¿El espacio en el que vivimos está completamente lleno de átomos que se tocan entre sí, creando así un pozo gigantesco para niños en el que estamos sumergidos?

Bueno … obviamente hay diferencias para diferentes materiales, pero tomemos su metáfora de bola de bolas al corazón y veamos a dónde va.

Las bolas en un hoyo de pelota parecen tener un diámetro de alrededor de 3.1 ″ (7.9cm). El diámetro de una molécula de nitrógeno u oxígeno es de aproximadamente 3 angstroms (3.1 angstroms o 3.1 \ times 10 ^ {- 10} m para N_2), por lo que es una conversión conveniente.

(fuente wikipedia, autor: Larry D. Moore CC BY-SA 3.0 .)

Para el aire, el espaciado intermolecular es aproximadamente 3.4 \ veces 10 ^ {- 9} m, o aproximadamente 34 angstroms, o aproximadamente una yarda / metro si tomamos la conversión que sugerimos. Entonces, si las moléculas de aire fueran bolas de bolas, entonces habría una o dos bolas en un metro cúbico / yarda de espacio. No hay demasiada gente.

OK, ¿qué pasa con un líquido, digamos agua. Las moléculas más pequeñas (aproximadamente 1,2 angstroms), por lo que las moléculas de agua son más como pelotas de golf. Están separados por 3 o 4 angstroms, por lo que para el agua tienes pelotas de golf separadas aproximadamente del ancho de una bola de pit-pit, aunque rebotan como locas, por supuesto.

Los sólidos … van a variar ampliamente, pero vamos a usar plástico. El plástico tiene moléculas de cadena larga, así que reemplaza las bolas de bolas con esos juguetes de plástico que hacen las cadenas largas:

Fuente: Parenting.com: Familias modernas + Ideas frescas

Convierte un montón de estos en cadenas realmente largas y permite que se enreden en una pila y probablemente estés muy cerca de tu teclado de plástico. El espacio entre las cadenas variará mucho (miré un par de artículos sobre química de polímeros para intentar darte una respuesta más exacta pero me estoy rindiendo … es muy complicado y desordenado, pero una maraña de cadenas rígidas como esta parece un modelo aún mejor todo el tiempo.) Los espacios en esto también serán correctos … sabes que el aire se filtrará a través de los plásticos, pero solo lentamente, al igual que algunas bolas de bolas podrían filtrarse a través de tu montón de cadenas, pero solo lentamente también.

Por lo tanto, sus dedos están hechos de cadenas más cortas como estas que pegan pelotas de golf (hola membranas lipídicas) y se enredan enredadas (¡epidermis!), Que empujan pilas y pilas de cadenas sueltas (su teclado). Estos se repelen, por lo que probablemente no empujan realmente, pero se acercan lo suficiente como para que algunas de las cadenas se enreden y se enreden. Cuando saque los dedos de las teclas, algunas de las moléculas del teclado permanecerán unidas a sus dedos y se desgarrarán, mientras que algunos de sus dedos se aflojarán y se mantendrán en el teclado. Es por eso que tus teclas se desgastan y tu teclado se ensucia …

Mientras tanto, todo esto está rodeado de bolas espaciadas ampliamente espaciadas que golpean y son la atmósfera.

Y un poco de espacio vacío aparte de eso.

Bienvenido a tu mundo en una escala media. Comience a observar más de cerca todas esas bolas de plástico y se dará cuenta de que, en una escala más pequeña, no son bolas duras, sino borrosas y borrosas, sin bordes claros … ¡Pero esa es otra historia!

Alfa centauri

Uno puede ver esto de muchas maneras, así que sí y no sería igualmente correcto.

En mecánica cuántica, la función de onda está en casi todas partes, por lo que la función de onda de un átomo en Alpha Centuri todavía no es cero aquí. Estamos íntimamente conectados con el resto del universo.

Se dice que las cosas se ‘tocan’ cuando una está prohibida por la física de la otra para acercarse y, en este sentido, tus pies tocan el suelo.

Sin embargo, las bolas en su analogía no tienen límites tan blandos como los átomos, al menos tienen pero en la misma escala;)

Luego, el límite de las bolas está hecho de átomos, de modo que donde “tocar” es justo donde la repulsión de los electrones es suficiente para contrarrestar cualquier fuerza que los acerque.

A2a: Sí … y no.

Sí, en el sentido de que en la teoría cuántica de campos no hay límite para el rango de acción, por lo que los campos de fuerza atómica llenan todo el espacio.

No, en el sentido de que ubicamos un átomo (materia) para que esté dentro de una región del espacio probabilísticamente casi cierta, por lo que el espacio está casi vacío, entremezclado con una pequeña cantidad de materia (alrededor de 1 átomo por metro cúbico de espacio, creo que es la figura .)

Mientras su cuerpo está rodeado por la atmósfera que está llena de átomos y moléculas, la atmósfera también es un gas.

Esto significa que la atmósfera tiene grandes huecos de nada (vacíos) entre los átomos / moléculas.

Cuanto más hacia un sólido vas, más cerca están los átomos.