Keplersche Gesetze auf atomarer Ebene

Wenn das umgekehrte quadratische Kraftgesetz von Coulomb zwischen zwei elektrostatischen Ladungen und auch auf atomarer Ebene (wie in Newtons Gravitationsgesetz) gilt, ist es dann verifiziert, dass die Keplerschen Gesetze, die ihre Grundlage bilden, auch auf dieser Ebene gelten? Wir vergleichen das Universum mit elementaren Atommodellen wie für Wasserstoff, Helium.

Das Bohr-Modell des Sonnensystems wurde ziemlich gründlich widerlegt, also nein, die Keplerschen Gesetze gelten nicht für das Atom.
Das funktioniert möglicherweise nicht und deshalb haben wir Quantenmechanik (die auf atomarer Ebene gilt) und Relativistische Mechanik (die bei größeren Objekten besser funktioniert) und sind ziemlich schwer zu vereinen.
Frühere (historische) Aufzeichnungen, wo wir sehen können, wie/auf welcher Grundlage sie widerlegt wurde?
Die Frage könnte sein, ob das Newtonsche Gravitationsgesetz in atomaren Entfernungen gültig ist und nicht auf atomare Systeme anwendbar ist.

Antworten (1)

Newtons Gravitationsgesetz wurde bis hinunter zu einem Zehntel Millimeter getestet. Es ist eine Kraft, die schwach genug ist, dass sie an diesem Punkt auf atomarer Ebene nicht gemessen werden kann.

Bis auf etwa einen Zehntelmillimeter haben wir ganz gut abgemessen, aber viel tiefer wird es schwieriger. Sie haben es bis auf einen Mikrometer oder so versucht ( 10 − 6 Meter, 0,001 mm), mit negativen Ergebnissen, die bis auf wenige Zehntel Mikrometer (dh etwa 0,1 mm) ziemlich eindeutig sind.

Siehe einige Referenzen unten. Es wurden keine Abweichungen festgestellt.

Der Hauptgrund, warum Menschen versucht haben, nach Abweichungen zu suchen, ist nicht, zu sehen, wie es mit atomaren oder elektrischen Kräften verglichen wird, sondern ob es so geht 1 / R 2 oder es weicht davon ab, und wenn dies Folgendes liefern könnte: 1) irgendwelche Gründe für eine Modifikation des Gravitationsgesetzes auf kleinen, aber immer noch größeren Maßstäben als Quanten (beachten Sie, dass eine Quantentheorie der Gravitation, die genügend Beweise hat, um akzeptabel zu sein, dies immer noch tut nicht existieren). 2) irgendein Hinweis darauf, dass es mehr als die 3 Dimensionen des Weltraums geben könnte. Wenn es Variationen im Gesetz des umgekehrten Quadrats gibt, könnte / würde dies ein Beweis für mikroskopisch kleine räumliche Extradimensionen um diese Größen herum sein. Zusätzliche räumliche Dimensionen sind für die Stringtheorie (und könnten im Mikrometer- oder kleineren Maßstab beobachtbar sein) oder einige andere unbewiesene Quantengravitationstheorien der Physik erforderlich.

Möglicherweise gibt es neuere Ergebnisse, ich habe sie bei einer schnellen Suche nicht gefunden, aber es wurde nicht viel über Anomalien in den geringen Entfernungen gefunden.

Verweise:

1) Versuche für Submikron: 2010: http://www.livescience.com/8789-gravity-small-scales-remains-mystery.html

2) Ebenfalls etwa 100 bis 1 Mikron: 2004: http://www.slac.stanford.edu/econf/C040802/papers/MOT004.PDF

3) Ergebnisse bis hinunter zu 56 Mikron: 2007: plus Ergebnisse zurück bis 1997: ein ppt in einem PDF, MBs (beachten Sie, es wird auch die Pioneer-Anomalie in astronomischen Bereichen des Sonnensystems diskutiert, aber ich denke, das wurde bereits erklärt): http
: //moriond.in2p3.fr/J07/trans/wednesday/reynaud.pdf Von dort: 'Bei 95% Konfidenz muss eine Yukawa-Wechselwirkung mit Gravitationsstärke einen Bereich <56μm haben'

+1 Große kurze Antwort Bob, ich wusste nicht, wohin Sie auf dieser Ebene ursprünglich mit Schwerkraftmessungen gingen, aber ich habe von einem möglichen ST-bezogenen Test erfahren.
Danke @CountTo10. Ich denke, das Problem bei kleinen Abmessungen ist, wie klein sie sind. Auf Planck-Niveau wird es seltsame und unterschiedliche Dinge geben, aber wenn wir irgendwelche Beweise für irgendetwas auf größeren als Planck-Skalen finden können, wird uns das einige Hinweise geben. Lassen Sie Ihren ST-Test zählen! (Auch wenn mehr als 10 😎)
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