A fizikusok a 19. század vége óta tudják, hogy a korábban oszthatatlannak tartott atomok mégsem a világ legkisebb alkotóegységei: az atomokon belül elektronok bújnak meg, vagyis még apróbb részecskék építik fel az egyébként is szinte felfoghatatlanul kicsi egységeket. A proton megfigyelése 1917-ben Ernest Rutherford által még tovább árnyalta a képet az atomok működéséről, majd később a kvantummechanika területén tett forradalmi felfedezések rávilágítottak, milyen rendkívül bonyolult a részecskék “viselkedése” a legkisebb méretskálákon. De mekkora valójában egy atom, és mi van a belsejében?
Ezeket a mikroszkopikus méreteket nehéz elképzelni, de a Ted Ed (magyar nyelvű felirattal elérhető) videója segítséget nyújt a vizualizációhoz - így már világosabban láthatjuk, milyen furcsa is a világ, ha benézünk a szabad szemmel láthatatlan részecskék közé.
Ahogy a videóból is kiderül, az atomok belsejét nagyrészt “üres tér” tölti ki, és mivel minden anyag atomokból áll, ezért elmondható, hogy az anyagi világ jelentős része (beleértve az emberi testet is) üres. Tényleg ez a helyzet? Mi szükség erre az üres térre? Mi lenne, ha a helytakarékosság jegyében összenyomnánk az atomokat?
“Még ha lenne is az elektronnak egy stabil, nehezebb megfelelője, vagy képesek lennénk az anyagot tetszőlegesen nagy sűrűségű állapotba összenyomni, elérnénk egy kvantumküszöböt, ahol az atomok középpontjában lévő atommagok spontán módon összeolvadnának, megakadályozva azt, hogy több atomból álló stabil konfigurációk egyáltalán létezhessenek.
Az a tény, hogy atomjaink nagyrészt üres térből állnak, teszi lehetővé a molekulák, a kémia és az élet létezését.”
- mondta el Ethan Siegel elméleti asztrofizikus a Forbesban megjelent cikkében - “Szórakoztató gondolatkísérlet, hogy eltávolítjuk az atomokból az üres teret, de az atomok az univerzum törvényei miatt akkorák, amekkorák. A létezésünk attól függ, hogy ez az üres tér jelen van, de mivel a természet állandói olyan értékeket vesznek fel, amilyeneket, nem kell aggódni: ez nem is lehetne másképp.”
Az üresség azonban csak az anyagi, azaz részecskékkel kapcsolatos részre vonatkozik, az atomok belsejét valójában elektromos és mágneses erőterek töltik ki Frank Close, brit részecskefizikus magyarázata szerint, amelyek olyan erővel bírnak, hogy “atomi börtönükben” tartják az elektronokat, így biztosítva az atomok és minden abból felépülő dolog működését.
(Fotó: MAI-Image-1/Bing)
