सरल भौतिकी तंत्र के बारे में रोचक तथ्य। अणुओं के बारे में रोचक तथ्य
रोचक तथ्यभौतिकी के बारे में, एक प्राकृतिक स्कूल विज्ञान, आपको पहली नज़र में, असामान्य पक्ष से सबसे सामान्य प्रक्रियाओं को सीखने की अनुमति देगा।
- 1. बिजली का तापमान सूर्य की सतह के तापमान से पांच गुना अधिक और 30,000K होता है।
- 2. बारिश की एक बूंद का वजन एक मच्छर से भी ज्यादा होता है। लेकिन बाल, जो कीट के शरीर की सतह पर स्थित होते हैं, व्यावहारिक रूप से बूंद से मच्छर तक आवेग संचारित नहीं करते हैं। इसलिए, कीट भारी बारिश में भी जीवित रहता है। एक अन्य कारक इसमें योगदान देता है। मच्छर से पानी की टक्कर एक ढीली सतह पर होती है। इसलिए, यदि झटका कीट के केंद्र पर पड़ता है, तो वह कुछ समय के लिए बूंद के साथ गिर जाता है, और फिर जल्दी से खुद को मुक्त कर लेता है। यदि बारिश केंद्र से दूर हो जाती है, तो मच्छर का प्रक्षेप पथ थोड़ा विचलित हो जाता है।
- 3. 0.1 मीटर/सेकेंड की गति से रेत से एक पैर खींचने का बल एक कार को उठाने के बल के बराबर है। दिलचस्प तथ्य: क्विकसैंड एक न्यूटोनियन तरल पदार्थ है जो किसी व्यक्ति को पूरी तरह से अवशोषित नहीं कर सकता है। इसलिए, रेत में फंसे लोग निर्जलीकरण, धूप या अन्य कारणों से मर जाते हैं। यदि आप खुद को ऐसी स्थिति में पाते हैं, तो बेहतर होगा कि अचानक कोई हरकत न करें। अपनी पीठ के बल लुढ़कने की कोशिश करें, अपनी भुजाएँ चौड़ी करें और मदद की प्रतीक्षा करें।
- 4. क्या आपने चाबुक के तेज़ झटके के बाद एक क्लिक की आवाज़ सुनी? यह इस तथ्य के कारण है कि इसकी नोक सुपरसोनिक गति से चलती है। वैसे, व्हिप पहला आविष्कार है जिसने सुपरसोनिक बाधा को तोड़ा। और ध्वनि से भी अधिक गति से उड़ने वाले हवाई जहाज के साथ भी यही होता है। विस्फोट जैसी क्लिक विमान द्वारा उत्पन्न शॉक वेव के कारण होती है।
- 5. भौतिकी के रोचक तथ्य जीवित प्राणियों पर भी लागू होते हैं। उदाहरण के लिए, उड़ान के दौरान, सभी कीड़े सूर्य या चंद्रमा के प्रकाश द्वारा निर्देशित होते हैं। वे एक ऐसा कोण बनाए रखते हैं जहां रोशनी हमेशा एक तरफ होती है। यदि कोई कीट दीपक की रोशनी में उड़ता है, तो वह एक सर्पिल में चलता है, क्योंकि उसकी किरणें समानांतर नहीं, बल्कि रेडियल रूप से विचरण करती हैं।
- 6. सूर्य की किरणें हवा में बूंदों से होकर गुजरती हैं और एक स्पेक्ट्रम बनाती हैं। और इसके अलग-अलग शेड्स अलग-अलग कोणों पर अपवर्तित होते हैं। इस घटना के परिणामस्वरूप, एक इंद्रधनुष बनता है - एक चक्र, जिसका एक हिस्सा लोग जमीन से देखते हैं। इंद्रधनुष का केंद्र हमेशा पर्यवेक्षक की आंख से सूर्य तक खींची गई एक सीधी रेखा पर होता है। एक द्वितीयक इंद्रधनुष तब देखा जा सकता है जब एक बूंद में प्रकाश ठीक दो बार परावर्तित होता है।
- 7. बड़े ग्लेशियरों की बर्फ में तनाव के कारण विकृति यानि तरलता की विशेषता होती है। इस कारण हिमालय के ग्लेशियर प्रतिदिन दो से तीन मीटर की गति से खिसक रहे हैं।
- 8. क्या आप जानते हैं कि एमपेम्बा प्रभाव क्या है? इस घटना की खोज 1963 में एरास्टो मपेम्बा नामक तंजानिया के एक स्कूली छात्र ने की थी। लड़के ने यह देख लिया गर्म पानीठंडे फ्रीजर की तुलना में फ्रीजर में तेजी से जमने की आशंका। आज तक, वैज्ञानिक इस घटना के लिए कोई स्पष्ट व्याख्या नहीं दे सके हैं।
- 9. पारदर्शी माध्यम में प्रकाश निर्वात की तुलना में धीमी गति से चलता है।
- 10. वैज्ञानिकों का मानना है कि किन्हीं भी दो बर्फ के टुकड़ों का पैटर्न एक जैसा नहीं होता। ब्रह्माण्ड में जितने परमाणु हैं, उनसे भी अधिक उनके डिज़ाइन के विकल्प मौजूद हैं।
आणविक भौतिकी अक्सर उबाऊ और से जुड़ी होती है जटिल विषय. लेकिन अक्सर हमें इस बात का एहसास भी नहीं होता कि हम कितनी भौतिक घटनाएं देखते हैं और अपने दैनिक जीवन में उनका उपयोग करते हैं।
भौतिकी काफी दिलचस्प हो सकती है. जटिल समीकरणों के बारे में बात करने के बजाय, हम आपको मज़ेदार, दिलचस्प और के बारे में बताएंगे उपयोगी तथ्यभौतिकी से.
