати, що снаряд, який вилетить із жерла, зрикошетить від нього. Резерфорд був шокований. Проаналізувавши результати досліду, він дійшов непростого висновку: Томсон помилявся. Атом – це не однорідний протонний «пудинг» з родзинками електронів. Атом насправді порожній, зате в його осерді знаходиться малий (настільки мізерний, що після двохсот поспіль обстрілів пучками α-частинок у нього влучило лишень один-два «снаряди»), але напрочуд важкий позитивно-заряджений згусток. Резерфорд математично довів, що його розмір в 100 тисяч разів менший від радіуса атома. Цей крихітний масивний згусток дістав назву ядра, а запропонована Резерфордом планетарна модель порожнистого атома з ядром у центрі і хмарками електронів довкола нього до появи квантової теорії становила основу наукового бачення світобудови.

      На щастя, на той час така фундаментальна помилка не мала великого впливу на побут, тогочасну техніку тощо.

      Для того щоб виявити наукову проблему першого рівня, знадобиться вчений з дійсно унікальними здібностями та розвиненою інтуїцією (понад усе тоді, коли експерименти, як це було з «атомами Томсона», не відразу виявляють глибинну суть явища). Або ж фантастичне везіння.

      Другий рівень наукових проблем – середній. Він виникає тоді, коли неточності, хибні теорії й неправильні допущення нагромаджуються одна на іншу (іншими словами, коли вивчення нових процесів та явищ ведеться, спираючись на неправильну базову теорію). Іноді дослідникам просто не вистачає основоположних знань, щоб зрозуміти суть того, що вийшло з їхнього експерименту. Прикладом може бути Великий адронний колайдер. Там усе гарно крутиться, протони