Si los átomos son en su mayoría espacios vacíos, ¿por qué no puedo poner mi mano a través de una mesa sin importar lo fuerte que golpee la mesa con mi mano?

Me encanta cuando puedo copiar y pegar una respuesta de mi libro.

Primero, los átomos NO son en su mayoría espacios vacíos:

“Una partícula es un objeto limitado localizado. Tiene aristas, o tal vez, como algunos piensan, es solo un punto. Una partícula existe en el espacio y alrededor de ella hay un espacio vacío. Un campo, por otro lado, es algo que existe en todas partes como una propiedad del espacio. Su intensidad puede ser pequeña, pero nunca es cero. Incluso en áreas donde no hay cuantos, hay una pequeña cantidad de campo llamado campo de vacío. En QFT no existe el espacio vacío. Mientras que las partículas se mueven a través del espacio como pelotas de béisbol, los campos son difusos y dispersos; exhiben interferencia y difracción “.

Esto plantea la pregunta: ¿cómo se le ocurrió a Rutherford (quien inventó el modelo orbital del átomo) la idea de que se trata de un espacio casi vacío? De nuevo una cita:

“Si el electrón es un campo que llena el espacio alrededor del núcleo, ¿cómo podría Rutherford llegar a la conclusión de que los átomos de oro son en su mayoría espacio vacío? La respuesta es que el campo de electrones no es un objeto sólido impenetrable; es una condición del espacio, y diferentes campos pueden estar presentes en el mismo espacio. En el mismo espacio “amarillo” que representa el campo de electrones alrededor de un núcleo, también hay un campo EM verde y un campo gravitatorio azul muy débil. Incluso hay ligeros matices de los campos púrpura y marrón de corto alcance que están presentes dentro del núcleo. Por lo tanto, no fue un problema para el rayo alfa de Rutherford atravesar estos campos difusos hasta que es desviado por un núcleo altamente concentrado, donde la fuerza de repulsión eléctrica es mucho más fuerte.

Vamos, quoranes, levántate y huele los campos. (Si desea saber más, puede leer los Capítulos 1 y 10 de mi libro gratis en quantum-field-theory.net).

Cada átomo está rodeado por un campo eléctrico de tipo creado por la órbita de sus electrones alrededor del núcleo. Este campo eléctrico crea una especie de campo de fuerza (como un ventilador o imán) que repele otras partículas con la misma carga. Las superficies están hechas de moléculas, de modo que la mayoría de los objetos son básicamente paredes de estos campos de fuerza. En su mayor parte, solo ciertas reacciones químicas e interacciones de partículas pueden manipular estas barreras. (sin incluir el cambio de la forma de un objeto)

Porque es necesario mirar más duro a las cabras. Lo siento, mala referencia de la película. Bueno, la película era buena, la referencia era mala.

En una vena más seria, si tu hipótesis fuera correcta, también caeríamos a través de la tierra. Como vemos, las cosas “importan” en su mayoría no lo son. El núcleo contiene la mayoría de la masa, pero los electrones casi no tienen masa. Lo que sí tienen es una carga negativa que rodea el núcleo. Si modificamos un poco nuestra percepción y dejamos de pensar en la masa como lo que conforma nuestro universo y pensamos en la energía como la unidad más sustancial para medir la “solidez” de nuestro universo, el átomo deja de parecer un espacio vacío.

Debido a que los electrones se mueven alrededor del átomo lo suficientemente rápido como para evitar que su mano pase por la mesa.

Quizás nunca toques el núcleo de un átomo, pero eso no significa que sean menos permeables. Imagina un montón de aire cubierto con una cáscara de metal duro. ¿Será menos permeable a causa de lo que? Por supuesto, este ejemplo no es muy preciso, pero podría ayudarlo a visualizar lo que sucede.

  1. Fuerza electromagnética: hace que los electrones se alejen de los electrones y los protones se alejen entre sí.
  2. Su mano es demasiado grande: ¿Cree que puede encajar algo tan grande en brechas de nanómetros de ancho? De todos modos, los átomos no solo se entrelazan como lego como este.

Aunque puedes poner tu mano a través de una mesa. Pero primero tendrías que destruirlo.

Porque los electrones en los átomos de tu mano repelen los electrones en los átomos de la tabla. Es esencialmente todo electrostático.

Porque son espacios vacíos rodeados por un área de descanso. Y las áreas de mantenimiento en su mano repelen las áreas de mantenimiento en la mesa. En el nivel más bajo, las únicas cosas que tienen un tamaño en absoluto son estas áreas de mantenimiento. Las partículas más fundamentales no tienen ningún tamaño en absoluto, solo se mantienen alejadas entre sí.