האטום כפי שמוכר למדע:האם יש לזה ביסוס/תצלום

restart3

New member
האטום כפי שמוכר למדע:האם יש לזה ביסוס/תצלום

שלום האם התמונה של אטום כגרעין זעיר אם חלקיקים המסתובבים סביבו במהירות וכ"ו..ויוצרים "משטח" כדורי חוטי סביבו(מרוב המהירות) וכ"ו.. (אם אני צודק..) .. האם זה הוכח ויזואלית והאם יש דבר כזה : צילום של האטום במידה ולא- עד כמה התקרבו להוכחה כזו אשמח גם ללינק לצילום ולהסבריו אם יש
 

revision

New member
השאלה היא למה אתה קורא צילום

לא ניתן לצלם אטומים במובן הרגיל מכיוון האטום קטן בהרבה מאורך הגל של האור הנראה. לא ניתן לייצר תמונה של אטום כפי שאתה מבקש (גם התיאור הפיזיקלי שנתת לא כל כך מדויק), מה שאפשר לעשות זה להשתמש במיקרוסקופים כגון מיקרוסקופ אלקטרונים או במיקרוסקופ כוח אטומי כדי לבצע מדידות על מולקולות ולקבל תמונה. במיקרוסקופ כוח אטומי מעבירים מחט זעירה על פני המולקולה. האטומים במולקולה מפעילים כוחות על המחט, המיקרוסקופ מודד את הכוחות האלה ועל המדידות אפשר לעשות חישובים ובסוף לייצר תמונה ממוחשבת. בקישור שבהודעה, יש תמונה של מולקולת אורגנית בשם pentacene שהתקבלה ממיקרוסקופ כוח אטומי. בתמונה ניתן לראות לא רק את מיקומי האטומים אלא גם את הקשרים הכימיים בינייהם.
 

restart3

New member
אהה תודה. כלומר עדיין לא נעשו בדיקות מדעיות

של ממש לגבי מיבנהו ה"גיאוגרפי" של האטום עצמו ? כלומר גרעין וניוטרונים סובבים וכ"ו ? כלומר שזה עדיין לחתוטין בתחום התאוריה הלא מוצקה,מבחינת עדויות התצפית הגיאוגרפית ? ועוד : אם הבנתי נכון ,גם לגבי המולקולות התצפית הזו שבצילום שמסרת מתארת מציאות גיאורפית כלשהי אך עדיין לא את טיבה הממשי של המולקולה ? כלומר האם היא חומר או אנרגיה או פשוט אובייקט מגיב ומוגב שעדיין אין לו שם ? תודה רבה על הלינק וההסבר ואטום קל
 

revision

New member
מבנה האטום זו תיאוריה מוצקה מאוד

שמבוססת על סדרת ניסויים שבוצעו בתחילת המאה ה-20 והתיאורה הפיזיקלית שפותחה באמצעות הניסויים הלאה. בפיזיקת חלקיקים אין שום משמעות ל"תצפיות גיאוגרפיות" כי חלקיקים קטנים לא מחזירים אור בתחום שאתה יכול לראות. לכן בפיזיקת חלקיקים עושים ניסויים ומדידות ולא תצפיות. התצלום בלינק הוא בעצם טכניקה אחרת של מדידה והוא בעיקר קוריוז. לא צריך אותו בשביל להבין את המבנה והרכב של המולקולה, בשביל זה יש שלל שיטות אחרות שמשתמשים בהן בפיזיקה וכימיה.
 
