[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Wydaje się, że koniec końców właśnie dzięki powstaniu tych wiązań istnieją wszystkie złożone struktury materialne, badane przez fizyków i chemi­ków.Związki chemiczne tworzą się w ten sposób, że różne atomy łączą się w odrębne grupy, z których każda jest cząsteczką danego związku.Podczas powstawania kryształów atomy układają się w regularne siatki kry­staliczne.Gdy powstają metale, atomy zostają upako­wane tak gęsto, że ich elektrony zewnętrzne mogą opu­ścić powłoki elektronowe i wędrować wewnątrz danego kawałka metalu we wszystkich kierunkach.Własności magnetyczne powstają dzięki ruchowi obrotowemu po­szczególnych elektronów itd.We wszystkich tych przypadkach możemy uznać, że pozostaje tu jeszcze w mocy dualizm materii i siły, po­nieważ jądro i elektrony możemy traktować jako “ce­giełki", z których zbudowana jest materia i które są związane wzajemnie dzięki siłom elektromagnetycznym.Podczas gdy fizyka i chemia (jeśli chodzi o zagadnie­nia związane z budową materii) zespoliły się w jedną naukę, w biologii mamy do czynienia ze strukturami bardziej złożonymi i nieco innego rodzaju.Prawdą jest, że chociaż rzuca nam się w oczy to, iż organizm żywy stanowi całość, to jednak nie można przeprowadzić ostrej linii granicznej między materią ożywioną a nie­ożywioną.Rozwój biologii dostarczył wielkiej ilości da­nych świadczących o tym, że pewne duże cząsteczki lub grupy czy też łańcuchy takich cząsteczek mogą spełniać określone, swoiście biologiczne funkcje.Wskutek tego we współczesnej biologii wzmaga się tendencja do wy­jaśniania procesów biologicznych w sposób polegający na traktowaniu ich jako wyniku działania praw fizyki i chemii.Jednakże stabilność właściwa organizmom ży­wym ma nieco inny charakter niż trwałość atomu lub kryształu.Jest to raczej stabilność procesu lub funkcji niż trwałość postaci.Nie ulega wątpliwości, że prawa teorii kwantów odgrywają nader ważną rolę w zjawi­skach biologicznych.Np.pojęcie swoistych sił kwantowomechanicznych, które mogą być opisane jedynie w sposób dość nieścisły, gdy posługujemy się pojęciem wartościowości chemicznej, odgrywa istotną rolę w wy­jaśnianiu budowy dużych cząstek organicznych i w tłu­maczeniu ich konfiguracji geometrycznych.Doświadcze­nia, podczas których wywoływano mutacje biologiczne za pomocą promieniowania, dowodzą, że mamy tu do czynienia z działaniem statystycznych praw teorii kwan­towej i że istnieją mechanizmy wzmacniające (amply-fying mechanisms).Ścisła analogia między procesami zachodzącymi w naszym systemie nerwowym a funk­cjonowaniem współczesnych elektronowych maszyn li­czących dobitnie świadczy o doniosłej roli prostych, ele­mentarnych procesów w życiu organizmów.Wszystko to jednak nie dowodzi, że w przyszłości fizyka i chemia, uzupełnione teorią ewolucji, opiszą w sposób wyczer­pujący organizmy żywe.Eksperymentatorzy muszą ba­dać procesy biologiczne ostrożniej niż procesy fizyczne i chemiczne.Jak powiedział Bohr, jest rzeczą zupełnie możliwą, że okaże się, iż w ogóle nie jesteśmy w stanie podać takiego opisu żywego organizmu, który byłby wyczerpujący z punktu widzenia fizyka, ponieważ wy­magałoby to dokonania eksperymentów zbyt silnie za­kłócających funkcje biologiczne.Bohr określił te sy­tuację w sposób następujący: “.w naukach biologicz­nych mamy raczej do czynienia z objawami możliwo­ści tej przyrody, do której sami należymy, aniżeli z wy­nikami doświadczeń, które możemy wykonać"[38].Komplementarność, do której nawiązuje ta wypowiedź, od­zwierciedla pewna tendencja metodologiczna w biologii współczesnej: tendencja do pełnego wyzyskania metod oraz wyników fizyki i chemii, a jednocześnie do stałego posługiwania się pojęciami odnoszącymi się do tych cech przyrody ożywionej, których nie opisuje fizyka lub che­mia, np.pojęciem samego życia.Dotychczas analizowaliśmy budowę materii.podąża­jąc w jednym kierunku: od atomu do złożonych struk­tur, składających się z wielu atomów, innymi słowy: od fizyki atomowej do fizyki ciał stałych, chemii i biologii.Obecnie powinniśmy zwrócić się w przeciwnym kierun­ku i zapoznać się z tym nurtem badań, który zaczyna się od badania zewnętrznych części atomu, obejmuje na­stępnie badanie jego wnętrza, badanie jądra, wreszcie badanie cząstek elementarnych.Tylko dzięki temu nur­towi badań możemy ewentualnie zrozumieć w przyszło­ści, czym jest jedność materii.Tu nie trzeba się obawiać tego, że podczas doświadczeń zostaną zniszczone charak­terystyczne struktury, które badamy.Jeżeli zadaniem jest doświadczalne sprawdzenie tezy o ostatecznej jed­ności materii[39], to możemy materię poddać działaniu najpotężniejszych spośród znanych sił, działaniu najbar­dziej drastycznych warunków w celu stwierdzenia, czy materię można koniec końców przekształcić w jakąś inną materię.Pierwszym krokiem w tym kierunku była eksperymentalna analiza jądra atomowego.W początkowym okresie tych badań, który obejmuje mniej więcej pierw­sze trzy dziesięciolecia naszego wieku, jedynym dostęp­nym narzędziem stosowanym w doświadczeniach były cząstki a emitowane przez ciała promieniotwórcze.Za pomocą tych cząstek Rutherford zdołał w roku 1919 spowodować przemianę jądrową pierwiastków lekkich, przekształcić jądro azotu w jądro tlenu przez dołą­czenie cząstki a [alfa] do jądra azotu i jednoczesne wybicie protonu.Był to pierwszy przykład reakcji jądrowej, procesu, który przypominał procesy chemiczne, lecz prowadził do sztucznej przemiany pierwiastków.Na­stępnym istotnym osiągnięciem było sztuczne przyśpie­szenie protonów za pomocą aparatury wysokonapięcio­wej, dzięki czemu nadano im energię dostateczną do spowodowania przemian jądrowych.Niezbędna była do tego różnica potencjałów rzędu miliona woltów.Pod­czas pierwszego swego eksperymentu - eksperymentu o decydującym znaczeniu - Cockroft i Walton stwier­dzili, że udało im się przekształcić jądra litu w jądra helu [ Pobierz całość w formacie PDF ]
  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • agnieszka90.opx.pl