Если атомы почти «пустые», то почему тела не проходят сквозь друг друга

0
48

Если атомы почти «пустые», то почему тела не проходят сквозь друг друга

То, что представляется естественным и само собой разумеющимся, при близком и внимательном рассмотрении должно показаться едва ли не чудом. Например, плотность земной поверхности, по которой мы ходим, или твердость дверей и стен, которые нас защищают от холода, ветра и непрошеных гостей. Как известно, все окружающие нас предметы состоят из атомов. В свою очередь, атомы состоят из протонно-нейтронного ядра и обращающихся вокруг него электронов.

Однако если бы мы могли рассмотреть структуру атома в микроскоп в реальном масштабе, то увидели бы, что она очень похожа на структуру Солнечной системы.

В центре атома находится массивное и большое ядро, а вокруг него на огромном расстоянии, опять же в масштабе, находятся орбиты очень легких, почти что эфемерных электронов, размер которых едва ли можно определить.

Если атомы почти «пустые», то почему тела не проходят сквозь друг друга

Из этой картины выходит, что почти вся масса сосредоточена в ядре атома, а сам атом на 99 процентов пуст! И так с триллионами атомов. А если атомы почти пусты, то все, что нас окружает, состоит по большей части из пустоты.

Теоретически это означает, что большинство тел, включая нас с вами, должны проходить сквозь друг друга. И это вовсе не фантастика. Так, опыт Эрнеста Резерфорда с ядрами гелия со всей наглядностью показал, что последние могут свободно проходить сквозь металлическую фольгу. Правда, это были частицы без электронов, но ведь их размер и масса несопоставимы с размером и массой атомных ядер.

В этом есть рациональное зерно, полевое взаимодействие существует, хотя физики до сих пор не могут точно сказать, что же представляют собой эти поля. Предполагается, что обмен в них осуществляется по типу «свой — чужой» посредством виртуальных квантов. Но есть и другое объяснение. Дело в том, что представление об атоме как о чем-то пустом является не совсем корректным. Электроны носятся вокруг ядер атомов хаотично, появляясь то там, то сям и образуя что-то вроде плотного облачка.

Чтобы один атом смог пройти сквозь другой, эти облачка должны на какое-то мгновение «синхронизироваться», что считается невозможным согласно принципу запрета Паули, утверждающему, что два электрона в одном атоме не могут одновременно делать одно и то же. И это касается всех частиц-фермионов. Когда тело оказывает давление на некую поверхность, электроны его атомов вынуждены переходить в незанятое положение, при этом высвобожденная энергия перехода на более высокую орбиту ощущается как сопротивление.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь