Az egyik filmben azt hallottam, hogy a testek valójában soha nem érintkeznek, mert egy minimális taszító erő van közöttük. Ez igaz?

Nézz meg pár kvantumfizikával foglalkozó videót!

Nem nagyon lehet meg lehet érteni, hogy miről van szó, de azért nézd meg.

Itt több dolog is van, amit meg kell különböztetni:

1: a szilárd felületek SOHA nem simák, hanem rücskösek. Még, ha polírozottak, akkor is. Tehát, ha két ilyen szilárd felületet a lehető legközelebb viszel egymáshoz, akkor is csak a felületük néhány %-án fognak összeérni az atomjaik, a többi helyen levegő lesz köztük, vagy semmi.

Ha sikerül elérned (pl. olvasztással), hogy teljesen összeérjenek, akkor összehegednek és nem lehet őket egykönnyen szétválasztani!

2: amiről szó volt, hogy az atommagok nem érnek össze, hanem csak az elektronfelhők.

Ha két ilyen elektronfelhőt közelítesz egymáshoz, akkor taszítani fogják egymást, és mindkét felhő eltorzul. Ezen kívül, ha elég közel viszed őket egymáshoz, akkor a külső elektronok pályát változtatnak, és kialakítanak egy közös felhőt a két atommag körül.

Ezek miatt ezek az atomok VONZANI fogják egymást - addig, amíg túl közel nem kerülnek, mert akkor megint taszítják. A kettő között kialakul egy egyensúly.

Mivel azonban sok atomból csak néhánnyal történik meg ez (a többi túl messze van), ezért ezek elég könnyen szétválaszthatók.

3: Attól még, hogy nem érintkeznek közvetlenül, az egyik tudja nyomni és el tudja tolni a másikat. Ugyanúgy, mint ahogy egyik mágnes is el tudja tolni a másikat, ha ellentétes pólussal közelítesz.

Ja, és a "minimális" taszító erő... nos, pl. a víznél, ha össze akarod nyomni, akkor akár tonnákat pakolhatsz egy pici kis felületre - akkor is csak néhány %-ot megy össze.

Ha elég közel viszed az anyagokat, ott hatalmas taszító erők jönnek létre. Az igaz, hogy ekkor már összehegedtek, szóval utána szétválasztani sem egyszerű - de akkor is. Nem lehet az atomokat csak úgy összenyomni.

Én onnan kezdeném, hogy mit nevezünk érintésnek. Ez például egy biológiai lény érzete. Ennek kiindulópontja egy érzőideg. Ez fizikai oldalról nézve egy detektor:amikor két közeli atom vagy molekula elektronfelhője már eléggé torzítja egymást, akkor valami nem visszafordítható történik legalább az egyikben, detektálódik a közelség, és végül is ezt nevezzük érintésnek.

Sokkal faramucibb a kérdés, ha egyszerű ionokkal szóráskísérletet végzünk. Legyen mondjuk tisztán rugalmas Coulomb-szórás. Az egyik ion átmenetileg közel kerül a máskhoz, és mindkettejük mozgása megváltozik. Itt hol az érintési határ? Van valahol minőségi ugrás a folyamatban, de biztos,hogy oda definiáljuk az érintést?

Igen, ez nyilván egy alapszintű kvantummechnikával vagy atomfizikával foglalkozó ismeretterjesztő filmben hangzott el, és arról szól, hogy amit mi egyetlen nagy anyagtömbként egy testnek érzékelünk, az valójában sok parányi atomból áll, és a testek áthatolhatatlanságaként megélt hétköznapi élményünk hátterében az a jelenség van, hogy két különböző test felületi atomjai egymáshoz közel kerülve taszítják egymást. Ennek a taszító erőnek az eredete elektromos illetőleg kvantummechanikai. Ekkor az atomok ugyanis nem képeznek egy új vegyületet, nem lesz közös az elektronfelhőjük, hanem ezek igyekeznek elkülönülni egymástól. Ez pedig elég lehet ahhoz, hogy az egyik test ellenáljon egy másik "áthatolási szándékának": ekkor alakul ki az erőhatás, amit mi tapintásként, érintésként nevezünk a hétköznapi életben.

Fizikában nem járatos egyének számára hasznos tanulság, hogy az anyagnak ez a fajta makroszkopikus, kemény, tapintható szemlélete teljesen rossz a mikroszkopikus tartományban teljesen téves. A tapintás nem más, mint kölcsönhatás. Ha azonban egy részecske nem hat kölcsön azzal az anyagtömbbel, amivel "ütközik", akkor az ő számára az az anyagtömb kvázi mintha ott sem lenne (ez nem feltétlenül igaz, de sok esetben így van). Ilyen történik pl. akkor, ha egy világűrben száguldó neutrínó áthalad az egész földgolyón anélkül, hogy akárcsak egyetlen atomba beleütközne. Ritkán előfordul, hogy mégis beleütközik, de nagy valószínűséggel nem. Vagyis a neutrínó számára még a Föld bolygó sem elég sűrű és nagy anyagdarab, simán áthatol rajta.