גם כשאתה רואה תמונה של ממש

למעשה אינך רואה את העצם, אלא מסתמך על ההנחה שגלי האור שיצאו מהעצם אכן מייצגים את המראה שלו, שמצלמה קלטה אותם בצורה הנכונה, שהייצוג של המידע שהיא קלטה אכן מתאים למציאות וכן הלאה. במובן זה אין שום הבדל בין מצלמה למקרוסקופ מינהור לדוגמה.
 

squalus

New member
כמו שנאמר, אין "תמונה" של מבנה האטום

וגם מה שמראים בספרות פופלרית: גרעין עם אלקטרונים סובבים סביבו כמו כוכבי לכת הוא תיאור קצת מופשט (המודל הפלנטרי של רת'פורד), ובעייתי, עד שהגיעה מכניקת הקוונטים ועזרה להבין יותר את מבנה האטום והתנהגות האלקטרונים. מכיוון שאין אפשרות למדוד בדיוק את מיקום האלקטרון מסביב לגרעין, פיתחו נוסחאות מתמטיות שמחשבות את ההסתברות של אלקטרון להיות במקום מסויים. בעקבות כך גילו שלאקלטרונים יש כמה מצבים קוונטים אפשריים, ובהתאם לכך הם נעים מסביב לגרעין בצורות שונות, שמתוארות ע"י אורביטלים וקליפות אלקטרונים. ההיסטוריה של המודלים השונים של האטום היא מאוד מעניינת, אבל מאוד ארוכה ומסובכת. אתה יכול להתסתכל בקישורים שהבאתי לויקיפדיה, אבל הגירסאות באנגלית הרבה יותר מפורטות.
 

restart3

New member
האם יתכן שבעתיד יצליחו לבנות שביב זעיר עם

איכויות גליות תשדיריות,כלומר אנטניות,כלומר שיוכל להעביר שדר שיצביע על מיקומו שיידבק לאחד הניוטרונים ויעביר ממנו שדרים ? כלומר "הנה אני"/אני והניוטרון- בנקודה 1 במרחב,הנה אני בנקודה 2.. 3 .... .. ואז שוב 1..2 והנה עשיתי מעגל/אליפסה /מסלול סובב כלשהוא כך שיהיה ניתן לעקוב אחר הניוטרון ומסלולו ?
 
לא.

כי את האנטנות הללו צריך לבנות ממשהו, והמשהו הזה מורכב מאטומים (שיש להם נייטרונים). זה כאילו תנסה לסמן טיפת מים ע"י כך שתשפוך עליה ליטר של צבע... גם השדר צריך להיות באורך מינימלי כלשהו, והאורך הזה גדול מגודלו של הנייטרון. יש עוד בעיות עם הקונספט שלך, אבל נסתפק באלה. כנראה קשה לך עדיין לתפוס את המושג "חלקיק תת-אטומי".
 

squalus

New member
לא

בגלל עקרון האי-ודאות של הייזנברג. וכמובן בגלל שאותו שבב יהיה חייב להיות מורכב מחלקיקים תת--אטומיים, וזה פשוט בלתי אפשרי.
 

restart3

New member
זהו שאולי ישנה אפשרות שלא יהיה מורכב מחלקיקים

אלא יהיה חלקיק בכבודו ועצמו שיש לו איזשהו גם שיכול לעקוב אחריו,אולי גל שיווצר עם הדבקותו לעוד ניוטרון אולי ימים יגידו לא יתכן?
 

restart3

New member
התכוונתי לסוג של חלקיק ,אולי ניוטרון ,עם איכו

יות תשדיריות,כשאולי המוצמד הוא ניוטרון מסוג מעט קל יותר או קטן יותר ואז זה יהיה כמו לסמן אבקן מתעופף של פרח בנבג של שרך או שהקשיים של ב"הבנת הקונספט" הם ממש קשים ויש לי חשיבה פשוטה ופשטנית ויהירה מידי למי שאינו מתמצא ? כך שעדיף לא לגעת בנסיון להבין משהו מהעולם הזה לפני ששיקעת עצמך בלימודים ארוכי שנים ? ד"א פעם הייתי בים וגרסתי גרגר חול בקצה אצבעי וא"כ השקפתי בזכוכית מגדלת והיו שם נקודות זעירות. אולי ראיתי את אטום החופים המצוי ?
 
