După cum se știe, tot materialul din univers constă din atomi. Un atom este cea mai mică unitate de materie care poartă în ea proprietățile sale. La rândul său, structura atomului este alcătuită din trinitatea magică a microparticulelor: protoni, neutroni și electroni.
În acest caz, fiecare dintre microparticule este universal. Adică să nu găsim în lume două protoni diferite, neutroni sau electroni. Toate acestea sunt absolut similare unul cu altul. Iar proprietățile atomului vor depinde numai de compoziția cantitativă a acestor microparticule în structura generală a atomului.
De exemplu, structura atomului de hidrogen constă dintr-un proton și un electron. În continuare, în complexitate, atomul de heliu constă din doi protoni, doi neutroni și doi electroni. Atomul de litiu este format din trei protoni, patru neutroni și trei electroni și așa mai departe.
Atomii se combină în molecule și molecule - în substanțe, minerale și organisme. Molecula ADN, care este baza tuturor lucrurilor vii, este o structură asamblată din aceleași trei cărămizi magice ale universului, ca piatra care stă pe drum. Deși această structură este mult mai complicată.
Chiar mai multe fapte uimitoare sunt dezvăluite atunci când încercăm să ne uităm mai atent la proporțiile și structura sistemului atomic. Se știe că atomul constă dintr-un nucleu și electroni care se deplasează în jurul acestuia pe o traiectorie care descrie sfera. Adică, aceasta nu poate fi chiar numită mișcare în sensul obișnuit al cuvântului. Un electron este mai probabil să fie peste tot și imediat în această sferă, creând un nor electronic în jurul nucleului și formând un câmp electromagnetic.
Nucleul unui atom constă din protoni și neutroni și aproape toată masa sistemului este concentrată în el. Dar, în același timp, nucleul în sine este atât de mic încât, dacă raza sa este mărită la o scară de 1 cm, atunci raza întregii structuri a atomului va ajunge la sute de metri. Astfel, tot ceea ce percepem ca materie densă, mai mult de 99% constă doar în legături energetice între particulele fizice și mai puțin de 1% din formele fizice în sine.
Dar care sunt aceste forme fizice? Din ce constau și cât de mult sunt materiale? Pentru a răspunde la aceste întrebări, să examinăm mai atent structurile protonilor, neutronilor și electronilor. Deci, mergem cu un pas mai departe în adâncimile microcosmosului - la nivelul particulelor subatomice.
Din ce constă electronul
Cea mai mică particulă a unui atom este un electron. Un electron are o masă, dar nu are un volum. În reprezentarea științifică, electronul nu constă în nimic, ci reprezintă un punct nestructurat.
Sub microscop, electronul nu poate fi văzut. Se observă numai sub forma unui nor de electroni, care arată ca o sferă fuzzy în jurul nucleului atomic. În același timp, este imposibil să spun exact unde se află electronul la acea dată. Dispozitivele sunt capabile să surprindă nu particula însăși, ci numai următoarea energie. Esența electronului nu este încorporată în conceptul de materie. Este mai degrabă o formă liberă, care există doar în mișcare și în detrimentul mișcării.
Nu a fost detectată nicio structură în electron. Este acelasi punct de particule ca si cuantele energiei. De fapt, un electron este energie, totuși, este o formă mai stabilă decât un foton de lumină.
În prezent, electronul este considerat indivizibil. Acest lucru este de înțeles, deoarece este imposibil să se separe ceea ce nu are volum. Cu toate acestea, în teorie, există deja evoluții, conform cărora tri-unitatea unor astfel de quasiparticule ca parte a electronului este:
- Orbiton - conține informații despre poziția orbitală a electronului;
- Spinonul este responsabil pentru rotire sau cuplu;
- Holon - poartă informații despre încărcarea unui electron.
Cu toate acestea, după cum vedem, cvasi-particulele cu materie nu mai au absolut nimic în comun și poartă doar informații în sine.
Este interesant faptul că un electron poate absorbi cantitatile de energie, de exemplu, lumină sau căldură. În acest caz, atomul se mută la un nou nivel de energie, iar limitele norului de electroni se extind. De asemenea, se întâmplă ca energia absorbită de electron să fie atât de mare încât să poată sări din sistemul atomului și să-și continue mișcarea ca o particulă independentă. În acest caz, se comportă ca un foton de lumină, adică se pare că încetează să mai fie o particulă și începe să manifeste proprietățile undelor. Acest lucru a fost dovedit experimental.
Experimentul lui Young
În cursul experimentului, un flux de electroni a fost direcționat pe ecran cu două fante tăiate în el. Trecând prin aceste sloturi, electronii s-au ciocnit cu suprafața unui alt ecran de proiecție, lăsând o urmă pe el. Ca urmare a unor astfel de electroni „bombardament“ apar pe ecran de proiecție, modelul de interferență, similar cu cel care ar fi apărut în cazul în care cele două fante de a trece valuri, dar nu și particule.
Un astfel de model apare din faptul că valul, care trece între două sloturi, este împărțit în două valuri. Ca urmare a continuării mișcării, undele sunt suprapuse una peste cealaltă, iar în unele zone are loc amortizarea lor mutuală. Ca rezultat, obținem multe benzi pe ecranul de proiecție, în loc de unul, ca și cum ar fi dacă electronul s-ar comporta ca o particulă.
Structura nucleului atomului: protoni și neutroni
Protonii și neutronii formează nucleul atomului. Și în plus, că în volumul total nucleul ocupă mai puțin de 1%, în această structură se concentrează întreaga masă a sistemului. Dar, în detrimentul structurii protonilor și neutronilor, fizicienii se împărtășesc în opiniile lor și în momentul de față există două teorii.
Modelul standard spune că protonii și neutronii constau din trei cuarci, interconectați de un nor de gluoni. Quark-urile sunt particule asemănătoare punctului, la fel ca quanta și electronii. Și gluonii sunt particule virtuale care asigură interacțiunea cu quark-uri. Cu toate acestea, nu s-au găsit nici în sine nici quarks, nici gluoni, deoarece acest model se pretează la critici severe.
Dar, pe o teorie alternativă a câmpului unificat, dezvoltat de Einstein protoni și neutroni, atât la fel ca oricare altă particulă a lumii fizice, se rotește la o viteză de câmp electromagnetic de lumină.
Care sunt principiile structurii atomului?
Totul în lume - subtil și dens, lichid, solid și gazos - este doar stările energetice ale nenumăratelor câmpuri care pătrund în spațiul universului. Cu cât este mai mare nivelul de energie din câmp, cu atât este mai subtil și evaziv. Cu cât nivelul de energie este mai mic, cu atât este mai stabil și mai tangibil. În structura unui atom, ca și în structura oricărei alte unități a universului, există interacțiunea unor astfel de câmpuri - diferite în densitatea energetică. Deci, baza tuturor este energia. iar materia este doar o iluzie a minții.
S-ar putea să vă placă
Trimiteți-le prietenilor: