Я познаю мир: Физика

КАК РАБОТАЕТ МИРНЫЙ АТОМ?
Создание ядерного реактора показало ученым и конструкторам, как можно "приручить" энергию, заключенную в самых глубинах вещества. Реакция деления тяжелых радиоактивных ядер может быть неуправляемой, когда вся энергия выделяется одновременно, взрывообразно. Это и происходит в атомной бомбе. Но можно и регулировать испускание этой энергии, отбирая ее у ядерного топлива постепенно, небольшими порциями.
Так и поступают, загружая, например, уран в ядерный реактор. Выделение энергии происходит в таком режиме, когда можно в любой момент "заглушить" ядерную реакцию. Для этого в котел с топливом быстро погружают стержни из специального материала, способные поглотить частицы, вызывающие реакцию.

"Ядра - чистый изумруд..."
Почему в крохотном ядре каждого атома удерживаются вместе такие частицы, как протоны? Если они положительно заряжены, то по всем электрическим правилам должны отталкиваться.
Причем так, что ядро просто бы "взорвалось". Однако этого не происходит, ядрышки многих атомов вполне устойчивы, стабильны.Почему?
На таких маленьких расстояниях, на каких оказались в ядре протоны, действуют, помимо электрических, еще и другие силы. С ними человек столкнулся, лишь когда попытался объяснить себе, откуда в ядре взялся такой липкий "клей". Никакими известными силами его происхождение не объяснялось. Вот и пришлось считать, что это особый, ядерный вид сил. Они мощнее всех иных, но "включаются" лишь на микроскопических расстояниях, когда ядерные частички оказываются совсем рядышком друг с другом.
Но почему мы говорим лишь о протоне? Нейтрон - его постоянный "сосед" по ядру и равноправный участник ядерных процессов. Все сказанное его так же касается. Отметим, что третий компаньон, входящий в состав атома, - электрон - никак не влияет на жизнь внутри ядра. Слишком он от этого отдален, чересчур далеко от ядра кружится.
Количество протонов и нейтронов, сходящих в состав ядра, меняется от единицы у водорода - самого легкого химического элемента, до сотен штук у таких тяжелых элементов, как уран. Различный их группировки, "сцепки", определяют, насколько тот или иной атом устойчив или нет.

Разговор идет о встрече двух необычных идей в начале нашего века. Это - "странная" гипотеза Планка о квантах-частицах света и диковинная модель устройства атома, предложенная Бором. Как они оказались необходимы друг другу!
Теперь испускание и поглощение света, да и многих других лучей, можно было объяснить, как потерю или приобретение атомом порции энергии. Перешел электрон с верхней своей орбиты в атоме на нижнюю - испустился квант-фотон. Поглотился фотон атомом - значит, электрон ровно на порцию, принесенную этим квантом, увеличил свою энергию и подскочил кружиться повыше.
Блестящее объяснение процессов испускания, распространения и поглощения электромагнитной энергии на основе этих идей словно вобрало в себя несколько разных областей физики. Сюда вошли теория света, электромагнетизм и строение вещества. Вот почему квантовая теория стала базой современной физической науки.

Хотя все "детали" глазной системы важны, все же центральное место в ней занимает хрусталик. А ведь это просто собирающая линза. Ну, не совсем, конечно, простая: хрусталик способен, в отличие от стеклянной линзы, менять под действием глазных мышц свою толщину. Взгляните на облака или на далекий лес. Вы чувствует, как ваш глаз расслабляется? А теперь придвиньте насколько можно книжку к своему носу. Ощутили, как глаз напрягся? То-то, это действуют глазные мышцы.
Таким образом хрусталик фокусирует световые лучи, добиваясь четкого изображения в глазу. В фотоаппарате же эту задачу решают, выдвигая или вдвигая линзу-объектив. Представляет, если б наши глаза действовали так же? Тогда они "вылезали бы из орбит", как у рака или Громозеки из мультфильма "Тайна третьей планеты". Однако природа позаботилась о том, чтобы мы могли справляться с "наводкой на резкость" без выпучивания глаз.
Но в фотоаппарате, вспомните вы, изображение переворачивается. А у нас в глазу, если он работает как линза? Точно так же, хотя до Леонардо да Винчи не только простые люди, но и ученые никак не могли примириться с тем, что видят мир перевернутым. Это уже наш мозг научился правильно "считывать" с глаза световые сигналы.