— Может быть, это очень хорошее правило, — возразил мистер Томпкинс,
— но в данный момент я терплю из-за него большие неудобства.
— Вижу, сын мой, — улыбнулся монах, — но вам просто не повезло. Угораздило же вас стать валентным электроном в атоме с нечетным атомным номером. Атом натрия, которому вы принадлежите, обязан иметь из-за электрического заряда своего ядра (той большой темной массы, которую вы видите в центре) одиннадцать электронов. К величайшему сожалению для вас, одиннадцать — число нечетное, что само по себе не такая уж редкость, если принять во внимание, что ровно половина всех целых чисел нечетна и только другая половина четна. Так что вам придется как появившемуся последним по крайней мере какое-то время побыть одному.
— Вы хотите сказать, что позднее у меня, возможно, появится шанс обзавестись партнером? — с надеждой спросил мистер Томпкинс. — Например, выбить с орбиты кого-нибудь из электронов-первопоселенцев?
— Это делается не так, — возразил монах, грозя мистеру Томгасинсу коротким толстым пальцем, — но всегда есть шанс, что какой-нибудь из электронов, обращающихся по внутренним орбитам, будет выброшен внешним возмущением и оставит после себя не занятое место, или вакансию. Но на вашем месте я не стал бы на это особенно рассчитывать.
— Электроны сказали мне, что было бы лучше, если бы я проник в атом хлора, — сказал мистер Томпкинс, несколько обескураженный словами отца Паулини. — Можете ли вы посоветовать мне, как это лучше сделать?
— Молодой человек, молодой человек! — с сожалением покачал головой монах. — Ну что вам так не терпится найти компаньона? Почему вы не можете по достоинству оценить прелесть одиночества и насладиться этой ниспосланной небом возможностью созерцать с миром собственную душу? Почему четные электроны так сильно льнут к мирской жизни? Но если вы настаиваете на приобретении компаньона, я помогу вам осуществить ваше желание. Взглянув в том направлении, куда я указываю, вы увидите приближающийся к нам атом хлора, и даже со столь большого расстояния вы можете легко различить свободное место, где вас, несомненно, ожидает самый теплый прием. Это свободное место находится во внешней группе электронов, так называемой М-оболочке, которая состоит из восьми электронов, разбитых на четыре пары. Но, как вы видите, четыре электрона вращаются вокруг своих осей в одном направлении и только три — в другом, поэтому одно место остается вакантным. Внутренние оболочки, называемые К— и Z-оболочками, полностью заполнены, и атом будет рад заполучить вас и заполнить свою внешнюю оболочку. Как только два атома сблизятся, вы должны просто перепрыгнуть с одного атома на другой, как это обычно делают валентные электроны. Да будет мир с вами, сын мой!
С этими словами внушительная фигура электронного пастыря внезапно растворилась в разреженном воздухе.
Ободренный мистер Томпкинс собрался с силами и совершил головоломный прыжок на орбиту пролетавшего мимо атома хлора. К своему удивлению, он приземлился на атоме хлора не без изящества и сразу же оказался в дружеском окружении электронов М-оболочки атома хлора.
— Добро пожаловать! Рады, что вы присоединились к нам! — обратился к нему новый партнер с противоположным спином, изящно скользя вдоль орбиты. — Теперь никто не может сказать, что наше сообщество неполно. Теперь мы можем великолепно повеселиться все вместе!
Мистер Томпкинс не мог не согласиться, что было действительно весело (веселье било через край!), но тут ему в голову закралась одна беспокойная мысль. — А как я объясню все это Мод, когда снова увижу ее?
Впрочем, чувство вины у мистера Томпкинса вскоре рассеялось.
— Мод вряд ли стала бы возражать, — решил он, — ведь в конце концов это лишь электроны.
— Почему покинутый вами атом не улетает прочь? — спросил у мистера Томпкинса с недовольной гримасой его компаньон. — Он все еще надеется на ваше возвращение?
Действительно, потеряв свой валентный электрон, атом натрия накрепко прилепился к атому хлора, как бы в надежде, что мистер Томпкинс передумает и снова вернется на свою орбиту, по которой он мчался в полном одиночестве.