भौतिक विज्ञानी अणुओं को लगभग पूर्ण शून्य तक ठंडा करने में सफल रहे हैं
वैज्ञानिक स्ट्रोंटियम मोनोफ्लोराइड अणुओं को "एक झटके में" लगभग पूर्ण शून्य तक ठंडा करने में सक्षम थे। भौतिकविदों ने नेचर पत्रिका में एक लेख में उनके द्वारा उपयोग की जाने वाली तकनीक का वर्णन किया है। कमरे के तापमान पर अणुओं और परमाणुओं के विपरीत, पूर्ण शून्य (शून्य से 273.15 डिग्री सेल्सियस, या 0 डिग्री केल्विन) के करीब तापमान तक ठंडा किया गया पदार्थ क्वांटम गुणों को प्रदर्शित करना शुरू कर देता है (गर्म पदार्थ में वे थर्मल प्रभाव से "बंद" हो जाते हैं)।
भौतिक विज्ञानी अक्सर लेजर का उपयोग करके परमाणुओं को ठंडा करते हैं - परमाणु फोटॉन को अवशोषित करते हैं और फिर उन्हें उत्सर्जित करते हैं। जब यह प्रक्रिया कई बार दोहराई जाती है, तो परमाणु धीरे-धीरे अपनी गतिज ऊर्जा खो देते हैं, यानी वे ठंडे हो जाते हैं। इस विधि का उपयोग अभी तक अणुओं के लिए नहीं किया गया है - वे भारी होते हैं और ऊर्जा को बदतर तरीके से खो देते हैं। इसके अलावा, अणुओं में, "अतिरिक्त" ऊर्जा परमाणुओं के बीच के बंधनों के साथ-साथ पूरे अणु के घूर्णी आंदोलनों में संग्रहीत होती है।
पहले के अधिकांश कार्यों में परमाणुओं को ठंडा करना और फिर उन्हें अणुओं में "संयोजन" करना शामिल था। नए अध्ययन के लेखकों ने अणुओं को सीधे ठंडा करने का निर्णय लिया। वैज्ञानिकों ने स्ट्रोंटियम मोनोफ्लोराइड के साथ प्रयोग किया, जिसमें कई अन्य अणुओं की तुलना में कम कंपन ऊर्जा होती है। इसके अलावा, भौतिकविदों ने लेजर के रंग का चयन किया ताकि इसके प्रभाव के कारण अणु घूम न सकें। अंत में, शोधकर्ताओं ने स्ट्रोंटियम मोनोफ्लोराइड को एक विशेष तरीके से पहले से ठंडा किया।
परिणामस्वरूप, लेखक अणुओं को 300 माइक्रोकेल्विन (एक माइक्रोकेल्विन एक केल्विन का दस लाखवां हिस्सा) तक ठंडा करने में कामयाब रहे। गणना से पता चलता है कि वैज्ञानिकों द्वारा उपयोग की जाने वाली तकनीक उन्हें अपने तापमान को और भी कम मूल्यों तक कम करने की अनुमति देती है।
2010 की शुरुआत में, शोधकर्ताओं की एक अन्य टीम, पोटेशियम और रुबिडियम अणुओं के साथ काम कर रही थी, जिन्हें बेहद कम तापमान पर ठंडा किया गया था, जो सीधे क्वांटम यांत्रिक प्रभावों का निरीक्षण करने में सक्षम थे।
कुछ और तथ्य...
