Газы, жидкости и твердые тела

Если в самых общих чертах попробовать представить себе строение газов, жидкостей и твердых тел, то можно нарисовать следующую картину. Молекулы (или атомы) газа стремительно, как бегуны-спринтеры, проносятся в пространстве, заполненном газом. Расстояния между ними значительно превышают их собственные размеры. Непрерывно сталкиваясь друг с другом на лету, они дикими зигзагами бросаются из стороны в сторону.

Молекула жидкости ведет себя иначе. Зажатая, как в клетке, между другими молекулами, она совершает бег на месте (колеблется около положения равновесия). Лишь время от времени она совершает прыжок, прорываясь сквозь «прутья клетки», но тут же попадает в новую клетку, образованную новыми соседями. Время оседлой жизни продолжается около десятимиллионной доли секунды.

Атомы твердых тел не в силах разорвать «путы», связывающие их с ближайшими соседями, и обречены совершать только бег на месте. Правда, и они могут иногда покидать положения равновесия, но происходит это редко.

Нельзя обойти молчанием еще одно важное различие между жидкими и твердыми телами. Жидкость, грубо говоря,— это беспорядочная, тесно сжатая толпа индивидуумов, беспокойно толкущихся на месте. Твердое же тело, как правило,— это стройная когорта, индивидуумы которой хотя и не стоят по стойке смирно вследствие теплового движения, но выдерживают между собой определенные интервалы. Если соединить центры положений равновесия атомов или молекул, то получится правильная решетка (пространственная, конечно, а не плоскостная), которая называется кристаллической. Большинство твердых тел имеет кристаллическую структуру. Лишь у аморфных тел, как, например, у стекла, в расположении молекул нет никакого порядка. Их по этой причине часто даже не хотят относить в разряд твердых тел, рассматривая как очень вязкие, почти целиком лишенные текучести жидкости.