Зат бізге тығыз, берік әрі тұрақты болып көрінеді, өйткені бұйымдарды тұтас қалпында көреміз және олардың кедергісін қолмен сеземіз. Тас, металл, ағаш немесе су көзге біртекті дене сияқты көрінгенімен, терең деңгейде олардың құрылысы әлдеқайда күрделі. Айналамыздағы кез келген нысан аса ұсақ бөлшектерден құралады, ал сол құрамдас бөліктердің арасында микродүние өлшемімен қарағанда орасан аралықтар бар. Әсіресе атомдардың дерлік толықтай үйреншікті мағынадағы затпен емес, күштер әрекет ететін және электрондар орналасатын кеңістікпен толы болуы таңғалдырады. Сондықтан материя ішіндегі «бостық» туралы ой сенгісіз естілгенімен, табиғат құрылымының маңызды ерекшелігін көрсетеді. Бұл тосын құбылысты түсіну үшін атомдарға жақынырақ үңіліп, ішкі сиректігіне қарамастан дүниенің неге берік болып қалатынын байқаған жөн.
- Атом түгелге жуық кеңістіктен тұрады, өйткені оның ядросы жалпы көлемнің өте мардымсыз бөлігін ғана алады. Егер ядроны бұршақтай деп елестетсек, электрондық аймақ үлкен стадион аумағына дейін созылар еді. Мұндай салыстыру орталық бөлік пен бүкіл бөлшек өлшемдерінің қаншалықты алшақ екенін түсінуге көмектеседі.
- Заттың тығыздығы тұтас «ішкі толтырудан» емес, бөлшектер арасындағы өзара әрекеттен пайда болады. Қол үстелге тиген кезде терідегі атомдардың электрондары ағаштағы немесе пластиктегі электрондардан тебіледі. Сол себепті бұйым қатты сезіледі, дегенмен оның ішінде бос кеңістік көп.
- Атом массасының басым бөлігі ядрода шоғырланған. Протондар мен нейтрондар электрондарға қарағанда әлдеқайда ауыр, сондықтан химиялық элементтің салмағын негізінен орталық бөлік айқындайды. Электрондық қабықша үлкен аймақты қамтығанымен, массаға қосатын үлесі өте аз.
- Электрондарды шағын шарлар сияқты ұқыпты дөңгелек орбиталармен айналып жүреді деп елестету дұрыс емес. Қазіргі физика оларды бөлшек табылуы ықтимал аймақтар арқылы сипаттайды. Мұндай тәсіл микродүниенің құрылысын қарапайым планеталық үлгіге қарағанда дәлірек көрсетеді.
- Атом ішіндегі «бостық» мүлде ештеңе жоқ дегенді білдірмейді. Онда электр өрістері, кванттық күйлер және өзара әрекет энергиясы бар. Сондықтан бұл кеңістікті кәдімгі бос бөлмемен салыстыруға болмайды.
- Бөлшектер арасындағы еркін аралықтар жойылса, үйреншікті материя керемет ықшам күйге түсер еді. Теориялық тұрғыдан алғанда, барлық адам тек тығыз ядролардан ғана тұрса, шағын текшеге сыйып кетуі мүмкін. Бұл мысал шартты болғанымен, атомдық сиректіктің ауқымын жақсы аңғартады.
- Нейтрон жұлдыздары заттың аса күшті қысылған кезде қандай күйге өтетінін көрсетеді. Мұндай нысандарда бөлшектер соншалықты тығыз орналасады, тіпті кәдімгі атомдық құрылым бұзылады. Осындай материяның кішкентай көлемінің өзі орасан массаға ие болар еді.
- Атомның өлшемін тек ядро емес, электрондық қабықша да анықтайды. Дәл осы қабат заттардағы бөлшектер арасындағы қашықтықты, молекулалардың пішінін және химиялық қасиеттерді белгілейді. Электрондардың арқасында әртүрлі элементтер бірігіп, реакцияға түсіп, күрделі материалдар түзеді.
- Атомдар соншалықты ұсақ, бір тамшы судың өзінде олардың қисапсыз мөлшері бар. Тіпті заттың көзге ілінбейтін көлемі миллиардтаған миллиард молекуладан тұрады. Сондықтан әлем жеке бірліктерден құралса да, бізге үздіксіз тұтас дүние болып көрінеді.