- औसतइंसान मैं यह सोचने का आदी हूं कि किसी भी तरल पदार्थ का अनिवार्य रूप से अपना कोई रूप नहीं होता, हालांकि, यह एक गलत धारणा है। गौरतलब है कि स्कूली पाठ्यक्रम भी इस बारे में बात करता है। लेकिन किसी भी तरल पदार्थ का प्राकृतिक आकार गोलाकार होता है। उसके इस रूप में न होने का एकमात्र कारण गुरुत्वाकर्षण बल है।
- रफ़्तार पानी में अणुओं की गति 650 मीटर प्रति सेकंड तक पहुँच सकती है। बेशक, जब उबाल की बात आती है।
- क्या आप जानते हैं कि मॉस्को से व्लादिवोस्तोक के लिए उड़ान भरने वाला विमान उसी समय पहुंच सकता हैसमय प्रस्थान? सच तो यह है कि घड़ी के खंभों में 9 का अंतर हैघंटे । वह है , यदि विमान तीन घंटे में मार्ग तय कर सकता है, तो आप उसी समय पर पहुंचेंगेसमय , जिस पर वे चले गए।
- यह ध्यान देने योग्य है कि भौतिकी में कई अशुद्धियाँ और कमियाँ हैं, लेकिन आज यह एकमात्र विज्ञान है जो यह बता सकता है कि सामान्य दृष्टिकोण के दृष्टिकोण से क्या हो रहा है। इस लेख में जो प्रस्तुत किया गया है वह काफी हद तक आधुनिक पश्चिमी छात्रों का पाठ्यक्रम है, इसलिए अधिक जानें और उनके साथ बने रहने के लिए सोचना सीखें।
हमारे आस-पास की सभी वस्तुएँ परमाणुओं से बनी हैं। परमाणु इतने छोटे होते हैं कि इस वाक्य को पूरा करने में जितना समय लगेगा, उतने समय में 100,00 परमाणु बन सकते हैं।
दरअसल, 2400 साल पहले यूनानियों ने सबसे पहले परमाणुओं के अस्तित्व के बारे में बात की थी। लेकिन परमाणुओं का विचार आया और चला गया और 1808 तक वापस नहीं आया, जब जॉन डाल्टन ने प्रयोगात्मक रूप से प्रदर्शित किया कि परमाणु मौजूद हैं।
परमाणु उन वस्तुओं के अणुओं का हिस्सा हैं जिनका हम प्रतिदिन उपयोग करते हैं, जिन्हें हम छूते हैं और देखते हैं। रेत के एक कण में इतने सारे परमाणु होते हैं कि उनकी संख्या की तुलना समुद्र तट पर रेत के कणों की संख्या से की जा सकती है।
ठोस एवं तरल पदार्थ
दूसरी ओर, तरल पदार्थ में अणु भी एक-दूसरे से कसकर चिपकते हैं, लेकिन ठोस पदार्थों की तरह इतने कसकर नहीं, ताकि वे इधर-उधर घूम सकें और आकार बदल सकें। हालाँकि, तरल को संपीड़ित नहीं किया जा सकता है।
गैस के अणु एक-दूसरे से शिथिल रूप से बंधे होते हैं, इसलिए वे फैल सकते हैं और जगह भर सकते हैं। इसके अलावा, गैस के अणुओं को छोटे आकार में संपीड़ित किया जा सकता है।
दिलचस्प बात यह है कि कांच ठोस नहीं है। वास्तव में, कांच एक तरल है, लेकिन यह इतना चिपचिपा है कि हम यह नहीं देख सकते कि यह कैसे बहता है।
- में सबसे बड़ा जल भंडार है सौर परिवारसूर्य पर ये पहली नज़र में भले ही अजीब लगें। पानी के अणुओं के रूप मेंयह जोड़ी सनस्पॉट में केंद्रित है, जिसका तापमान आसपास के क्षेत्रों की तुलना में डेढ़ हजार डिग्री कम है, साथ ही न्यूनतम तापमान के क्षेत्र में भी है - तारे की सतह के नीचे एक संकीर्ण परत।
- मौजूद विशेष शर्तएक पदार्थ जिसे "अव्यवस्थित सुपरहोमोजेनिटी" कहा जाता है, जिसमें पदार्थ में एक ही समय में एक क्रिस्टल और एक तरल के गुण होते हैं। इसकी खोज सबसे पहले भौतिकविदों ने तरल हीलियम और सरल प्लाज़्मा में की थी, लेकिन हाल ही में मुर्गियों का अध्ययन करते समय जीवविज्ञानियों को भी इसका सामना करना पड़ादूसरी आंख. कैसे और दूसरों के पास दिन का समय हैx पक्षियों, मुर्गियों में पांच प्रकार के फोटोरिसेप्टर होते हैं: लाल, नीला, हरा, बैंगनी और प्रकाश की धारणा के लिए जिम्मेदार। ये सभी पहली नज़र में यादृच्छिक रूप से, एक परत में रेटिना पर स्थित हैं, लेकिन पैटर्न के विस्तृत अध्ययन पर यह पता चला कि प्रत्येक शंकु के चारों ओर एक तथाकथित है प्रतिबंधित क्षेत्र, जिसमें उसी प्रकार के अन्य शंकुओं की उपस्थिति को बाहर रखा गया है। परिणामस्वरूप, सिस्टम एकल क्रमबद्ध रूप नहीं ले सकता है, लेकिन यथासंभव सजातीय होने का प्रयास करता है।
