Углерод, Carboneum, C. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Углерод, Carboneum, C - хим. элемент IV группы периодич. системы элементов, ат. номер 6, ат. масса 12,011; относится к неметаллам. В природе представлен стабильными ¹²C (98,90%) и ¹³C (1,10%); в земной атмосфере постоянно присутствует в ничтожных концентрациях (ок. 10^-14 ат%) b-радиоактивный ¹⁴C (T_1/2 = 5717 лет), образующийся в ядерной реакции с участием космич. нейтронов: ¹⁴N(n, р)¹⁴С. Электронная конфигурация 1s²2s²p². Энергии последоват. ионизации 11,260; 24,382; 47,883; 64,492 и 392,09 эВ. Радиус атома С 77 пм, иона C⁴⁺ 20 пм. Значение электроотрицательности 2,5. Масса нуклида ¹²C принята равной точно 12, a ¹/₁₂ её наз. атомной единицей массы. Эфф. сечение захвата тепловых нейтронов природного У. мало (0,0034 · 10 ^-28 м²).

Углерод существует в неск. модификациях, свойства к-рых резко различны: графит, алмаз, карбин (получен искусственно), лонсдейлит (получен искусственно, затем обнаружен в метеоритах) и фуллерит (см. Фуллерены; )наиб. важны графит и алмаз. Графит-серо-чёрный, мягкий, жирный на ощупь, слоистый материал. Структура гексагональная с параметрами решётки а = 245,6 пм и с =669,6 пм. t_пл ок. 4000 ^oC (наивысшая среди всех известных веществ), t _кипoк. 4200 ^oC. В тройной точке "твёрдый графит-пар - жидкость" давление ок. 10,5 МПа, температура 4492 ^oC. Значение уд. теплоёмкости с_р = 8,736 Дж/(моль · К). Уд. элек-трич. сопротивление при 20 ^oC 13,0 мкОм^.м, при 2500 ^oC 15,0 мкОм·м, температурный коэф. электрич. сопротивления 0,4^.10^-3K^-1. Магн. восприимчивость графита c= - 1,22 · 10 ^-9. Многие характеристики графита анизотропны. Так, вдоль оси с и в перпендикулярном направлении характеристич. температуры Дебая соответственно равны 2280 и 760 К, теплопроводность при 300 ^oC 1,56 и 281 Вт/(м^.К), коэф. линейного расширения при 0^oC 27,2·10 ^-6 и 12,7·10^-6K^-1. TB. графита по шкале Мооса равна 1; временное сопротивление при растяжении графита лежит в интервале 0,3-17 МПа в зависимости от его качества.

Алмаз-прозрачный, твёрдый, сильно преломляющий свет (показатель преломления n= 2,407-2,465) кристалл, окраска к-рого определяется примесями и др. дефектами структуры. Решётка алмаза - кубическая, её параметр 356,679 пм. Плотн. 3,515 кг/дм . При нагревании до 1800 ^oC в отсутствие кислорода превращается в графит. В тройной точке "алмаз - графит - жидкость" давление 12,4 ГПа и температура 3000 ^oC. TB. алмаза - наибольшая из всех известных веществ, по шкале Мооса она равна 10. Диэлектрик, хорошо проводит тепло. Магн. восприимчивость c=-0,492 · 10^-9. Характеристич. темп-pa Дебая 1860 К. Драгоценный камень, спец. образом огранённые алмазы - бриллианты; существует спец. единица массы алмаза - карат (равна 0,2 г); природные алмазы достигают 1000 карат. Искусств. алмазы получают в аппаратах высокого давления при температурах 1300-1600 ^oC и давлениях 4,5-8,0 ГПа.

Углерод во всех модификациях химически относительно инертен. В соединениях проявляет степени окисления +4, -4 и реже +2 и -2. При взаимодействии с кислородом образует углекислый газ (диоксид У.) CO₂ и сильно ядовитый угарный газ (монооксид углерода) СО. При растворении в воде CO₂ образует слабую угольную кислоту H₂CO₃, соли к-рой (карбонаты) широко представлены в природе (мрамор, доломит и др.) и применяются в технике (сода Na₂CO₃, поташ K₂CO₃ и др.). Важная особенность атомов углерода - образовывать цепочки атомов -С-С-С-, возможны также многоатомные шарообразные и цилинд-рич. образования углерода - фуллерены. Химия углерода наз. органической, к соединениям углерода относятся углеводы, белки, жиры и др. вещества, составляющие организмы и продукты их жизнедеятельности.

Углерод образует с др. элементами твёрдые соединения - карбиды (напр., близкий по твёрдости к алмазу карборунд SiC, карбид бора B₄C, также обладающий высокой твёрдостью карбид железа Fe₃C, входящий в состав сталей). У.- осн. элемент углей, он составляет 91-99,5% кокса, к-рый применяется в металлургии. Из графита изготовляют электроды, мембраны микрофонов, грифели карандашей, графитовые смазки. Специально обработанный углерод - т. н. активированный углерод, характеризующийся высокой уд. поверхностью (до 100 м²/г и выше), используют как сорбент. Высокочистый графит служит замедлителем нейтронов в ядерных реакторах. Алмаз применяют как абразивный материал для обработки металлов и др. материалов. Искусств. радионуклид ¹⁴C в форме разл. соединений используют в хим., биол. и медицинских исследованиях.

Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.

Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").

Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.

Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.