Со структурой различных атомов можно ознакомиться в периодической системе элементов Д.И.Менделеева [21], где порядковый номер элемента Z определяет заряд ядра и одновременно число электронов в атоме. Самое простое строение имеет атом водорода Н. Его порядковый номер Ζ = 1. Это значит, что он состоит из одного протона, вокруг которого на расстоянии 5,29×10-9 см от центра вращается единственный электрон. Наиболее простым и легким после водорода является атом гелия, ядро которого состоит из двух протонов и двух нейтронов. Вокруг ядра вращаются два электрона на одной и той же орбите.
Атомный вес углерода С равен 12, а его порядковый номер Z=6. Это значит, что ядро атома углерода состоит из 6 протонов и из (12 – 6) = 6 нейтронов. Вокруг центра ядра вращаются также 6 электронов (на первой орбите – 2, на второй орбите – 4). Атомный вес кислорода равен 16, а его порядковый номер Z = 8. Это значит, что ядро атома кислорода состоит из 8 протонов и из (16 – 8) = 8 нейтронов. Вокруг центра ядра вращаются также 8 электронов (на первой орбите – 2, на второй орбите – 6). Атом железа состоит из 26 электронов, 26 протонов и 30 нейтронов. Атом золота состоит из 79 электронов, 79 протонов и 118 нейтронов и т. д. ([23], стр.34).
Если молекулы невидимы простым глазом, то их мельчайшие частички, т. е. атомы, невидимы и подавно. Если для сравнения мы возьмем в руки металлический шарик диаметром в 1 мм, то диаметр атома окажется в сто миллионов раз меньше него, а радиус ядра атома в 10 000 раз меньше, чем радиус самого атома. Примерно во столько же раз радиус Солнца меньше, чем радиус Солнечной системы. Такое подобие свидетельствует о том, что колоссальная Солнечная система и миниатюрный атом, невидимый простым глазом, являются различными фрагментами одного и того же творческого проекта или различными продуктами творческой деятельности одного и того же интеллектуального Творца.
Молекула состоит из некоторого множества одинаковых или различных атомов. Например, молекула водорода состоит из двух атомов водорода, молекула воды – из двух атомов водорода и одного атома кислорода. «Молекулы наиболее сложных веществ – высших белков и нуклеиновых кислот – построены из такого количества атомов, которое измеряется сотнями тысяч. При этом атомы могут соединяться друг с другом не только в различных соотношениях, но и различным образом. Поэтому, при сравнительно небольшом количестве химических элементов число различных веществ очень велико».
Естественными науками достоверно установлено, что все окружающие нас вещи и предметы – твердые тела, жидкости, газы, звезды, планеты, растения, живые организмы и т. д. – состоят либо из молекул, либо из элементарных частиц и их соединений, которые в определенных условиях могут объединяться в молекулы.
Под элементарными обычно подразумевают такие частицы, внутреннюю структуру которых на современном уровне развития физики нельзя представить как объединение других частиц. Понятие «элементарный» применительно к частицам является не только относительной, но и условной категорией, потому что со временем физика все глубже и глубже проникает внутрь частиц, которые ранее представлялись нам элементарными. Весьма интересными в этом плане являются научные работы автора этой книги, раскрывающие тайны удивительного внутреннего мира фотона, все размеры которого равны нулю, см. ([23], стр.31).
Атомы не являются элементарными частицами постольку, поскольку они состоят из более мелких элементов, таких, как электроны, протоны и нейтроны.
Электрон представляет собой элементарную частицу, которая обладает массой покоя 9,1×1031 кг и элементарным зарядом электричества. Под элементарным зарядом отрицательного электричества понимается наименьший существующий в природе (по современным представлениям!) отрицательный электрический заряд: е = 1,602×10-19 Кл. Заряд любого тела является целым кратным числом относительно величины е. Вес электрона почти в 2000 раз меньше, чем вес простейшего атома водорода.