- कभी-कभी मोटाई के नीचे समुद्री बर्फस्टैलेक्टाइट्स के समान बड़े हिमलंब दिखाई दे सकते हैं। जब बर्फ बनती है, तो उसके क्रिस्टल जाली में कोई नमक नहीं बचता है, और कुछ बिंदुओं पर, बहुत ठंडे और बहुत नमकीन पानी के डाउनड्राफ्ट बनते हैं। पर कुछ शर्तेंऐसे प्रवाह के चारों ओर बर्फ की परत फिर से बढ़ने लगती है। यदि किसी स्थान पर समुद्र उथला है, तो हिमलंब नीचे तक पहुँच जाता है और किसी क्षैतिज दिशा में बढ़ता रहता है।
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दिलचस्प अणु F3NO में टेट्राहेड्रल संरचना भी है।
ये दिलचस्प अणु या तो एक कार्बोक्सिल प्रोटॉन दान कर सकते हैं या अमीनो समूह में एक और प्रोटॉन जोड़ सकते हैं।
ज़ेनॉन फ्लोरीन और ऑक्सीजन के साथ कई दिलचस्प अणु और आयन बनाता है। इंगित करें कि इन लुईस संरचनाओं में किन परमाणुओं पर गैर-शून्य औपचारिक आवेश हैं।
पिछले अनुभाग में प्रस्तुत अणुओं की तुलना में अधिक दिलचस्प अणुओं के लिए NEO माप का उपयोग करने का प्रयास करते समय, हमें कुछ कठिनाइयों का सामना करना पड़ता है। संभवतः, बड़ी संख्या में परस्पर क्रिया करने वाले प्रोटॉन से आंतरिक दूरी की गणना करना असंभव हो जाएगा। सभी आंतरिक परमाणु वैक्टरों के लिए समान सहसंबंध समय की धारणा, जिस पर ऐसी गणनाएं आधारित हैं, संभवतः बिल्कुल भी लागू नहीं होती है बड़े अणु, और हमें इसके बारे में नहीं भूलना चाहिए। जटिल अणुओं की संरचना निर्धारित करने में सफल होने के लिए, हमें संप्रदाय के दो बुनियादी सिद्धांतों को आंशिक रूप से भूलना होगा। हम मान लेंगे कि परमाणु विकिरण का मनाया गया मान नाभिक की सापेक्ष निकटता को दर्शाता है, लेकिन हमें याद रखना चाहिए कि कुछ मामलों में हमारे निष्कर्ष गलत हो सकते हैं।
प्रगति हासिल हुई पिछले साल काआधुनिक संरचनात्मक रसायन विज्ञान के क्षेत्र में, मुख्य रूप से कई विशेष रूप से दिलचस्प अणुओं और क्रिस्टल की संरचनाओं का निर्धारण करने के लिए नीचे आता है।
इसी समय, सोखना का अध्ययन करने के लिए गैस क्रोमैटोग्राफी विधि को उच्च संवेदनशीलता की विशेषता है, जो छोटे भराव के क्षेत्र का अध्ययन करना, व्यापक तापमान रेंज में वाणिज्यिक उपकरणों पर काम करने की क्षमता और इसलिए, सोखना इंटरैक्शन का अध्ययन करना संभव बनाता है। बड़ी संख्या मेंदिलचस्प अणु विभिन्न संरचनाएँ. हालाँकि, इस मामले में नॉनलाइनियर संतुलन क्रोमैटोग्राफी के सिद्धांत का उपयोग किया जाता है। स्थैतिक अध्ययनों के साथ तुलना से पता चलता है कि आमतौर पर विकास क्रोमैटोग्राफी के दौरान एक कॉलम में संतुलन की स्थिति के लिए पर्याप्त निकटता की कसौटी, सबसे पहले, विभिन्न नमूनों के लिए धुंधली शिखर सीमा का संयोग है (शून्य से इज़ोटेर्म के विभक्ति बिंदु तक) और, दूसरी बात, विपरीत शिखर सीमा की ऊर्ध्वाधरता।
[Cl2] आयन में, OC1O कोण 110 5 है, क्लोरीन-ऑक्सीजन बंधन की लंबाई 156 pm है। समान कोणीय संरचना वाला एक दिलचस्प अणु C1C2 है, जिसमें OC1Q कोण 117 4 है, और C1 - O दूरी 147 pm है। यह अणु असामान्य है क्योंकि यद्यपि यह अनुचुंबकीय है, NO2 के विपरीत, डिमर (पी देखें। चूंकि इसमें C1 - O बांड क्लोराइड आयन में बांड की तुलना में काफी छोटे हैं, इसलिए बांड का क्रम अधिक होना चाहिए। सबसे सरल तरीकासल्फर डाइऑक्साइड की संरचना के आधार पर बंधों के निर्माण का वर्णन करें और मान लें कि अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन प्रतिरक्षी कक्षक में है।
