De ce spun fizicienii că de fapt nu poți atinge nimic cu adevărat
ÎNAINTE DE A TE ÎNTREBA „CUM” SAU „DE CE”, la sigur chiar acum ești gata să atingi ceva, fie că e mobilul, laptopul, scaunul, biroul sau un ursuleț de pluș, și chiar dacă nu-mi place să distrug iluzia, tu de fapt nu-l atingi.
Tot ceea ce vedeți, atingeți și „simțiți” este format din atomi – părți constitutive infinit de mici ale materiei. Domeniul de studiu al acestora, numit „fizica cuantică”, ne oferă o mulțime de lucruri nebunești pe care ar trebui să le luăm în considerare despre lumea din jurul nostru – în mod specific, activitățile neimaginabile care se desfășoară la scară atomică.
În cele din urmă, se poate părea că lumea atomică nu este chiar foarte importantă în viața de zi cu zi. Totuși, această informație este un punct-cheie atunci când vine vorba de înțelegerea modului în care cele patru forțe formează lumea fizică și astfel este cheia înțelegerii universului. La urma urmei, nu poți înțelege cum funcționează lucrurile mari fără a cunoaște alcătuirea celor mici.
Printre fenomenele pe care le cuprinde fizica cuantică, avem: inseparabilitatea cuantică.
Dualismul undă-particulă, particulele care se schimbă în mod aleatoriu; stări ciudate ale materiei; și chiar materie ciudată. Mecanica cuantică ne spune, de asemenea, că suntem alcătuiți din particule, ceea ce înseamnă că, în mod microscopic, tot ceea ce se întâmplă în interiorul nostru, nu este perceput de ochiul uman – lucruri care par uneori delicate.
Lumea particulelor
Pentru a înțelege de ce nu puteți atinge niciodată nimic, trebuie să înțelegeți cum funcționează electronii și înainte de a înțelege acest lucru, trebuie să cunoașteți informațiile de bază despre structura atomilor.
Pentru început, aproape toată masa pe care o are un atom este concentrată într-o regiune incredibil de mică numită nucleu. În jurul nucleului se află o mulțime de spațiu aparent gol, cu excepția regiunii în care electronii (și protonii) pot fi găsiți în orbita nucleului central. Numărul de electroni din interiorul unui atom depinde de elementul pe care fiecare atom ar presupune că îl cuprinde.
Ca și fotonii, această particulă subatomică prezintă de asemenea dualitatea undă-particulă, ceea ce înseamnă că electronul are caracteristici atât de particule, cât și de unde. Pe de altă parte, au o sarcină electrică negativă. Particulele, prin însăși natura lor, sunt atrase de particule cu o încărcătură opusă și resping alte particule încărcate în mod similar.
Aceasta împiedică electronii să intre vreodată în contact direct. Valurile de unde, pe de altă parte, se pot suprapune, dar niciodată nu se ating.
Același lucru este valabil și pentru întreaga omenire. Când vă legănați pe un scaun, electronii din corpul dvs. resping electronii care alcătuiesc scaunul. Voi treceți pe deasupra lor la o distanță foarte mică.
De ce credem că atingem obiecte
Sunt sigur ca unii dintre voi va întrebați: „Dacă repulsia electronica ne împiedică să atingem ceva cu adevarat, de ce percepem atingerea ca un lucru real?” Răspunsul se reduce la modul în care creierul nostru interpretează lumea fizică.
În acest caz, o serie de factori sunt la locul lor. Celulele nervoase care alcătuiesc corpul nostru trimit semnale către creierul nostru, care ne spun că atingem ceva fizic, când senzația de atingere este doar dată de interacțiunea electronului nostru cu – de exemplu, repulsia lui – de câmpul electromagnetic care pătrunde în spațiu (undele electronice medii se propagă prin).
Veți vedea că repulsia pur electrostatică dintre electroni nu este singurul motiv pentru care vă aflați deasupra scaunului. În cazul obișnuit, este cam la fel de puternic ca și principiul excluderii Pauli atunci când vine vorba de împingerea lucrurilor în afară. Este de fapt o combinație a acestor două efecte care domină comportamentul real. Prin aceasta, vorbesc despre ideea incredibilă că electronii știu unde este fiecare alt electron și încearcă să se evite reciproc cât mai mult posibil, rezultând o scădere exponențială a forței dintre electroni, chiar și fără repulsia electromagnetică în joc.
În general, nu este uimitor cum se leagă aceste lucruri? Este un adevăr științific fundamental că lucrurile nu sunt de cele mai multe ori așa cum par, sau cel puțin ele nu sunt așa cum le percepem să fie. Se aruncă tot ceea ce gândim despre univers într-o lumină nouă.
Articol scris inițial în engleză pe technodegree.com, la data de 15 Aprilie 2019
lasă un comentariu, scrie-ne părerea ta.