מה הטעות המדעית הגדולה ביותר בנמלה?

דמיאן מיכאלי מספר על הטעות הגדולה בהגדרת המילה חופש - אמזון (מרץ 2019).

Anonim

עם כל גיבור חדש, סאגה חדשה של נביחות- bashing ושמירה על אנשים רגילים מתחיל. עם זאת, בכמה מעגלים בלעדית של אנשים שהם נלהבים מדי לגבי גיבורי-על ומדע כאחד, מתנהל דיון חדש: האם גיבור-על ומעצמות-העל שלו ניתנים להשגה בחיים האמיתיים.

באחת ההודעות הישנות שלנו, דנו אם איש הברזל יכול להיות מחדש בעולם האמיתי. עכשיו, זה עוד תורו של מארוול גיבור: אנט-מאן. כאשר הוא לובש את החליפה שלו, הוא יכול להתכווץ כדי להיות קטן כמו נמלה ואז לחזור לגודל הרגיל שלו כרצונו.

בקנה מידה מאקרוסקופי, נראה שאין רעיון שניתן להעלות על הדעת (לפחות אחד מעשי) שיכול לכווץ אדם עד כמה סנטימטרים בגודל בלי להכתים את הגוף, יחד עם היותו מרושע מאוד (שהוא כמעט לא גיבור על הזרם המרכזי). לכן, עלינו לפנות לעבר התכונות הבסיסיות המרכיבות את גוף האדם בתקווה למצוא פתרון לבעיה זו מזעור.

לחסל את החלל הריק בתוך כל האטומים

.

אטום המימן. שימו לב למרחב הריק הגדול בתוך גבולות האטום (Image Source: Wikipedia.org)

אפשר לטעון כי מאחר והגרעין תופס רק חלק זעיר של כל החלל בתוך האטום, הרי שהאחרון הוא בעל שטח ריק, שניתן פשוט לסלקו כדי להפחית ביעילות את הגודל הכולל של האטום.

רעיון זה בהחלט הגיוני מבחינה אינטואיטיבית, אבל זה רחוק מלהיות בר השגה פיזית בעולם האמיתי. כדי להבין את הסיבה מאחורי זה, אנחנו חייבים לגבות קצת לעשות סיכום מהיר של המבנה הבסיסי ואת המאפיינים של האטומים.

אטומים

כל אטום מורכב משלושה חלקיקים תת-אטומיים, כלומר אלקטרונים (טעונים שלילי), פרוטונים (טעונים בחיוב) ונייטרונים. מתוך שלושת אלה, נויטרונים ופרוטונים יושבים בתוך הגרעין, בעוד האלקטרונים סובבים סביב הגרעין ברמות אנרגיה מוגדרות היטב. באטומים ניטראליים (או נטולים), מספר האלקטרונים והפרוטונים הוא תמיד זהה, בעוד שמספר הנייטרונים עשוי להיות זהה או לא.

לאטומים כבדים יש יותר פרוטונים בתוך הגרעינים שלהם, אשר מושכים את האלקטרונים המקיפים יותר. עם זאת, אטומים כאלה יש גם מספר גבוה של אלקטרונים טעונים שלילי, אשר נוטים להישאר רחוק יותר, בגלל כוחות דוחה גבוהה בינם לבין עצמם.

כך משתנה גודל האטום עם מספר אטומי הולך וגובר

זו הסיבה מספר אלקטרונים מכתיב כמה גדול אטום מסוים הולך להיות.

רדיוס האטום של אטום כלשהו - בדיוק כמו הרדיוס של כל מעגל - הוא מדד המרחק בין הגרעין לגבול המסלול החיצוני. אף על פי שההגדרה הזאת מעניקה לכאורה רעיון מוחשי יותר, או ויזואלי-טרנספורמטיבי, של חישוב רדיוס האטום, זה לא נכון מבחינה טכנית. על פי חוקי מכניקת הקוונטים, האלקטרונים אינם מסתובבים סביב הגרעין בנתיבים ברורים ומדויקים כמו אלה המתוארים בתרבות הפופולרית.