अब हम सबसे दिलचस्प अणुओं में से एक - बेंजीन अणु के बारे में बात करना चाहते हैं, जिसका चित्र चित्र में दिखाया गया है। इसमें छह अत्यंत सममित रूप से व्यवस्थित कार्बन और हाइड्रोजन परमाणु शामिल हैं। आरेख में प्रत्येक पंक्ति विपरीत स्पिन वाले इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी को सहसंयोजक बंधन का नृत्य दर्शाती है। प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु खेल में एक इलेक्ट्रॉन का योगदान देता है, और प्रत्येक कार्बन परमाणु चार का योगदान देता है, जिससे खेल में भाग लेने वाले 30 इलेक्ट्रॉनों की कुल प्रणाली बनती है।
इस प्रकार, आइसोक्टेन केवल दो प्राथमिक उत्पाद पैदा करता है: ग्रेग-ब्यूटाइल केशन और आइसोब्यूटिलीन। यहां ध्यान देने योग्य कुछ बातें हैं महत्वपूर्ण बिंदु, अल्केन्स के परिवर्तन के कार्बोनियम-आयन तंत्र का अध्ययन करने के दृष्टिकोण से आइसोक्टेन को सबसे दिलचस्प अणु बनाता है।
विभिन्न तत्वों के धीमे-वाष्पशील हैलाइडों के स्पेक्ट्रा पर ऊपर चर्चा की गई थी, लेकिन ऑक्साइड और भी अधिक कठिन-से-अस्थिर हैं। अनुसंधान की पहली वस्तुओं में से एक बोरॉन ऑक्साइड थी, लेकिन इस बेहद दिलचस्प अणु की संरचना और स्पेक्ट्रा की समस्याओं का अभी तक समाधान नहीं हुआ है, तो आइए हम अनुसंधान के इतिहास और प्रौद्योगिकी पर कुछ और विस्तार से ध्यान दें।
अब, सबसे सरल अणु - आणविक हाइड्रोजन आयन यू - के उदाहरण का उपयोग करके हम पहले आणविक संरचना के सिद्धांत की सबसे आवश्यक विशेषताओं की पहचान करेंगे, और फिर अधिक जटिल और रासायनिक रूप से अधिक दिलचस्प अणुओं पर चर्चा करेंगे।
1 6 8 13 - बी सी-मेथानो एन्युलीन (31) के प्रोटॉन रासायनिक बदलाव और 1 6-मेथानो एन्युलीन के डेटा की तुलना करते हुए, हम इस निष्कर्ष पर पहुंच सकते हैं कि 31 में कोई रिंग करंट नहीं है, जिसका अस्तित्व हो सकता है jt-इलेक्ट्रॉनों की संख्या के आधार पर मान लिया गया है। जैसा कि आणविक मॉडल के अध्ययन से पता चलता है, केंद्र 6, 7, 8 और 13, 14, 1 के बीच कार्बन-कार्बन बंधों का एक मजबूत घुमाव होता है, जिससे कार्बन के 2पीआर ऑर्बिटल्स को प्रभावी ढंग से ओवरलैप करना इतना मुश्किल हो जाता है कि यहां पहली बार किसी यौगिक में हुकेल के एरोमैटिकिटी नियम के अनुरूप एन इलेक्ट्रॉनों की संख्या होती है, जो ओलेफिनिक गुणों को प्रदर्शित करती है। हम इस दिलचस्प अणु पर बाद में लौटेंगे।
हालाँकि, किसी भी प्रस्तावित संरचना का परीक्षण प्रायोगिक स्पेक्ट्रम से अनुमानित स्पेक्ट्रम की तुलना करके किया जाना चाहिए। इस मामले में, दो परिस्थितियों पर ध्यान दिया जाना चाहिए। [Fe3 (CO) 12 ] जैसे जटिल अणु के लिए अपेक्षाकृत सरल स्पेक्ट्रम होने के लिए, इसकी समरूपता काफी अधिक होनी चाहिए। इस प्रकार बैंड की कमजोरी अणु में कीटोन पुलों की उपस्थिति के खिलाफ एक तर्क प्रतीत होती है। हालाँकि, तब यह प्रश्न अस्पष्ट हो जाता है कि कमजोर बैंड को किस कारण से जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। जाहिर है, इस दिलचस्प अणु पर और शोध की जरूरत है।
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1. लेकिन हम बिल्कुल अलग दिशा से शुरुआत करेंगे। पदार्थ की गहराई में यात्रा शुरू करने से पहले, आइए हम अपनी दृष्टि ऊपर की ओर करें।
उदाहरण के लिए, यह ज्ञात है कि चंद्रमा की दूरी औसतन लगभग 400 हजार किलोमीटर है, सूर्य से - 150 मिलियन, प्लूटो (जो अब दूरबीन के बिना दिखाई नहीं देता) - 6 बिलियन, निकटतम तारे प्रॉक्सिमा सेंटॉरी तक - 40 ट्रिलियन, एंड्रोमेडा नेबुला की निकटतम बड़ी आकाशगंगा तक - 25 क्विंटिलियन, और अंत में अवलोकन योग्य ब्रह्मांड के बाहरी इलाके तक - 130 सेक्स्टिलियन।
प्रभावशाली, निश्चित रूप से, लेकिन इन सभी "क्वाड्री-", "क्विंटी-" और "सेक्स्टी-" के बीच का अंतर इतना बड़ा नहीं लगता है, हालांकि वे एक-दूसरे से हजारों गुना भिन्न हैं। माइक्रोवर्ल्ड एक बिल्कुल अलग मामला है। इसमें इतनी सारी दिलचस्प बातें कैसे छिपी हो सकती हैं, क्योंकि इसके लिए वहां फिट होने के लिए कोई जगह ही नहीं है? तो वह हमें बताता है व्यावहारिक बुद्धिऔर गलत.