הדבר שאתה צריך להבין,

הוא שבסדר הגודל הזה, של חלקיקים תת-אטומיים, האינטואיציה שלך לא עובדת. האינטואיציה האנושית בנויה לעבוד עם סדר גודל של זמן, חומר ומרחב יומיומיים. כשאתה מדבר על ניוטרונים, אין שום משמעות לרעיון כמו "לחבר אנטנה" או "זה כמו אבקן". ניוטרון לא מתנהג כמו אבקן בשום צורה שיש לה משמעות. אם ראית בזכוכית מגדלת משהו, אז אין שום סיכוי שראית אטומים בודדים. אי אפשר לראות אטומים בעין, אפילו לא עם זכוכית מגדלת, ואפילו לא בעזרת אמצעים יותר משוכללים. אין צורך להקדיש שנים ארוכות ללימוד החומר הזה, אבל ספר אחד טוב בפיזיקה או כימיה יכול לחולל פלאים בהבנה שלך.
 

restart3

New member
תודה . 1- בעניין הזכוכית מגדלת

-זו היתה הלצה. כמובן שברור לי שאין דבר הנקרא"אטום חופים מצוי" , 2- האם יש לך ספר מומולץ למישהו שאין לו שום רקע במדעי הטבע ,כזה שמסביר בפשטות וללא מוסגים מקצועיים בלתי מפורשים רבים מידי ? (שכל קצה יכולתו בתחום מסתכם בלדעת לחלק או למצא נעלם X בתרגילים פשוטים,קצת ידע מאוד בסיסי בכימיה וכ"ו )
 
פשטנית אולי כן

יהירה - לא מצאתי. מה שכן, אתה מציע משהו שאולי לא סותר לחלוטין את הפיזיקה המוכרת לנו, אבל בהחלט רחוק ממה שאנחנו מכירים כאפשרי. מעבר לכך שלחלקיק כל כך קטן אין מקום מוגדר ככל הנראה, עליך למצוא חלקיק שמעביר את ה"שידור" שלו בגל א"מ בעל אורך קטן יותר מהחלקיק הנמדד (בדיוק כפי שאם תעבוד עם מסננת עם חורים בקוטר ס"מ, לא תדע שישנם חלקיקים קטנים יותר), ואנחנו רחוקים מלהכיר דרך שבה יישום כזה אפשרי.
 

restart3

New member
אהה ,נשמע לא פשוט . והאם הקפאה תעזור ?

יש סיכוי שבהקפאה מאוד חזקה האטום והניוטרונים מפסיקים לזוז ? ואם לא מעניין מה תאורטית היה קורה אם אטום היה מפסיק לזוז ואולי הם בכלל נעים בזמן כל הזמן (כפי שהרי נמצא בניסוי בשויץ שיתכן והחלקיקים עברו את מהירות האור)מופיעים בעולמינו מזמנים אחרים מן העבר למשל,נעלמים בעתיד או משהו אחר,ומוחלפים ע"י אחרים שזורמים מן העתיד אל העבר ,סתם כניחוש, תוך כדי שמתבצעת חפיפה מדוייקת במיקום כך שלא ניתן לראות שהאטום התחלף ? ואולי לעולם הוא לא ממש נמצא אלא רק מופיע פה בנקודת זמן אין סופית בקטנותה,אך בעצם כל אטום זהו רצף מרצד של מליארדי אטומים שבשניה אחת מחלפיפים זה את זה באותו מיקום ? למעשה אם אני מבין נכון-האם יתכן שהאטום הוא כבר בכלל לא עשוי חלקיקים אלא סוג של גל או מתח או אנרגיה ? או פשוט נקודה שקיימת במובן של אינדיקציה בלבד ? כלומר איזהו מיקום שעל המוגב והמגיב שקשור לאותו מיקום ניתן לומר רבות ,אך בלי שנוכל לדעת עם אכו מיקומית ישנו שם דבר כלשהו/עצם ? וסתם כבדיון למחשבה : אם אטום אחד הוא מערכת שמש זעירה,שנכון לגבי היושבים על אחד מכוחביה,הם הרי לא נעים במהירות כי הם כבר במימד הזמן שלהם. משמע שניה אחת אצלינו היא מליוני סיבובים של אותו כוחב סביב שימשו ,של התנועה של אותו אטום,כפי שאצלינו במערכת השמש שלנו במליוני סיבובים כט כאלו קרה הרבה וחלפו מליאדי שנים. ובמליארדית שניה שלנו ,באטום אחד שבהבל האויר שנשמנו התרחשה שנה אחת(מתוך אבולוציה של מליארדי שנים שלהם שהיתה 2שניות בשה בשבילינו) אצל יושבי הכוחב,שהוא ניוטרון של אטום אחד,ובשנה הזו שלהם פלש איזשהו צבא,בראש מנהיג נועז,לארץ אחרת בצפון אותו כוחב. ולארץ הזו קוראים רוסיה ולמנהיג הפולשים קוראים נפוליאון והשנה היא 1914 ,ע"פ ספירת הנוצרים . כלומר שמי יודע אם לא נמצא בכל צביר אטומים מגז מסויים,את היקום שלנו והגלקסיות שלנו ושם את כדה"א, וגם ליצורי אותו כדה"א ישנם האטומים שלהם, ובעצם אולי גם אנחנו והגלקסיות שסביבנו הם רסיס הבל פה של יצור עצום שנקרא נפוליאון .........(או בזמן אחר ברק אובמה, או עוזי מחיפה) וחוזר חלילה . טוב,סתם כבר השתעשעתי וזה לא היה דיון מדעי
 
