Очень редко они могли слегка
отклониться, проходя сквозь фольгу.
Вряд ли это новость
для первой газетной полосы!
Но тут последовало случайное замечание, которое,
наверное, имеет самые значительные последствия
в истории науки.
Замечание, которое изменило мир.
Рассказывают, что Резерфорд столкнулся
в коридоре со своим ассистентом Гейгером.
Гейгер доложил, что пока ничего
необычного они не обнаружили.
В ответ Резерфорд мог бы спокойно
кивнуть головой и пойти дальше,
но он так не сделал.
Позднее он заявлял,
что сказал тогда это
просто наобум.
Но я ему не верю.
Резерфорд обладал потрясающей
научной интуицией,
и я думаю, он почуял, что что-то
должно было случиться.
Вот что он сказал Гейгеру:
"Скажи юному Марсдену, пусть посмотрит,
сможет ли он зафиксировать какие-нибудь альфа-частицы
с той же стороны золотой фольги,
что и источник радия".
Другими словами, посмотреть, не отскакивают ли
некоторые из альфа-частиц назад.
Это было предположение Резерфорда
было довольно необычным,
у него не было никаких
логических оснований его делать.
Ведь Гейгер с Мардсеном провели недели,
наблюдая, как альфа-частицы только и делают,
что проходят напрямую через золотую фольгу,
будто бы её там практически нет.
С чего бы вдруг некоторым отскакивать?
Но Гейгер и Марсден были молоды и
благоговели перед выдающимся новозеландцем.
Они выполнили распоряжение учителя,
вернулись в свою тёмную лабораторию
и стали терпеливо наблюдать.
Несколько дней они не замечали абсолютно ничего.
Они напрягали свои глаза,
чуть не заработав близорукость,
но не увидели ни единой альфа-частицы,
отскакивающей от золотой фольги.
Казалось, что предположение Резерфорда
действительно было глупым.
Но потом произошло невероятное.
В один из дней 1909 года
Гейгер ворвался в кабинет Резерфорда
с поразительной новостью.
Редко-редко
альфа-частицы действительно
отскакивают рикошетом от золотой фольги.
Гейгер подсчитал, что делала это
лишь одна из 8 тысяч альфа-частиц.
Это ничтожный процент,
но от такой новости у Резерфорда
голова пошла кругом.
"Это было почти столь же невероятно,-рассказывал Резерфорд впоследствии,-
как если бы вы стреляли 15-дюймовым снарядом по куску папиросной бумаги,
а снаряд рикошетом вернулся назад и попал в вас".
Тут-то Резерфорд и осознал,
что напал на золотую жилу в физике.
И хотя прошло ещё больше года,
прежде чем он понял, почему
альфа-частицы ведут себя таким образом,
когда он пришёл к этому,
он впервые показал человечеству
внутренний мир атома.
Люди ещё только-только свыклись
с мыслью, что атомы существуют.
А Резерфорд уже знал, что этот
крохотный мир
в одну десятимиллионную миллиметра в диаметре
имеет свою собственную внутреннюю структуру.
В атомном мире есть мир субатомный.
И Эрнест Резерфорд верил,
что знает, как он выглядит.
Резерфорд понял, что
отскакивающая альфа-частица
открыла совершенно
невообразимую картину атома.
Подходящей аналогии для него на Земле нет.
Поэтому в своих поисках
Резерфорд обратился к небесам.
Он изобразил атом
как крохотную Солнечную систему.
Электроны, мельчайшие отрицательно
заряженные частицы,
обращаются вокруг крохотного
положительно заряженного объекта,
который был назван ядром.
Резерфорд рассчитал, что ядра были
в 10 тысяч раз меньше самих атомов.
Именно поэтому только одна из 8 тысяч
альфа-частиц отскакивала обратно.
Это были те частицы, которые случайно
задевали крохотные ядра.
Остальные со свистом проносились мимо,
ничего не задевая.
Первое поразительное следствие этой идеи
заключалось в том, что атом Резерфорда -
это почти полностью пустое пространство.
Вот почему почти все альфа-частицы
проскакивали через атомы золота, как через пустоту.
Там на самом деле пусто.
Чтобы понять странные выводы
Резерфорда об атоме,
представим его в более крупном масштабе.
Если бы ядро было размером
с футбольный мяч,
тогда ближайший к нему электрон
обращался бы по орбите удалённой на 800 м.
Остальное в атоме - это пустое пространство.