— Нет, как вам это нравится! — сердито пробормотал мистер Томпкинс, хмуро глядя на атом, который поначалу принял его так холодно. — Не атом, а какая-то собака на сене!
— О, они всегда ведут себя так, эти атомы с нечетными номерами, — заметил более опытный член М-оболочки. — Насколько я понимаю, вашего возвращения жаждет не столько сообщество электронов атома натрия, сколько само ядро этого атома. Между центральным ядром и его электронным эскортом всегда существуют некоторые разногласия. Ядро хочет иметь вокруг себя столько электронов, сколько оно может удержать своим электрическим зарядом, в то время как сами электроны предпочитают быть в таком количестве, которое позволяет им до конца заполнять оболочки. Существует лишь несколько видов атомов, так называемые редкие газы , или, как называют их немецкие физики, благородные газы , в которых жажда власти со стороны атомного ядра и стремления подданных-электронов находятся в полной гармонии. Например, такие атомы, как гелий, неон и аргон очень довольны царящим в них согласием между ядром и электронами и никогда не изгоняют своих электронов и не приглашают новых. Они химически инертны и держатся в стороне от всех остальных атомов. Но во всех остальных атомах электронные сообщества всегда готовы обменяться своими членами. В атоме натрия, вашем прежнем обиталище, свита ядра насчитывает на один электрон больше, чем необходимо для гармонии в оболочках. С другой стороны, в нашем атоме нормальная численность электронного населения недостаточна для полной гармонии, поэтому мы очень рады вашему прибытию, несмотря на то, что ваше присутствие перегружает наше ядро. Но покуда вы остаетесь с нами, наш атом перестает быть нейтральным и получает дополнительный электрический заряд. Поэтому атом натрия, который вы покинули, прилип к нашему атому, удерживаемый силой электрического притяжения. Однажды мне довелось слышать нашего первосвященника отца Паулини, и он сказал, что атомные сообщества с лишними или недостающими электронами называются соответственно отрицательными и положительными ионами . Отец Паулини использовал также термин молекула для обозначения групп из двух или более атомов, удерживаемых вместе электрической силой. В частности, комбинацию из одного атома натрия и одного атома хлора отец Паулини назвал молекулой поваренной соли , хотя я решительно не понимаю, что бы это могло означать.
— Вы хотите сказать, будто не знаете, что такое поваренная соль? — удивленно спросил мистер Томпкинс, забыв о том, с кем он разговаривает. — Это тот самый белый порошок, которым вы за завтраком посыпаете яйцо всмятку.
— А что такое яйцо всмятку и что такое завтрак? — с интересом спросил электрон.
Мистер Томпкинс пробормотал что-то невнятное и тут только со всей ясностью понял всю тщетность любых попыток объяснить своим компаньонам даже самые незамысловатые детали повседневной жизни людей.
— Почему-то мне не удается почерпнуть для себя ничего нового из всех этих разговоров о валентности и заполненных оболочках, — сказал себе мистер Томпкинс, решив наслаждаться своим визитом в фантастический мир атома и не забивать себе голову непонятными вопросами. Но отделаться от разговорчивого электрона было не так-то легко. Собеседник мистера Томтпсинса явно горел желанием передать своему партнеру все познания, накопленные за долгую электронную жизнь.
— Не следует думать, — продолжал электрон, — что связывание атомов в молекулы всегда осуществляется только одним валентным электроном. Существуют атомы, например, атомы кислорода, которым для достраивания их оболочек необходимо два электрона, а другим атомам для заполнения оболочек недостает три и даже более электронов. С другой стороны, в некоторых атомах ядро удерживает два или более лишних, или валентных, электронов. При столкновении таких атомов, многие электроны перепрыгивают с одного атома на другой, и в результате образуются весьма сложные молекулы, состоящие из тысяч атомов. Существуют также так называемые гомополярные молекулы, т. е. молекулы, состоящие из двух одинаковых атомов, но это очень неприятная ситуация.
— Неприятная, но почему? — спросил мистер Томпкинс, у которого вновь пробудился интерес к теме беседы.