2. यदि आप लघुगणक पैमाने के एक छोर पर ब्रह्मांड में सबसे छोटी ज्ञात दूरी रखते हैं, और दूसरे छोर पर सबसे बड़ी दूरी रखते हैं, तो बीच में... रेत का एक कण होगा। इसका व्यास 0.1 मिमी है।
3. यदि आप 400 अरब रेत के दानों को एक पंक्ति में रखें, तो उनकी पंक्ति भूमध्य रेखा के साथ पूरे विश्व का चक्कर लगाएगी। और यदि आप वही 400 बिलियन एक बैग में इकट्ठा करें, तो इसका वजन लगभग एक टन होगा।
4. मानव बाल की मोटाई 50-70 माइक्रोन होती है, यानी प्रति मिलीमीटर इनकी संख्या 15-20 होती है। उनके साथ चंद्रमा की दूरी निर्धारित करने के लिए, आपको 8 ट्रिलियन बालों की आवश्यकता होगी (यदि आप उन्हें लंबाई के साथ नहीं, बल्कि चौड़ाई के साथ जोड़ते हैं, तो निश्चित रूप से)। चूंकि एक व्यक्ति के सिर पर लगभग 100 हजार बाल होते हैं, यदि आप रूस की पूरी आबादी से बाल इकट्ठा करते हैं, तो चंद्रमा तक पहुंचने के लिए पर्याप्त से अधिक बाल होंगे और कुछ बचे भी रहेंगे।
5. बैक्टीरिया का आकार 0.5 से 5 माइक्रोन तक होता है। यदि आप औसत जीवाणु को इतना बड़ा कर लें कि वह हमारी हथेली में आराम से समा जाए (100 हजार गुना) तो एक बाल की मोटाई 5 मीटर के बराबर हो जाएगी।
6. वैसे, अंदर मानव शरीरवहां चार खरब बैक्टीरिया रहते हैं और उनका कुल वजन 2 किलोग्राम है। वास्तव में, इनकी संख्या शरीर की कोशिकाओं से भी अधिक है। इसलिए यह कहना काफी संभव है कि एक व्यक्ति केवल बैक्टीरिया और वायरस से बना एक जीव है जिसमें कुछ अन्य चीज़ों का थोड़ा सा समावेश होता है।
7. वायरस का आकार बैक्टीरिया से भी अधिक भिन्न होता है - लगभग 100 हजार गुना। यदि यह मनुष्यों के मामले में होता, तो वे 1 सेंटीमीटर से 1 किलोमीटर के बीच लंबे होते, और उनकी सामाजिक बातचीत एक अजीब तमाशा होती।
8. औसत लंबाईसबसे आम प्रकार के वायरस 100 नैनोमीटर या 10^(-7) डिग्री मीटर के होते हैं। यदि हम पुनः सन्निकटन क्रिया इस प्रकार करें कि वायरस हथेली के आकार का हो जाए, तो जीवाणु की लंबाई 1 मीटर और बाल की मोटाई 50 मीटर होगी।
9. दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य 400-750 नैनोमीटर है, और इस मान से छोटी वस्तुओं को देखना असंभव है। ऐसी वस्तु को रोशन करने का प्रयास करने पर, तरंग बस उसके चारों ओर घूम जाएगी और परावर्तित नहीं होगी।
10. कभी-कभी लोग पूछते हैं कि परमाणु कैसा दिखता है या उसका रंग क्या है। वास्तव में, परमाणु कुछ भी नहीं दिखता है। बिल्कुल नहीं. और इसलिए नहीं कि हमारे सूक्ष्मदर्शी पर्याप्त अच्छे नहीं हैं, बल्कि इसलिए कि उनका आकार एक परमाणु के बराबर है कम दूरी, जिसके लिए "दृश्यता" की अवधारणा मौजूद है...
11. विश्व की परिधि में 400 ट्रिलियन वायरस कसकर भरे जा सकते हैं। बहुत ज़्यादा। प्रकाश 40 वर्षों में यह दूरी किलोमीटर में तय करता है। लेकिन अगर आप उन सभी को एक साथ रखें, तो वे आसानी से आपकी उंगलियों पर फिट हो सकते हैं।
12. पानी के अणु का अनुमानित आकार 3 गुणा 10^(-10) मीटर है। एक गिलास पानी में 10 सेप्टिलियन ऐसे अणु होते हैं - हमसे लेकर एंड्रोमेडा गैलेक्सी तक लगभग इतनी ही संख्या में मिलीमीटर। और एक घन सेंटीमीटर हवा में 30 क्विंटिलियन अणु (मुख्य रूप से नाइट्रोजन और ऑक्सीजन) होते हैं।
13. एक कार्बन परमाणु (पृथ्वी पर सभी जीवन का आधार) का व्यास 3.5 x 10^(-10) मीटर है, यानी पानी के अणु से भी थोड़ा बड़ा। हाइड्रोजन परमाणु 10 गुना छोटा है - 3 गुणा 10^(-11) मीटर। निःसंदेह, यह पर्याप्त नहीं है। लेकिन कितना कम? आश्चर्यजनक तथ्य यह है कि नमक के सबसे छोटे, बमुश्किल दिखाई देने वाले दाने में 1 क्विंटल परमाणु होते हैं।
आइए अपने मानक पैमाने की ओर मुड़ें और हाइड्रोजन परमाणु पर ज़ूम इन करें ताकि यह हमारे हाथ में आराम से फिट हो जाए। तब वायरस का आकार 300 मीटर होगा, बैक्टीरिया का आकार 3 किलोमीटर होगा, और एक बाल की मोटाई 150 किलोमीटर होगी, और लेटे हुए अवस्था में भी यह वायुमंडल की सीमाओं से परे चला जाएगा (और लंबाई में यह पहुंच सकता है) चांद)।
14. तथाकथित "शास्त्रीय" इलेक्ट्रॉन व्यास 5.5 फेमटोमीटर या 5.5 प्रति 10^(-15) मीटर है। एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन का आकार और भी छोटा होता है और लगभग 1.5 फेम्टोमीटर होता है। प्रति मीटर लगभग उतनी ही संख्या में प्रोटॉन हैं जितनी पृथ्वी ग्रह पर चींटियाँ हैं। हम उस आवर्धन का उपयोग करते हैं जिससे हम पहले से ही परिचित हैं। प्रोटॉन हमारे हाथ की हथेली में आराम से रहता है, और तब एक औसत वायरस का आकार 7,000 किलोमीटर (वैसे, पश्चिम से पूर्व तक लगभग पूरे रूस का आकार) के बराबर होगा, और एक बाल की मोटाई होगी सूर्य के आकार का 2 गुना हो.