תיאור זה של אטום ואלקטרונים אינו נכון מבחינה טכנית

במקום זאת, הם "טסים" סביב הגרעין במה שמכונה "ענני אלקטרון" ללא גבול חיצוני מובהק; לכן, חישוב רדיוס האטום הוא לא פשוט כמו לקחת מעגל של קוטר ידוע פשוט לחתוך אותו לחצי.

הרדיוס האטומי, שמכתיב למעשה את גודל האטום, תלוי במספר פרמטרים, כולל מספר הפרוטונים בגרעין, מסת האלקטרון והמטען החשמלי שלו, ומשהו הידוע כמתמיד של פלאנק (הנקרא 'h ") - קבוע היסוד של היקום. שים לב כי ערכי המסה של האלקטרון, המטען החשמלי שלו וקבועו של פלאנק קבועים, כלומר הם אינם פתוחים לשינויים ושינויים, ולכן לא ניתן לשנותם בשום אופן.

הקביעות של 'קבועים'

מאחר שקבועים וחוקים אלה מגדירים את מרקם הקיום שלנו וכמעט כל דבר ביקום, טבעי הוא שאנשים תהו לעתים קרובות אם הקבועים הללו השתנו משחר היקום. פיסיקאי תיאורטיקאי אנגלי בשם פול דיראק העלה פעם ויכוח על הקביעות של הקבועים האוניברסליים באמצעות השערת "המספר הגדול" שלו. מחקרים רבים בוצעו באמצעות תצפיות אסטרונומיות של כוכבים רחוקים, בהירות חריגות של כוכבים חלשים ואבולוציה מסלולית, אך עד כה לא נמצאה הוכחה ניסויית שיכולה לתמוך באופן מוחלט בהשערה של כל וריאציה של קבועים אוניברסליים.

זה בהחלט דבר עם קבועים; כפי שהשם מרמז, הערכים שלהם הם חד משמעיים, קבועים ללא עוררין קבוע, ולכן הם לא יכולים להיות מתוקנים.

עכשיו, מאז גודל אטומי תלוי רק חבורה של קבועים, זה לא יכול להיות טמבל עם מלאכותית או אחרת, אפילו עם בסופר או בסרום גלולה. אם זה היה מטופל, עם זאת, אז זה יהיה כמעט בוודאות בעולם אחר שבו החוקים של היקום שלנו לא להחזיק מעמד.

זה מראה בבירור כי הצטמקות האדם לגודל של נמלה לא ניתן להשיג פשוט על ידי ביטול החלל הפנוי בתוך אטום. אתה גם לא יכול להסיר מספר נתון של אטומים מהגוף האנושי בתקווה לצמצם באופן דרסטי את גודל הגוף מבלי לאבד או לפגוע קשות במספר יכולות אנושיות פונקציות חיוניות.

מגניב כמו אנט-מאן נראה, אין שום דרך לעשות אדם קטן כמו נמלה מבלי להרוג אותם או לפחות פוגעים קשות במספר תפקודי הגוף החיוניים שלהם (צילום: קפטן אמריקה: מלחמת האזרחים (הסרט) / בידור מארוול)

ביקום של מארוול, יוצר היוצר של השיקוי המתכווץ, ד"ר הנרי פים, יצר גנרטור של "חלקיקי פים", אשר היה בעל יכולת לחבל ביעילות עם גודל האדם, תוך הפעלת שליטה מוחלטת על תהליך הטרנספורמציה. אם דוקטור פים אינו בדיוני, ו"חלקיקי פים" שלו יכולים באמת להקטין את האדם עם סגנון וחסד שכזה, לכל העולם תהיה גיבורית קטנה פעם אחת, וזה עשוי להיות שינוי ממש נחמד!

הפניות