Miért marad meg az elektron sebessége és miért marad meg az atommag körüli kőrpályán?
Elmagyarázná nekem valaki, hogy amikor minden már rendszer rendkívül instabil, (pl. műholdak csak egy spediális pályán keringhetnek a föld körül,) a bolygók egy síkba rendeződnek a nap körül, vagy bármi más test körül ha a speciális körpályáról kimozdítjuk a testet, akkor az eltávolodik vagy közeledik az objektumhoz.
Az elektronok ezzel szemben stabilan mozognak az atommag körül nem egy síkban, és megtartva sebességüket. (Persze tudom a fémek kívételek, de a molekulák körül is keringenek az elektronok, és ott is rögtön stabilak lesznek) Más rendszerekben ez egyáltalán nem így van, ráadásul az elektronok nem lassulnak le az atommag körül sem. Miért?
Dehogynem.
Csak nehéz ebben a világegyetemben akár 1 atomot is mutatni, ami egyáltalán nem kap kívülről energiát utánpótlásnak. :)
"az elektronok nem lassulnak le az atommag körül sem"
Miért tennék?
Tökéletes vákuumban, csak a gravitáció hatása alatt a műhold sem lassulna.
És mindezzel még megmaradtunk a newtoni fizikánál.
Az atomfizikai szintű okokat meg majd leírhatja valaki nálam járatosabb.
De akkor hogy lehet konkrét mérete?
Egy csomó hivatalos helyen konkrét méretet írnak az elektronra, mintha az valóban egy megfogható kiterjedésű valós test lenne. Pl. A wikipedia is azt írja, hogy az elektron sugara 10−18 m, míg az atom sugara 10-11 m. (Elnézést de nem tudok felső indexet ezen az oldalon.) Most akkor létezik az elektron konkrét önálló testként, ami rohangászik körbe körbe az atom körül, vagy nem?
Az a baj, hogy igen is meg nem is :D EZ a kvantumfizika csodája. Amíg nem próbálod meghatározni a konkrét fizikai helyét, addig igazándiból nem is rendelkezik se fizikai kiterjedéssel, se konkrét hellyel.
A pozíciója egy ún hullámfüggvénnyel jellemezhető, úgy viselkedik, mintha hullám lenne. Egy hullámról hogyan mondod meg, hogy most itt van vagy ott van? Pl. a vízben a hullám melyik pontjára böksz rá?
Amikor megpróbálod meghatározni a helyét, akkor ebből a kiterjedt, hullámszerű állapotból "belezuhan" egy konkrét térrészbe. De ez a térrész teljesen véletlenszerűen választódik ki a hullámfüggvény által meghatározott valószínűségek szerint.
Tehát ha pl két helyen lehet, akkor a hullámfüggvénye megmondja, hogy x valószínűséggel itt jelenik meg, y valószínűséggel meg amott.
Ez a kvantumfizika :D Ha érdekel, olvass utána a kettős rés kísérletnek.
Úgy lehet konkrét mérete, hogy az a szabad elektronnak van.
A nem kötött, vagyis különálló, szabad elektron valóban egy fizikai kiterjedéssel bíró anyagi test, amelynek van mérete, sebessége, töltése, tömege, stb.... Pontosabban anyagi testként, RÉSZECSKEKÉNT viselkedik.
A kötött elektron, amely egy atomon belül található, az nem részecskeként, hanem HULLÁMKÉNT viselkedik, azaz bizonyos esetekben egész más tulajdonságai vannak.
Az elektronfelhőn belül például fizikailag nem elkülöníthetők az egyes elektronok, de együttesen úgy viselkednek, MINTHA bizonyos elektronpályákon, alhéjakon keringő pontszerű töltések lennének. Vagyis inkább mi szeretünk így számolni velük, mert erre megvannak a jól bevált, egyszerű számítási eljárásaink.
Ha az atomon belüli elektronokkal valószínűségi függvényként számolnánk, akkor sokkal bonyolultabb számításokat kellene alkalmaznunk, amik adott esetben túlzottan nagy feladatot jelentenének.
Szerintem az az igazság, hogy a mindennapi életünk nagyságrendjétől nagyon eltérő dolgokról, - univerzum, elemi részecskék - vajmi keveset lehet BIZTOSAN tudni.
Vannak elméletek és modellek amik egyre jobban közelítik a tapasztalatokat, - pl. részecske és/vagy hullám - de nem fogadnék rá, hogy tényleg így van, - ezek közel állhatnak a valósághoz, és nincs jobb, - ennyi.
Az általad említett makroesetekben rengeteg tényező van, ami még hat a keringő testre, csak mi nem számolunk velük, mert vagy nem ismerjük őket, vagy túl bonyolult, vagy nem érdekes. Szóval ezer oka van, miért hagyjuk figyelmen kívül mi, de a fizika nem hagyja figyelmen kívül. Ezt mi instabilitásnak éljük meg. De tudjuk hogy van, hiszen például a műhold, amikor lezuhanna, nagyon is megpróbáljuk kiszámítani, hová fog zuhanni.
A makrovilág és a mikrovilág közötti párhuzam először akkor bicsaklik meg, amikor azt mondjuk, az előbbi folytonos (hiszen diffegyenletekkel modellezzük), az utóbbi meg diszkrét (kvantált). Ebből sok bonyodalom adódik.
Az egyik ilyen az említett elektronfelhő, a hullámtermészet (ahol pálya sincs), meg anyagi természet (ahol van tömeg, méret és hasonlók). Amikor stabilitást, keringést, és hasonlókat mondunk a mikrovilágban, akkor nem szabad ezeket szó szerint érteni. Csak azért ezeket a kifejezéseket használjuk, hogy könnyebb legyen a beszéd, de a szakértő előtte megtanulta őket a helyzetük és a körülmények szerint kódolni, azért nem érti félre.
Még annyit: a hullám és anyagi természet keveredése azzal függ össze, hogy amikor egy tulajdonságról beszélünk, annak mennyiségi értékeit előzőleg mértük. Csakhogy a mikrovilágban a mérőeszköz hatása összemérhető a mérendő dologgal, ezért minden eredmény attól függ, mivel mérünk. Ha a fényt lencsével vizsgáljuk, a hullámtulajdonságát látjuk, mert a lencse erre alkalmas. Ha elektródával, az anyagi tulajdonságát érzékeljük, mert az az energiáról ad felvilágosítást. Ezt a dolgot úgy fejezzük ki, hogy a mikrovilág szereplői sajátállapotban vannak, és a mért sajátállapot értéke, valamint a mérőeszköz sajátállapota között szigorú összefüggés van, ami számolható.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!