- Ядро мен электрондық аймақтар арасындағы кеңістік затты өздігінен морт етпейді. Беріктік бөлшектер арасындағы байланыстарға және кристалдық не молекулалық құрылым ерекшеліктеріне тәуелді. Мысалы, алмаз көміртек байланыстарының берік торы арқасында өте қатты болады.
- Әртүрлі заттар атомдарының «көбірек толуымен» емес, бөлшектер құрылысы және байланыс түрлерімен ерекшеленеді. Газдарда молекулалар арасындағы аралық үлкен болғандықтан, олар оңай сығылады. Қатты денелерде элементтер жақынырақ орналасып, күштірек ұсталады.
- Көзіміз атомдық бостықты байқамайды, өйткені жарық электрондық қабықшалармен әрекеттеседі. Сәулелер шағылғанда, жұтылғанда немесе материал арқылы өткенде, көз беткі қабаттың бейнесін қабылдайды. Сол себепті бұйым тұтас көрінеді, ал оның микроскопиялық құрылымы мүлде басқа болуы мүмкін.
- Заттың түсі де электрондардың мінез-құлқымен байланысты. Олар жарықтың кейбір бөліктерін жұтып, өзгелерін шағылыстырып, көзге көрінетін реңк қалыптастырады. Сондықтан мыс, алтын немесе жапырақ түсі кеңістіктің қаншалықты толғанына емес, энергетикалық ауысуларға тәуелді.
- Химиялық реакциялар негізінен электрондық қабықшалар деңгейінде жүреді. Ядролар көбіне өзгеріссіз қалады, ал сыртқы электрондар бөлшектер арасында қайта бөлінеді. Дәл осының арқасында бірдей элементтерден сан алуан қосылыстар алуға болады.
- Атом ішінде оны тұрақты ұстап тұратын әртүрлі күштер әрекет етеді. Электромагниттік өзара әсер электрондарды оң зарядталған ядромен байланыстырады. Күшті ядролық әрекет оң зарядтардың тебілуіне қарамастан, протондар мен нейтрондарды бірге ұстайды.
- Атомдық бостық қабырғадан өтіп кетуге мүмкіндік бермейді, өйткені кванттық және электромагниттік әсерлер кедергі жасайды. Денелердегі бөлшектер бір-біріне еркін кіріге алмайды, себебі олардың электрондық қабықшалары бір күйді жай ғана қатар иелене алмайды. Сондықтан кәдімгі материя өз пішіні мен шекарасын сақтайды.
- Үйреншікті тығыздықтың басым бөлігі атомдардың реттелген орналасуынан туындайды. Металдарда бөлшектер тор түзеді, ал электрондар ішінара еркін қозғала алады. Осындай құрылым көптеген металдардың электр өткізгіштігін, жылтырлығын және иілімділігін түсіндіреді.
- Температура атомдық кеңістіктің қаншалықты толғанымен емес, бөлшектер қозғалысымен байланысты. Атомдар немесе молекулалар неғұрлым күшті тербелсе, зат соғұрлым жылы болады. Қыздырылған кезде денелер жиі ұлғаяды, себебі бөлшектер арасындағы орташа аралық артады.
- Адам ағзасының өзі де ішінде бос кеңістік басым атомдардан тұрады. Соған қарамастан организм ыдырап кетпейді, өйткені молекулалар, жасушалар және ұлпалар күрделі байланыстар жүйесі арқылы ұсталып тұрады. Биология жансыз материяға да ортақ физикалық заңдарға сүйенеді.
- Атомдық бостық туралы түсінік күнделікті әлемге деген көзқарасты өзгертеді. Айналамыздағы заттар тұтас кесектер емес, өзара әрекеттесетін бөлшектердің тұрақты жүйелері болып шығады. Бұл ой шынайы беріктік толық толудан емес, күштердің дәл тепе-теңдігінен туатынын көрсетеді.
Атомдар табиғаттың көзге көрінбейтін ішкі сәулетін тануға үйретеді. Олардың ішіндегі дерлік бос кеңістік қоршаған әлемді елеске айналдырмайды, керісінше, байқалмайтын өзара ықпалдардың қаншалықты маңызды екенін танытады. Дәл күштер, өрістер және кванттық заңдылықтар сирек микрокұрылымды берік бұйымдарға, тірі ұлпаларға және алып ғаламшарларға айналдырады. Микродүниені неғұрлым мұқият зерттеген сайын, қарапайым сезімдердің артында ғажайып күрделі шындық жасырын тұрғаны айқынырақ байқалады.
