Πόσο μικροσκοπικά και πόσο “κενά” είναι τα άτομα;

94570954 1637546159753795 1239127687285440512 n
Μία αναπαράσταση του ατόμου του ηλίου, όπου με ροζ χρώμα απεικονίζεται ο πυρήνας και το ηλεκτρονικό νέφος του με μαύρο χρώμα. Ο πυρήνας (επάνω δεξιά) είναι στην ουσία σφαιρικά συμμετρικός, ενώ σε μεγαλύτερους πυρήνες αυτό δεν ισχύει πάντοτε. Η μαύρη ταινία αναπαριστά το μήκος ενός Άνγκστρομ, που ισούται με 100.000 fm.

Γνωρίζουμε ότι κάθε άτομο αποτελείται από τον πυρήνα και τα ηλεκτρόνια που περιφέρονται γύρω από αυτόν.
Πόσο μικρός είναι όμως αυτός ο πυρήνας;
Η ακτίνα του πυρήνα ενός ατόμου είναι περίπου R=10-13cm δηλαδή είναι 10000000000000 φορές μικρότερη από το ένα εκατοστό!!
Η ακτίνα α του ατόμου είναι της τάξης του ενός Άνγκστρομ (Å), δηλαδή περίπου α=10-8cm που σημαίνει ότι είναι 100000 φορές μεγαλύτερη από την ακτίνα R του πυρήνα.
α=100000R
Τα ηλεκτρόνια του ατόμου επομένως κινούνται σε απόσταση 100000R από τον πυρήνα του.

Για να συνειδητοποιήσουμε τι σημαίνει αυτό, αν υποθέσουμε ότι ο πυρήνας είχε ακτίνα 1 mm (όσο το κεφάλι μιας καρφίτσας), τότε τα ηλεκτρόνια θα κινούνταν σε απόσταση από αυτόν 100000mm δηλαδή σε απόσταση 100m!!
Αυτό μας κάνει να σκεφτούμε ότι το άτομο στο μεγαλύτερο μέρος του είναι “κενό”.

Σύμφωνα όμως με την Κβαντική Φυσική, το “κενό” δεν είναι τελείως κενό, αφού στοιχειώδη σωματίδια μπορούν να εμφανιστούν πρόσκαιρα σε έναν κενό χώρο και αμέσως να εξαφανιστούν πάλι μέσα στο “κενό”.
Η Αρχή της Αβεβαιότητας στον μικρόκοσμο δίνει τη δυνατότητα εμφάνισης αυτών των “εικονικών” σωματιδίων που επιδρούν σε πάρα πολύ μικρό βαθμό με τα άτομα, η επίδρασή τους όμως αυτή έχει ανιχνευτεί από τους πειραματιστές.

 

Άτομο – Βικιπαίδεια (wikipedia.org)

Διακυμάνσεις του κενού και η προέλευση του Σύμπαντος – Φυσική για όλους (physics4u.gr)

 

Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Αντίθεση
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων