Жан Перрен не просто теоретизировал об атомах. Он наблюдал за ними.
Родившись 30 сентября 1870 года в Лилле, Франция, Перрен посвятил свою жизнь тому, чтобы превратить абстрактную математику в видимую реальность. Он умер в Нью-Йорке 17 апреля 1942 года, но его наследие проще, чем биография: он доказал, что мельчайшие строительные блоки материи — это не просто удобная фикция. Они реальны.
За это он получил Нобелевскую премию по физике в 1926 году.
До Перрена атомы были гипотезой. Мощной. Необходимой для того, чтобы химия и физика работали. Но они всё ещё оставались призраками. Их нельзя было увидеть. Их нельзя было потрогать. Они существовали только в уравнениях.
Перрен изменил это.
Доказательство в движении
Ключом стало броуновское движение.
Это случайное, дрожащее движение частиц, взвешенных в жидкости. пылинки в солнечном луче. пыльца в воде. Если смотреть достаточно внимательно, они не остаются на месте. Они вибрируют.
В 1905 году Альберт Эйнштейн опубликовал математическое объяснение. Он сказал, что дрожание — это не случайный хаос. Это столкновения. Невидимые молекулы воды били в видимые частицы со всех сторон. Если Эйнштейн был прав, то, наблюдая за танцем видимых частиц, можно было вычислить размер молекул воды.
Но математика — это не доказательство.
Перрен взял уравнения Эйнштейна и проверил их.
Он использовал новый инструмент: ультрамикроскоп. Обычные микроскопы не могут видеть молекулы. Но это устройство могло сделать крошечные частицы видимыми на тёмном фоне. Перрен наблюдал за ними. Он считал их. Он измерял их седиментацию (осаждение).
Его данные идеально совпали с предсказаниями Эйнштейна.
«Работа Перрена помогла поднять атомы со статуса полезных гипотетических объектов до наблюдаемых сущностей, реальность которых больше нельзя было отрицать».
Вот почему это имеет значение. До 1908 года скептики могли утверждать, что атомы — это просто удобная модель. Перрен показал, что они являются физическими сущностями. Можно было оценить их размер. Можно было посчитать их в заданном объеме. Атомная природа материи больше не была догадкой. Это был факт.
Карьера полна первенств
Путь Перрена к этому моменту не был линейным.
Он учился в Высшей нормальной школе в Париже. К 1895 году он уже вызывал переполох. Он продемонстрировал, что катодные лучи состоят из отрицательно заряженных частиц. Он пытался измерить их массу. Его опередил Дж. Дж. Томсон, опубликовавший аналогичные результаты. Томсон получил заслугу за открытие электрона. Перрен одержал победу за атомы.
В 1898 году он присоединился к преподавательскому составу Парижского университета. К 1910 году он стал профессором физической химии. Он занимал эту должность до 1940 года.
На протяжении всей карьеры Перрен заботился не только о физике. Его волновала истина. И в начале XX века истина об атомах всё ещё обсуждалась. Некоторые ученые, такие как Эрнст Мах, оставались скептиками. Они любили эмпирические данные. Они не любили ненаблюдаемые сущности.
Перрен предоставил им данные.
К 1913 году большинство ученых приняли атомы как реальные. Перрен