המון שאלות יש לך

והרעיון הטוב ביותר שיש לי להציע לך הוא שתקרא על כך מעט, כי מדובר בהרבה מאד מידע. רק לדוגמה לגבי השאלה הראשונה שלך - לפי עקרון אי הוודאות, לא יתכן שמיקומו של חלקיק ומהירותו תהיינה ידועות בדיוק מוחלט, וקיים רף כלשהו שמחייב שככל שמיקום ידוע בדיוק גבוה יותר המהירות ידועה בדיוק גבוה פחות ולהיפך.
 

restart3

New member
בדיוק לתשובה כמו שלך ציפיתי.

כעת ברור לי מה שבמעורפל שיערתי לגבי אי ההיתכנות שבדבר . כמובן שלא יכותי לתאר במדוייק את שאלתי על כל סעיפיה כי זה יותר מידי לכתוב אבל באמת אני מחפש איזשהו ספר מומלץ. אולי ספר כלשהו לילדים הוא המומלץ ביותר כדי לקבל בסיס כי שם מסבירים בד"כ בצורה הכי רהוטה ופשוטה, ביחוד בספרים הישנים
 
לגבי השאלה הראשונה

כמו שציין מילטון, הפסקת תנועה מוחלטת כנראה לא אפשרית. אבל אמנם תנועה ומהירות קשורות זו בזו, וכיום במעבדות מצליחים לקרר אטומים לרמות של ננו-קלווין (מילארדיות מעלה מעל האפס המוחלט). בטמפרטורות כאלו, ובתנאים מסויימים שלא כאן המקום להרחיב עליהם, אוסף האטומים ה"קרים" מאבד את כל דרגות החופש שלו ומקבל את אותו מצב קוונטי. התוצאה היא שלא ניתן להבחין בין האטומים הבודדים (שהרי יש להם אותו מצב קוונטי), והם מתנהגים כמו "סופר אטום" יחיד. מצב זה נקרא BEC (ראשי תיבות של Bose Einstein Condensates), והוא זיכה את מגליו בפרסי נובל (בשתי שנים שונות - בפעם הראשונה הצוות שקירר עד למס' מיקרו קלווין, ובפעם השניה אלו שהשיגו BEC). אם תחפש בגוגל תמצא הרבה מידע בנושא. מצד שני, זה חומר מתקדם למדי. יתכן שעדיף שתתחיל מחומר בסיסי יותר (BEC הוא נושא מחקר באקדמיה), אחרת אתה עלול להתקע מהר מאד.
 
למעלה