15. आकार के बारे में निश्चित रूप से कुछ भी कहना कठिन है। अनुमान है कि वे 10^(-19) - 10^(-18) मीटर के बीच होंगे। सबसे छोटा - एक सच्चा क्वार्क - का "व्यास" होता है (आपको उपरोक्त की याद दिलाने के लिए इस शब्द को उद्धरण चिह्नों में लिखें) 10^(-22) मीटर।
16. न्यूट्रिनो नाम की भी कोई चीज़ होती है. अपनी हथेली देखो. सूर्य द्वारा उत्सर्जित एक ट्रिलियन न्यूट्रिनो हर सेकंड इसके माध्यम से उड़ते हैं। और आपको अपना हाथ अपनी पीठ के पीछे छुपाने की ज़रूरत नहीं है। न्यूट्रिनो आसानी से आपके शरीर से, एक दीवार से, हमारे पूरे ग्रह से और यहां तक कि 1 प्रकाश वर्ष मोटी सीसे की परत से भी गुजर सकता है। न्यूट्रिनो का "व्यास" 10^(-24) मीटर है - यह कण वास्तविक क्वार्क से 100 गुना छोटा है, या प्रोटॉन से एक अरब गुना छोटा है, या टायरानोसॉरस से 10 सेप्टिलियन गुना छोटा है। टायरानोसॉरस स्वयं संपूर्ण अवलोकनीय ब्रह्मांड से लगभग उतना ही गुना छोटा है। यदि आप एक न्यूट्रिनो को इतना बड़ा कर दें कि वह एक संतरे के आकार का हो जाए, तो एक प्रोटॉन भी पृथ्वी से 10 गुना बड़ा होगा।
17. अभी के लिए, मुझे पूरी उम्मीद है कि निम्नलिखित दो चीजों में से एक आपको प्रभावित करेगी। पहला यह कि हम और भी आगे जा सकते हैं (और वहां क्या होगा इसके बारे में कुछ बुद्धिमान अनुमान भी लगा सकते हैं)। दूसरा - लेकिन साथ ही, पदार्थ की गहराई में अंतहीन रूप से जाना अभी भी असंभव है, और जल्द ही हम एक मृत अंत में पहुंच जाएंगे। लेकिन इन "डेड-एंड" आकारों को प्राप्त करने के लिए, अगर हम न्यूट्रिनो से गिनती करते हैं, तो हमें परिमाण के अन्य 11 ऑर्डर नीचे जाना होगा। यानी ये आकार न्यूट्रिनो से 100 अरब गुना छोटे हैं। वैसे, रेत का एक कण हमारे पूरे ग्रह से कई गुना छोटा है।
18. तो, 10^(-35) मीटर के आयामों पर हमें प्लैंक लंबाई जैसी अद्भुत अवधारणा का सामना करना पड़ता है - न्यूनतम संभव दूरी असली दुनिया(जहाँ तक आधुनिक विज्ञान में आम तौर पर स्वीकार किया जाता है)।
19. क्वांटम तार भी यहां रहते हैं - वस्तुएं जो किसी भी दृष्टिकोण से बहुत उल्लेखनीय हैं (उदाहरण के लिए, वे एक-आयामी हैं - उनकी कोई मोटाई नहीं है), लेकिन हमारे विषय के लिए यह महत्वपूर्ण है कि उनकी लंबाई भी 10^(-35) के भीतर हो ) मीटर. आइए आखिरी बार अपना मानक "आवर्धन" प्रयोग करें। क्वांटम स्ट्रिंग एक सुविधाजनक आकार बन जाती है, और हम इसे पेंसिल की तरह अपने हाथ में पकड़ लेते हैं। इस मामले में, न्यूट्रिनो सूर्य से 7 गुना बड़ा होगा, और हाइड्रोजन परमाणु आकाशगंगा के आकार से 300 गुना बड़ा होगा।
20. अंततः हम ब्रह्मांड की संरचना पर आते हैं - वह पैमाना जिस पर स्थान समय जैसा हो जाता है, समय अंतरिक्ष जैसा हो जाता है, और कई अन्य विचित्र चीजें घटित होती हैं। आगे कुछ भी नहीं है (शायद)...
