Иногда в комментариях появляются очень интересные вопросы по существу статьи. Жаль, что чаще всего там поток несвязанного со смыслом публикации негатива. Но вот под одним из материалов канала появился такой интересный вопрос: "Если бы удалось увеличить атом до размера яблока и покрутить его в руках, то каким бы он был на ощупь?"
Поскольку этот эксперимент сугубо мысленный, давайте отталкиваться от возможных вариантов и исходить из имеющихся знаний о строении атома. Кстати говоря, в теории, увеличить частицу и тело из частиц вполне можно. Нужно всего лишь победить силу их взаимодействия и при этом сохранить упорядоченность. Но конечно же это надо воспринимать больше как шутку :)
На что обратить внимание при анализе орбиталей?
Чтобы представить, каким бы мог быть атом на ощупь, нужно изучить его строение. Как только мы слышим слова атом впервые, нам показывают модель атома Резерфорда, которая состоит из ядра атома и электронов, вращающихся вокруг этого ядра. Эта модель хороша как схема, но на самом деле, сейчас в современной интерпретации этот подход претерпел некоторые изменения.
Во-первых, орбитали, по которым перемещаются электроны, оказались не монорельсом для их движения, а всего лишь траекторией. Траектория она на то и траектория, чтобы вычерчивать линию движения частицы. Но совершенно не обязательно, что частица будет перемещаться по ровной аккуратной линии. В итоге и современные фотографии электронных облаков вокруг атома только отдаленно напоминают резерфордовскую модель. Это скорее клубок шерсти, при этом орбитали не равномерные и не одинаковые.
Во-вторых, если раньше считалось, что электрон всегда примерно в одном и том же месте и двигается строго по своей орбите, то сейчас выяснилось обратное. Положение электрона всего лишь вероятностное. Это означает, что сейчас электрон находится рядом с ядром, а через минуту будет находиться где-то далеко от него, причем предсказать это движение можно не по направлению перемещения, а по вероятности. Так, клубок шерсти, о котором мы говорили, превращается скорее в мочалку из металлической проволоки :) Правда в итоге, в конкретный момент времени, фотография атома будет выглядеть скорее как правильная окружность.
Теперь пришло время поговорить о ядре. Если нас интересует вопрос о "потрогать", то потрогать мы его не сможем. Ведь оно спрятано за стеной из электронов.
Соответственно, исходя из приведенных выше рассуждений, следует: то, каким атом является на ощупь, определяет его внешнее строение. Снаружи атом окружен электронными облаками, которые внешне напоминают металлическую мочалку и на ощупь, смею предположить, примерно такие же. Вот только что с прочностью? Будет ли атом пружинить как мячик или же будет похож на камень?
Какие силы внутреннего взаимодействия могут определить поведение "поверхности"?
Электроны, которые мы будем щупать и которые окружают атом, связаны с ядром силами взаимодействия. Они участвуют в электромагнитном, и, самое что интересное, гравитационном взаимодействии. Между самими электронами есть кулоновское взаимодействие.
И, исходя из всего описанного рано или поздно электроны должны падать на ядро. Но тут работает квантовый механизм взаимодействия, подробнее о котором очень хорошо рассказывается тут.
Нам тут интереснее всего, как оно будет ощущаться на практике и как поведет себя при внешнем воздействии. Смею предположить, что сжатие руками атома будет похоже на попытку приблизить друг к другу магниты разными полюсами. Мы будем ощущать отталкивание, которое при увеличении нажатия, согласно третьему закону Ньютона, будет увеличиваться. Важным обстоятельством является то, что пружинит не "каркас" из электронов, как будто это проволока, а именно сила взаимодействия (а лучше - противодействия) между ядром и электроном.
В итоге, я могу предположить, что атом на ощупь может быть похож на теннисный мячик, обмотанный проволокой или металлической мочалкой для посуды. При этом дотрагиваться до самого мячика мы по идее не сможем, а "каркас" из орбиталей не сплошной. Значит, проволока или мочалка должны быть намотаны с зазорами. Электроны не могут полностью обернуть атом своим облаком.
Обязательно подпишитесь на проект, оцените статью лайком и напишите комментарий! Это поможет развитию канала, а вы не пропустите новые интересные статьи
Советую также прочитать на нашем канале:
-----
