هل الذرَّة فراغ؟

إذا كان حجم معظم الذرَّات الموجودة في هذا الكون عبارة عن فراغ، فلماذا قد يبدو أيُّ شيء صلبًا؟ ولماذا لا نستطيع المرور عبر الأشياء كالأشباح؟

يَفترِض نموذج بور وجود مساحةٍ كبيرة من الفراغ في الذرَّة، ولكنَّ الحقيقة هي أنَّه لا توجد مساحةٌ فارغة حول النَّواة حقًا؛ إذ يُملأ هذا الفراغ بحقول مغناطيسية تولِّدها الإلكترونات داخل الذرَّة تملأ المساحة التي تحدِّد حجم الذرَّة.

وما يُعرض بوساطة المجهر الأيوني (FIM) هو حدود هذا الحقل، وهي حدودٌ غير محدَّدة تمامًا، وغامضة بعض الشيء؛ مثل: سطح قطعة من الفراء أو سحابة.

ولهذا، فإنَّ الإلكترونات تشبه إلى حدِّ ما سائلًا لزجًا شديد الكثافة يشبه الغراء يحيط بالنَّواة، ويشكِّل المدى المكاني للذرَّة، وهذا السائل شفاف بالنسبة إلى النيوترونات، ولكن؛ ليس للإلكترونات الأخرى، ويمثِّل الكيميائيون شكل سحب هذه السوائل؛ (أي شكل هذه الكثافة الإلكترونية) بصفتها مدارات حول النواة.

وبذلك يظهر الزجاج بصفته مادة صلبة؛ لانشغال مادته بحقل يقاوم المواد الأخرى.

مثال: سنلقي نظرة على ذرَّة الهيدروجين لنرى كم هي فارغة حقًا..

تحوي ذرَّة الهيدروجين بروتونًا واحدًا يدور حوله إلكترون واحد أيضًا، وبذلك فإنَّ ٩٩.٩٩٪ من مساحة ذرَّتها يُعدُّ فراغًا، فإن شبَّهنا ذرَّة الهيدروجين هذه بكوكب الأرض، فإنَّ هذا البروتون الوحيد سيوجد في مركز الأرض على بُعد ٢٠٠ متر من السطح؛ أي إنَّ البروتون صغير جدًا مقارنةً بحجم الأرض! والحجم المتبقي هو... حسنًا، لن نستطيع التعبير عنه بأنَّه فراغ بعد الآن.

المصادر:

هنا

هنا