— Слишком трудно удерживать их вместе, — пояснил электрон. — Как-то раз мне пришлось заниматься этим неблагодарным делом, и пока я находился в гомополярной молекуле, у меня не было ни секунды покоя. Совсем другое дело в таком атоме, как наш, когда валентный электрон перепрыгнул себе и прочно привязал покинутый им атом к другому атому, испытывавшему электрический голод. Чтобы удерживать вместе два одинаковых атома, несчастному электрону приходится прыгать туда и обратно, с одного атома на другой и назад, снова на первый атом. Честное слово! Чувствуешь себя, как пинт-понговый шарик.
Мистер Томпкинс немало удивился, услышав от электрона, не знавшего, что такое яйцо всмятку, столь непринужденное упоминание о пинг-понговом шарике, но не стал задавать вопросов.
— Ни за что на свете я не согласился бы на такую работу опять! — проворчал ленивый электрон, подавляя в себе волну неприятных воспоминаний. — Здесь же мне вполне удобно и покойно.
— Минутку! — воскликнул он внезапно. — Кажется, я вижу местечко поудобнее. По-ка-а!
И гигантским прыжком электрон отправился куда-то в глубь атома.
Бросив взгляд в том направлении, в котором исчез его собеседник, мистер Томпкинс понял, что произошло. Один из находившихся на внутренней оболочке электронов был вырван из атома каким-то чужим электроном, неожиданно проникшим извне в оболочку с высокой скоростью, и в К-оболочке образовалось уютное свободное местечко. Ругая себя за упущенную возможность присоединиться к электронам внутренней оболочки, мистер Томпкинс с огромным интересом наблюдал за полетом электрона, с которым только что беседовал. Счастливый электрон все глубже и глубже внедрялся внутрь атома, и яркие лучи света сопровождали его триумфальный полет. Лишь когда электрон достиг внутренней оболочки, это почти нестерпимое сияние прекратилось.
— Что это было? — спросил мистер Томпкинс, ослепленный неожиданно открывшимся ему зрелищем нового, неизвестного ранее явления. — Откуда весь этот блеск?
— О, это всего лишь испускание гамма-излучения, связанное с переходом с одной орбиты на другую, — пояснил партнер по орбите, улыбаясь при виде растерянности мистера Томпкинса. — Всякий раз, когда один из нас проникает глубже внутрь атома, лишняя энергия непременно испускается в виде излучения. Этот счастливчик совершил гигантский прыжок и испустил при этом огромную энергию. Гораздо чаще нам приходится довольствоваться меньшими прыжками на окраине атома, и испускаемое нами излучение называется «видимым светом». По крайней мере так называет его отец Паулини.
— Но гамма-излучение, или как там вы его называете, также видимо, — возразил мистер Томпкинс. — Мне кажется, что ваша терминология способна лишь вводить в заблуждение.
— Видите ли, мы электроны и чувствительны ко всякого рода излучению. Но отец Паулини рассказывал нам о том, что существуют гигантские существа, или как он их называл, люди, которые могут видеть излучение только в узком интервале энергий, или как любит говорить отец Паулини, интервале длин волн. В одной из своих проповедей отец Паулини упомянул о том, что великий человек по имени, кажется, Рентген открыл гамма-излучение, или рентгеновское излучение, и теперь оно широко используется в чем-то, что люди называют медициной.
— Я довольно хорошо осведомлен об этом, — заметил мистер Томпкинс, ощущая гордость при мысли, что и ему есть что поведать другому. — Хотите, я расскажу вам немало интересного об этой самой медицине?
— Нет, благодарю вас, — ответил электрон, широко зевая. — Мне как-то все равно. Разве вы не можете быть счастливы, если не будете говорить о медицине? Догоняйте меня!
Довольно долго мистер Томпкинс наслаждался приятным ощущением свободы, совершая вместе с другими электронами удивительнейшие перелеты в пространстве, словно искусный акробат, перелетающий с трапеции на трапецию. Внезапно он ощутил, что его волосы поднялись дыбом. Подобное ощущение ему приходилось испытывать и раньше во время грозы в горах. Мистеру Томпкинсу стало ясно, что к их атому приближается какое-то сильное электрическое возмущение, нарушающее гармонию движения электронов и заставляющее электроны существенно отклоняться от их обычных орбит. С точки зрения физика-человека возмущение представляло собой волну ультрафиолетового света, проходившую через то место, где находился атом, но с точки зрения крохотных электронов это была сильнейшая электрическая гроза.
