11. Теория струн – изящное математическое построение, в котором воображается десяти- или одиннадцатимерное пространство, где сущности, предстающие в нашем четырехмерном пространстве-времени как частицы, оказываются проявлениями различных форм колебаний крошечных «струн». Поскольку эта математика еще не сделала опровергаемых предсказаний о материальном мире, вопрос о том, следует ли называть ее наукой, остается спорным; пылких защитников много и с той и с другой стороны.
12. Размеры ядер варьируются от единственного протона ядра Водорода с радиусом 1,7 × 10–15 м до Урана, у которого 238 протонов и нейтронов втиснуты в пространство менее чем в семь раз больше: 11,7 × 10–15 м.
13. Изначально слово «элемент» обозначало один из четырех многогранников, олицетворяющих землю, воздух, огонь и воду, из которых, как считалось, состояло все остальное.
1. Само слово «элементы» (stoicheia) впервые упоминается в трактате Платона «Тимей» (ок. 360 г. до н. э.), где разделяются воззрения Эмпедокла, возникшие столетием ранее. Аристотель также использовал этот термин и дал ему определение.
2. J. R. Partington, A Short History of Chemistry (New York: Dover, 1937). Наполненный Водородом дирижабль с пассажирской кабиной, расположенной внизу, попытался приземлиться в Лейкхерсте, штат Нью-Джерси, после трансатлантического перелета из Германии и загорелся. В бедствии погибли тринадцать пассажиров, двадцать два члена экипажа и один человек из наземной команды.
3. Это так называемые благородные газы, неспособные вступать в связь с другими элементами (и даже, в отличие от людей-аристократов, между собой), поскольку их внешние электронные оболочки заполнены.
4. Октава – интервал, в котором соотношение частот между двумя звуками различной высоты составляет один к двум. Например, «ля» выше среднего «до» – это вибрация с частотой 440 колебаний в секунду, тогда как «ля» ниже среднего «до», на одну октаву ниже – это вибрация с частотой 220 циклов в секунду. Скорость вибрации струны определяется ее длиной, толщиной и натяжением, но при фиксированном натяжении и толщине удвоение длины производит звук ровно на октаву ниже исходной ноты.
5. Калория с заглавной «С», Calorie (именно такой вариант применен на упаковке пищевых продуктов) – это килокалория, или 1000 калорий. Калория – это энергия, необходимая для повышения температуры одного грамма воды на 1 °C.
1. Термин «изотоп» химику Фредерику Содди предложила подруга семьи Маргарет Тодд, одна из первых абитуриенток Эдинбургской медицинской школы для женщин (1886 г.).
2. У 83-го элемента, Висмута, есть изотоп со 126 нейтронами, и долгое время он считался самым тяжелым стабильным изотопом. В 2003 году ученые обнаружили, что он может подвергаться альфа-распаду (см. гл. 6). Период полураспада Висмута‐209 составляет 1,9 × 1019 лет, или 19 квинтиллионов лет, что примерно в 1,5 миллиарда раз больше возраста Вселенной.
3. Радиоактивность, описанная в главе 6, – это процесс, посредством которого атомные ядра самопроизвольно превращаются из одного элемента или изотопа в другой.
4. В лаборатории Берцелиуса были обнаружены восемь элементов: Церий, Селен, Цирконий, Литий, Лантан, Ванадий, Кремний и Торий. Имена двум последним элементам дали другие люди, но Берцелиус был первым, кто изолировал их и измерил их свойства.
5. Britannica. com, “The Discovery of Isotopes” [ «Открытие изотопов»], дата обращения: 2 февраля 2023 г., https://www. britannica. com/science/isotope/The-discovery-of-isotopes.
6. F. W. Aston, “A Positive Ray Spectrograph”, The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science 38 (1919): 707–714.
7. Обратите внимание, что 35 × 0,7577 + 37 × 0,2423 = 35,485, а не 35,45, но не забывайте, что при создании ядер масса теряется, превращаясь в энергию связи ядра. См. главу 3.
8. Остальные элементы с одним стабильным изотопом: Фосфор (номер 15), Скандий (21), Ванадий (23), Марганец (25), Кобальт (27), Мышьяк (33), Рубидий (37), Иттрий (39), Ниобий (41), Родий (45), Индий (49), Йод (53), Цезий (55), Лантан (57), Празеодим (59), Европий (63), Тербий (65), Гольмий (67), Тулий (69), Лютеций (71), Рений (75) и Золото (79).
9. Минерал, из которого добывают Уран, ныне называемый уранинитом, изначально назывался настураном. Уран впервые выделили из него в 1789 году. Марии Кюри пришлось переработать тонны Урана, чтобы в 1910 году открыть Радий. Небольшие концентрации изотопов, таких как Технеций, Прометий и Франций, обнаруженные в уранините, – это продукты спонтанного деления Урана (см. гл. 6). Свинец и Гелий также встречаются как продукты радиоактивного альфа-распада элементов.