To, że atomy bywają niezbyt pokojowe, wszyscy wiedzą.
Ale już to, jak małe są atomy i jakie niespodzianki znajdują się w ich wnętrzu, nie każdy wie.
Widzicie maleńką kropeczkę światła między dwiema elektrodami? To dokładnie jeden nieruchomy atom strontu, utrwalony w 2017 roku na zdjęciu przez studenta Uniwersytetu w Oksfordzie.
Wyobraźcie sobie, jak mały jest ten atom, jeżeli podtrzymujące go elektrody znajdują się od siebie w odległości tylko 2 mm.
Ale nawet tak mikroskopijne atomy nie są niepodzielnymi cząsteczkami. Składają się z protonów i neutronów, tworzących jądro, oraz z elektronów.
Przy średnim rozmiarze jądra atomowego na poziomie 0,001-0,01 pikometra, średni rozmiar atomu wynosi 200 pikometrów.
Zwróćcie uwagę, że jądro i elektron nie są po prostu punktami, z których jeden obraca się wokół drugiego po wyraźnie wyznaczonej linii.
Elektron jest jakby rozmazany w przestrzeni wokół jądra, czyli znajduje się wokół jądra wszędzie i równocześnie, poruszając się z prędkością 2200 km/s.
Popatrzcie, jaka ogromna jest odległość między jądrem a orbitalem elektronu! Materia zajmuje w atomie tylko jedną miliardową część! A reszta? Pusta przestrzeń?
Teraz rozbijemy jądro atomu, na przykład, wodoru. W jego wnętrzu znajdują się 3 drobniejsze cząsteczki – kwarki, a każdy z kwarków jest 20 tysięcy mniejszy od jądra.
Cała reszta to pole gluonowe. Czyli też puste miejsce?
Wychodzi na to, że i jądro, i sam atom w 99,99% składają się z pustej przestrzeni!
Tak, my sami i cały świat materialny wokół nas – to pustka. A dokładniej, zakręcone w przestrzeni pola, fale i energie.
Trudno wam w to uwierzyć? To powiększymy jądro atomu wodoru do rozmiaru piłki futbolowej.
W rezultacie elektron będzie się znajdował w odległości około dwudziestu trzech kilometrów od piłki. A cała pozostała przestrzeń między tymi dwoma obiektami będzie pusta.
Gdybyśmy założyli, że wszystkie jądra i elektrony atomów, z których zbudowane jest ludzkie ciało, są przyciśnięte do siebie bez pustego miejsca między nimi…
… to człowiek miałby rozmiar kilku tysięcznych części milimetra.
Ciała wszystkich 7 miliardów mieszkańców Ziemi, ściśnięte ze sobą w taki sposób, będą nie większe od jabłka.
A propos jabłek. Pochrupałbyś? To bez sensu. Przecież, w gruncie rzeczy, będziesz zapychać pustkę w żołądku taką samą pustką.
Twój dom też trudno nazwać materialnym. Przecież nawet w drapaczu chmur Burdż Chalifa wszystkie atomy i elektrony, jeżeli je ścisnąć, będą miały rozmiar ziarenka ryżu.
Zamyśliłeś się nad tym? To znaczy, że do pracy włączył się twój mózg, też zbudowany z właściwie pustych atomów – czyli, próbujesz myśleć próżnią!
Tak podchodząc do sprawy, zdanie: “Ale z ciebie pustak!” ne jest obraźliwe, jest tylko konstatacją faktu.
Mało tego: fizycy i chemicy, którzy się tym zajmują, są niczym więcej, niż kupką pustych atomów, badających inne puste atomy.
I jakże zadziwiające jest to, że atomy, pomimo mikroskopijnych rozmiarów i pustego wnętrza, tworzą razem niesamowicie piękne rzeczy.
Jednak wszelkie starania ludzi, żeby zrozumieć, jak to się dzieje, wywołują tylko pobłażliwy uśmiech tego, który patrzy na nas z góry.