— Держитесь покрепче, — прокричал мистеру Томпкинсу один из его компаньонов, — иначе вас оторвут силы фотоэффекта!
Но было слишком поздно. Мистера Томпкинса оторвало от партнера и, закрутив, с чудовищной скоростью бросило в пространство. Ощущение было такое, словно его схватили чьи-то сильные пальцы. Бездыханный, он уносился все дальше и дальше в пространство, пролетая сквозь всякого рода различные атомы так быстро, что едва успевал разглядеть отдельные электроны. Внезапно прямо перед ним показался большой атом, и мистер Томпкинс понял, что столкновение неизбежно.
— Прошу извинить, но меня зафотоэффектило и я не могу… — вежливо начал мистер Томпкинс, но остаток фразы потонул в оглушительном треске, с которым мистер Томпкинс врезался в один из внешних электронов. Оба участника столкновения кувырком полетели в разные стороны. Однако мистер Томпкинс потерял при столкновении значительную часть своей скорости и теперь мог более детально обследовать свое новое окружение. Громоздившиеся вокруг атомы были гораздо больше тех, которые ему приходилось видеть прежде, и в каждом из атомов мистер Томпкинс насчитал по двадцать девять электронов. Если бы Томпкинс лучше разбирался в физике, то он распознал бы в них атомы меди, но со столь близкого расстояния атомы совсем не походили на медь. Они были расположены вплотную друг к другу и образовывали правильный узор, простиравшийся до самого горизонта. Но более всего мистера Томпкинса удивило то, что эти атомы, по-видимому, не особенно стремились удерживать при себе свою долю электронов, в особенности внешних электронов. Внешние орбиты почти всех атомов были пусты, а толпы кочующих электронов лениво бродили по всему пространству, время от времени останавливаясь, но нигде не задерживаясь подолгу, на окраине то одного, то другого атома. Утомленный головокружительным полетом через пространство мистер Томпкинс попытался сначала немного отдохнуть на стационарной, т. е. не подверженной каким-либо временным изменениям, орбите одного из атомов меди, но вскоре поддался бродяжническим настроениям толпы и присоединился к остальным электронам в их бесцельных блужданиях.
— Порядок здесь оставляет желать лучшего, — прокомментировал про себя мистер Томпкинс. — Слишком много электронов шатаются без дела. Я считаю, что отцу Паулини следовало бы навести порядок.
— Почему вы думаете, что я должен вмешаться? — раздался знакомый голос монаха, который внезапно материализовался из ничего. — Все эти электроны отнюдь не нарушают моих предписаний и к тому же делают очень полезное дело. Может быть, вам будет небезынтересно узнать, что если бы все атомы стремились удержать при себе свои электроны, как это делают некоторые из них, то не было бы такого явления, как проводимость. У вас в доме не было бы электрического дверного звонка, не говоря уже об электрическом освещении и телефоне.
— Вы хотите сказать, что бродячие электроны переносят электричество? — спросил мистер Томпкинс, цепляясь за надежду, что разговор пойдет о более или менее знакомом предмете. — Но что-то я не вижу, чтобы они двигались в каком-то определенном направлении.
— Прежде всего, друг мой, — сурово промолвил монах, — не говорите «они», «мы» звучит гораздо лучше. Должно быть, вы забыли, что вы сами также принадлежите к племени электронов и что стоит кому-нибудь нажать кнопку звонка, с которым соединена эта медная проволока, как электрическое напряжение заставит вас вместе с другими электронами проводимости опрометью броситься, чтобы вызвать горничную или выполнить какую-нибудь другую службу.
— Но я не хочу делать этого! — твердо заявил мистер Томпкинс не без раздражения в голосе. — И вообще я устал быть электроном и не вижу в этом более ничего привлекательного. Что за жизнь вечно выполнять все эти электронные обязанности!
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21