2.2. Неклассическая наука
В конце ХIХ – начале XX в. считалось, что научная картина мира практически построена, и если и предстоит какая-либо работа исследователям, то это уточнение некоторых деталей. Но вдруг последовал целый ряд открытий, которые никак в нее не вписывались.
В 1897 г. английский физик Дж. Томсон (1856—1940) открывает составную часть атома – электрон, создает первую, но очень недолго просуществовавшую модель атома. В 1900 г. немецкий физик М. Планк (1858—1947) предложил новый (совершенно не отвечающий классическим представлениям) подход: рассматривать энергию электромагнитного излучения величину дискретную, которая может передаваться только отдельными, хотя и очень небольшими, порциями – квантами. На основе этой гениальной догадки ученый не только получил уравнение теплового излучения, но она легла в основу квантовой теории.
Английский физик Э. Резерфорд (1871—1937) экспериментально устанавливает, что атомы имеют ядро, в котором сосредоточена вся их масса, а в 1911 г. создает планетарную модель строения атома, согласно которой электроны движутся вокруг неподвижного ядра и в соответствии с законами классической электродинамики непрерывно излучают электромагнитную энергию. Но ему не удается объяснить, почему электроны, двигаясь вокруг ядра по кольцевым орбитам и непрерывно испытывая ускорение, следовательно, излучая все время кинетическую энергию, не приближаются к ядру и не падают на его поверхность.
Датский физик Нильс Бор (1885—1962), исходя из модели Резерфорда и модифицируя ее, введя постулаты (постулаты Бора), утверждающие, что в атомах имеются стационарные орбиты, при движении по которым электроны не излучают энергии, ее излучение происходит только в тех случаях, когда электроны переходят с одной стационарной орбиты на другую, при этом происходит изменение энергии атома, создал квантовую модель атома. Она получила название модели Резерфорда-Бора. Это была последняя наглядная модель атома.
В 1924 г. французский физик Луи де Бройль (1892—1987) выдвинул идею о двойственной, корпускулярно-волновой природе не только электромагнитного излучения, но и других микрочастиц. В 1925 г. швейцарский физик-теоретик В. Паули (1900—1958) сформулировал принцип запрета: ни в атоме, ни в молекуле не может быть двух электронов, находящихся в одинаковом состоянии.
В 1926 г. австрийский физик-теоретик Э. Шредингер (1887—1961) вывел основное уравнение волновой механики, а в 1927 г. немецкий физик В. Гейзенберг (1901—1976) – принцип неопределенности, утверждавший: значения координат и импульсов микрочастиц не могут быть названы одновременно и с высокой степенью точности.
В 1929 г. английский физик П. Дирак (1902—1984) заложил основы квантовой электродинамики и квантовой теории гравитации, разработал релятивистскую теорию