Können wir die Atome berühren? [Duplikat]

Diese Frage ist im Grunde eine Abspaltung von der Frage meines Freundes – „Was sehen wir im Grunde? Ist es das Atom oder der Kern?“ (Er hatte sich auf die riesige Menge an leerem Raum innerhalb der Atome bezogen). Ich antwortete, dass es die elektronischen Übergänge zwischen verschiedenen Orbitalen sein müssten. Es erhält Energie von außen, es geht dann in eine Umlaufbahn nach innen, aber es ist dort instabil, also gibt es Energie ab und kehrt in seine ursprüngliche Umlaufbahn zurück. Stimmt die entsprechende Wellenlänge mit einer bestimmten Farbe überein, erkennen wir diese. (Typische Erklärung basierend auf Bohrs Modell).

Nun stellt sich die andere Frage, was wir berühren müssen (angenommen, wir berühren die Tastatur), weil der größte Teil des Raums im Inneren des Atoms leer ist. Die Größe des Kerns ist fast 100.000 Mal kleiner als das Atom. Berühren wir also die Atome oder den Kern? Oder die Gitteranordnung von Atomen? Was ist dann mit Flüssigkeiten?

Eine andere Sache, die ich weiß, ist, dass Reibungs- und andere Kontaktkräfte elektromagnetischen Ursprungs sind, aber ich weiß nicht genau, wie. Kann jemand bitte erklären?

Siehe auch: physical.stackexchange.com/q/23797/2451 und darin enthaltene Links.
Stellen Sie sich Atome nicht als "leeren Raum" vor. Betrachten Sie sie als Elektronenorbitale mit einem winzigen Kern in der Mitte. Nahezu die gesamte Masse eines Atoms ist in dem winzigen Kern enthalten, aber praktisch alle anderen physikalischen Eigenschaften gewöhnlicher Materie sind auf die Elektronenorbitale zurückzuführen. Wenn Sie eine Oberfläche berühren, ist die Kraft, die Sie spüren, ausschließlich auf die Wechselwirkung von Elektronen zurückzuführen, die zu den Atomen Ihres Fingers gehören, und auf Elektronen, die zu den Atomen der Oberfläche gehören. und wenn Sie eine Oberfläche sehen, interagieren Photonen mit Elektronen.

Antworten (1)

Bei den atomaren Skalen verliert die traditionelle Trennung in Sensibles und Sensibles im Wesentlichen ihre Bedeutung, teilweise auch die Frage nach dem Sensiblen. Was detektiert wird, hängt von der Art der Wechselwirkung mit der Materie ab, technisch „berühren“ oder „sehen“ wir Quantenobjekte nicht, sondern nehmen an Prozessen teil, an denen sie auch teilnehmen. Wenn die Art der Wechselwirkung darin besteht, ein Atom mit einem Photon zu treffen, wird tatsächlich ein Elektron angeregt, springt auf ein höheres Energieniveau und fällt dann ab, wobei ein weiteres Photon freigesetzt wird, was wir "sehen". Normalerweise treffen wir sie nicht selbst, sondern das Sonnenlicht, und unsere Augen nehmen die "reflektierten" Photonen wahr.

Aber Bohrs Atom ist nur eine halbklassische Annäherung, ebenso wie das Bild, wo Atome und Elektronen "Objekte" in der Leere sind, die wir mit anderen "Objekten" "schlagen". Bereits in der ausgewachsenen Quantenmechanik sind sie verteilte Wolken, die in einigen Regionen konzentrierter sind als in anderen, die mit anderen solchen Wolken im ganzen Raum interagieren. Und im quantenfeldtheoretischen Bild ist die Wechselwirkung von Licht und Materie noch komplizierter und beinhaltet Überlagerungen, die weder vollständig Licht noch Materie sind . Die Frage nach dem „Sehen“ löst sich gewissermaßen auf.

Was das Berühren anbelangt, leitet sich das, was wir fühlen, vom Widerstand gegen Druck ab, der eine Nebenwirkung von intermolekularen Kräften sein kann, nicht von Atomen oder Kernen, sie wirken unserem Versuch entgegen, Atome auseinander zu drücken. Oder es kann die Spin-Wechselwirkung von Elektronenwolken sein, wenn Atome nahe genug zusammenrücken, die halbklassische Beschreibung ist das Pauli-Ausschlussprinzip. Wie intermolekulare Kräfte verstanden werden, hängt wiederum von der Beschreibungsebene ab. Klassisch sind es Felder, die den Raum durchdringen, in der störenden Quantenfeldtheorie sind sie Artefakte des Teilchenaustauschs zwischen Bestandteilen von Atomen oder Molekülen, mit denen unsere Berührung interferiert, und in der allgemeinsten Beschreibung gibt es keine Trennung in einen Berührer und einen Berührten, wir sind es Teile eines einzigen interagierenden Systems, meist räumlich lokalisiert.