Si hago dos esferas perfectas, átomo a átomo, e hice que dos de ellas toquen las puntas, ¿cuántos átomos se tocarán?

Hay varios problemas con este senario. La primera construcción de una esfera perfecta, como han dicho otros, solo es posible en teoría. Es como hacer un círculo perfecto tomando un triángulo y recortando esquinas hasta que quede sin esquinas. Realmente solo puede aproximarse a la perfección a medida que agregas más y más átomos.

Si pudieras hacer de alguna manera una esfera perfecta, tendrías el segundo problema de mantenerla como una esfera. Los objetos en el nivel atómico, y mucho menos los más pequeños, no son estables, se mueven y se mueven todo el tiempo y crearían una esfera imperfecta casi al instante.

Si pudiera contenerla como una esfera perfecta de alguna manera, entonces tiene el problema de realmente tocar las dos juntas. Los átomos no son como pequeñas bolas que puedes juntar y tocar como objetos macro. Es como tratar de juntar el mismo lado de dos imanes muy fuertes. Excepto que estás juntando nubes de repulsión. La masa es en su mayor parte espacio vacío lleno de nubes de electrones.

La única vez que los “átomos” se juntan es en una estrella de neutrones donde los campos elctromenéticos se descomponen y los electrones se convierten en parte de los protones y se convierten en una masa de neutrones que se sacuden bajo inmensas fuerzas gravitacionales. Incluso en este nivel no se tocan realmente, pero están mucho más cerca. La densidad es tal que la cabeza de un pin de inicio de neutrón tiene la masa de varios rascacielos. Así es como están vacíos la mayoría de los objetos.

Suponiendo que de alguna manera podría empujarlos a esta etapa sin deformar la forma de la esfera de todo tipo de fuerzas, entonces tocarían exactamente en un punto porque, en teoría, todos los puntos circundantes serían más bajos que el punto de contacto y, por lo tanto, no serían tan táctiles.

Alternativamente, si estás tratando con estas energías, podrías accidentalmente causar la fusión o la separación directa de las partículas y cambiar el significado del toque total. O si el uso de una inmensa gravedad para mantenerlo todo unido puede crear un agujero negro y hacer que todos los átomos usados ​​se toquen. Así que por favor no intentes esto en casa.

Todas las respuestas correctas hasta ahora. Cero.

Pero como dijo Davi Feliciano Nonnenmacher, entendemos lo que realmente estás preguntando. La respuesta depende totalmente del diámetro de las dos esferas. Dos esferas a escala molecular se tocarán entre sí con una huella más pequeña que dos esferas del tamaño de los planetas.

Digamos que construiste a los buckyballs más pequeños posibles, C60.

Buckminsterfullerene – Wikipedia

… y hemos pasado una corriente entre ellos, para ayudar a caracterizar cómo se “tocan”

[0910.1281] Pasando corriente a través de moléculas en contacto

Un microscopio de fuerza atómica toca un átomo para (esencialmente) como máximo otro átomo a la vez.

Ya que los átomos no permanecerán en el mismo lugar en la superficie de la esfera, nunca podría describir cómo se verá el contacto o cuántos átomos estarían en contacto. Si el material de la esfera era muy denso y duro, el área de contacto será más pequeña que con el material blando. Si seguimos estrictamente su pregunta, es decir: “dos de ellos se tocan”, entonces solo se tocarán dos átomos.

Un punto singular, infinitesimalmente pequeño.

¡NINGUNA! Los átomos en una sustancia nunca se tocan.

Los átomos no se tocan entre sí, pero entendí lo que intentaste decir. Mi sentido común me dice que solo un punto podría hacer contacto con la otra esfera. Aunque podría estar equivocado.

Ninguna. Los electrones en el borde de los átomos evitarían que se “tocaran”.

solo un átomo de cada esfera se tocará, ya que están construidas con precisión y se tocan las puntas.