Sólin Sólin Rís 07:25 • sest 19:10 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 19:37 • Sest 16:55 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 09:51 • Síðdegis: 22:11 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 03:36 • Síðdegis: 16:03 í Reykjavík

Ef hlutir eru úr atómum og eindir hreyfast í þeim, falla þá ekki hlutirnir saman ef eindirnar stöðvast?

Viðar Guðmundsson

Upphafleg spurning var sem hér segir:
Allir hlutir eru byggðir upp af atómum og í atómum eru eindir á hreyfingu. Hvað yrði um hluti, til dæmis blýant, ef eindirnar hægðu mikið á sér, jafnvel stöðvuðust? Myndu þeir falla saman?
Skoðum rafeindir í atómi. Okkur dettur fyrst í hug að rafeind sé lítil og létt eind og gæti því verið eins og rykkorn sem þyrlast um kjarnann í atómi. Því hlyti að vera til sá möguleiki að hún gæti hægt á sér. Ef það gerðist myndu samt áfram verka feiknasterkir rafkraftar milli eindanna. Þeir myndu draga rafeindirnar að kjarnanum en milli rafeindanna væri fráhrindikraftur, þannig að ekki væri augljóst að þær gætu ekki einfaldlega límst utan á kjarnann.

En málið er enn skrýtnara. Rafeindir eru ekki eins og rykkorn! Rafeind inni í atómi getur ekki hægt á sér! Við verðum að lýsa eiginleikum rafeinda með skammtafræði, en ekki aflfræði Newtons sem gildir hins vegar ágætlega um stórar agnir eins og bolta og himintungl. Samkvæmt skammtafræðinni getur rafeind í atómi ekki misst alla orku sína, slíkt gerist aldrei, og við verðum að endurskoða mynd okkar af rafeindinni.

Rafeindin heldur ávallt eftir svo kallaðri núllpunktsorku, sama hversu lágt við gætum kælt gas atóma sem hún væri í. Þess vegna er sá möguleiki að efnið hrynji saman vegna þess að eindirnar stöðvuðust ekki til staðar! Það gerist aldrei í náttúrunni. Hér er í raun ekki hægt að spyrja, hvers vegna? Niðurstöður tilrauna hafa orðið til þess að skammtafræðin var búin til. Hún er lýsing á því hvernig þessi ferli gerast í náttúrunni; annar skilningur er ekki til.

Ýmislegt fleira um þetta efni má finna með því að nota leitarorðin 'skammtafræði' eða 'óvissulögmál' í leitarvél Vísindavefjarins.

Höfundur

Viðar Guðmundsson

prófessor í eðlisfræði við HÍ

Útgáfudagur

3.5.2001

Spyrjandi

Fríða María Harðardóttir

Tilvísun

Viðar Guðmundsson. „Ef hlutir eru úr atómum og eindir hreyfast í þeim, falla þá ekki hlutirnir saman ef eindirnar stöðvast?“ Vísindavefurinn, 3. maí 2001. Sótt 27. september 2021. http://visindavefur.is/svar.php?id=1563.

Viðar Guðmundsson. (2001, 3. maí). Ef hlutir eru úr atómum og eindir hreyfast í þeim, falla þá ekki hlutirnir saman ef eindirnar stöðvast? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=1563

Viðar Guðmundsson. „Ef hlutir eru úr atómum og eindir hreyfast í þeim, falla þá ekki hlutirnir saman ef eindirnar stöðvast?“ Vísindavefurinn. 3. maí. 2001. Vefsíða. 27. sep. 2021. <http://visindavefur.is/svar.php?id=1563>.

Chicago | APA | MLA

Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Ef hlutir eru úr atómum og eindir hreyfast í þeim, falla þá ekki hlutirnir saman ef eindirnar stöðvast?
Upphafleg spurning var sem hér segir:

Allir hlutir eru byggðir upp af atómum og í atómum eru eindir á hreyfingu. Hvað yrði um hluti, til dæmis blýant, ef eindirnar hægðu mikið á sér, jafnvel stöðvuðust? Myndu þeir falla saman?
Skoðum rafeindir í atómi. Okkur dettur fyrst í hug að rafeind sé lítil og létt eind og gæti því verið eins og rykkorn sem þyrlast um kjarnann í atómi. Því hlyti að vera til sá möguleiki að hún gæti hægt á sér. Ef það gerðist myndu samt áfram verka feiknasterkir rafkraftar milli eindanna. Þeir myndu draga rafeindirnar að kjarnanum en milli rafeindanna væri fráhrindikraftur, þannig að ekki væri augljóst að þær gætu ekki einfaldlega límst utan á kjarnann.

En málið er enn skrýtnara. Rafeindir eru ekki eins og rykkorn! Rafeind inni í atómi getur ekki hægt á sér! Við verðum að lýsa eiginleikum rafeinda með skammtafræði, en ekki aflfræði Newtons sem gildir hins vegar ágætlega um stórar agnir eins og bolta og himintungl. Samkvæmt skammtafræðinni getur rafeind í atómi ekki misst alla orku sína, slíkt gerist aldrei, og við verðum að endurskoða mynd okkar af rafeindinni.

Rafeindin heldur ávallt eftir svo kallaðri núllpunktsorku, sama hversu lágt við gætum kælt gas atóma sem hún væri í. Þess vegna er sá möguleiki að efnið hrynji saman vegna þess að eindirnar stöðvuðust ekki til staðar! Það gerist aldrei í náttúrunni. Hér er í raun ekki hægt að spyrja, hvers vegna? Niðurstöður tilrauna hafa orðið til þess að skammtafræðin var búin til. Hún er lýsing á því hvernig þessi ferli gerast í náttúrunni; annar skilningur er ekki til.

Ýmislegt fleira um þetta efni má finna með því að nota leitarorðin 'skammtafræði' eða 'óvissulögmál' í leitarvél Vísindavefjarins....