अलेक्जेंडर तारानोव06.08.2015
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अणु (नोवोलेट। अणु, लैटिन से छोटा। मोल्स - द्रव्यमान), किसी पदार्थ का सबसे छोटा कण जिसमें उसके रासायनिक गुण होते हैं। एक अणु में परमाणु, या अधिक सटीक रूप से, परमाणु होते हैं परमाणु नाभिक, उनके आसपास के आंतरिक इलेक्ट्रॉन और बाहरी वैलेंस इलेक्ट्रॉन जो रासायनिक बंधन बनाते हैं (वैलेंस देखें)। परमाणुओं के आंतरिक इलेक्ट्रॉन आमतौर पर निर्माण में भाग नहीं लेते हैं रासायनिक बन्ध. अणुओं की संरचना और संरचना इस पदार्थ काइसे प्राप्त करने की विधि पर निर्भर न रहें। एकपरमाण्विक अणुओं (उदाहरण के लिए, उत्कृष्ट गैसों) के मामले में, अणु और परमाणु की अवधारणाएँ मेल खाती हैं। अणुओं की अवधारणा को पहली बार रसायन विज्ञान में एक अणु को अलग करने की आवश्यकता के संबंध में पेश किया गया था, एक परमाणु से रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करने वाले पदार्थ की सबसे छोटी मात्रा के रूप में, अणु में शामिल किसी दिए गए तत्व की सबसे छोटी मात्रा के रूप में ( अंतर्राष्ट्रीय कांग्रेसकार्लज़ूए में, 1860)। अनुसंधान के परिणामस्वरूप अणुओं की संरचना के बुनियादी सिद्धांत स्थापित किए गए रासायनिक प्रतिक्रिएं, विश्लेषण और संश्लेषण रासायनिक यौगिक, साथ ही कई भौतिक तरीकों के उपयोग के माध्यम से। अधिकांश मामलों में परमाणु रासायनिक बंधों द्वारा अणुओं में संयोजित होते हैं। आमतौर पर, ऐसा बंधन दो परमाणुओं के बीच साझा किए गए इलेक्ट्रॉनों के एक, दो या तीन जोड़े द्वारा बनाया जाता है। एक अणु में सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित परमाणु, यानी आयन हो सकते हैं; इस मामले में, इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन का एहसास होता है। संकेतित लोगों के अलावा, अणुओं में परमाणुओं के बीच कमजोर अंतःक्रियाएं भी होती हैं। संयोजकता-अबंधित परमाणुओं के बीच प्रतिकारक बल कार्य करते हैं। अणुओं की संरचना रासायनिक सूत्रों द्वारा व्यक्त की जाती है। पदार्थ में निहित तत्वों के परमाणु अनुपात के आधार पर एक अनुभवजन्य सूत्र स्थापित किया जाता है (उदाहरण के लिए, एथिल अल्कोहल के लिए C2H6O) रासायनिक विश्लेषण, और आणविक भार। अणुओं की संरचना के अध्ययन का विकास, सबसे पहले, सफलताओं से अटूट रूप से जुड़ा हुआ है कार्बनिक रसायन विज्ञान. संरचना का सिद्धांत कार्बनिक यौगिक, 60 के दशक में बनाया गया। 19 वीं सदी ए. एम. बटलरोव, एफ. ए. केकुले, ए. एस. कूपर और अन्य के कार्यों ने अणुओं में वैलेंस रासायनिक बंधों के अनुक्रम को व्यक्त करते हुए संरचनात्मक सूत्रों या संरचनात्मक सूत्रों द्वारा अणुओं की संरचना का प्रतिनिधित्व करना संभव बना दिया। एक ही अनुभवजन्य सूत्र के साथ, विभिन्न संरचनाओं के अणु मौजूद हो सकते हैं विभिन्न गुण(आइसोमेरिज्म घटना)। ये हैं, उदाहरण के लिए, इथेनॉल C5H5OH और डाइमिथाइल ईथर (CH3)2O। इन यौगिकों के संरचनात्मक सूत्र अलग-अलग होते हैं: कुछ मामलों में, आइसोमेरिक अणु जल्दी से एक दूसरे में बदल जाते हैं और उनके बीच एक गतिशील संतुलन स्थापित हो जाता है (टॉटोमेरिज्म देखें)। इसके बाद, जे. एच. वैंट हॉफ और स्वतंत्र रूप से फ्रांसीसी रसायनज्ञ ए. जे. ले बेल को एक अणु में परमाणुओं की स्थानिक व्यवस्था की समझ और स्टीरियोइसोमेरिज्म की घटना की व्याख्या मिली। ए. वर्नर (1893) ने संरचना के सिद्धांत के सामान्य विचारों को अकार्बनिक जटिल यौगिकों तक विस्तारित किया। 20वीं सदी की शुरुआत तक. रसायन शास्त्र था विस्तृत सिद्धांतअणुओं की संरचना, केवल उनके अध्ययन पर आधारित है रासायनिक गुण. यह बहुत अच्छा है कि यह सीधा है भौतिक तरीकेबाद में विकसित शोध से अधिकांश मामलों में पूरी तरह से पुष्टि हुई संरचनात्मक सूत्ररसायन विज्ञान की स्थापना व्यक्तिगत अणुओं के बजाय किसी पदार्थ की स्थूल मात्राओं का अध्ययन करके की गई। भौतिकी में, गैसों, तरल पदार्थों आदि के गुणों को समझाने के लिए अणुओं की अवधारणा आवश्यक साबित हुई एसएनएफ. अणुओं के अस्तित्व का प्रत्यक्ष प्रायोगिक साक्ष्य सबसे पहले ब्राउनियन गति (फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी जे. पेरिन, 1906) के अध्ययन में प्राप्त हुआ था।
