Всички знаем, че абсолютно всичко видимо и невидимо във Вселената се състои от атоми (тъмната материя не се брои, тъй като всъщност никой не знае от какво се състои). Всяка такава частица съдържа ядро и електрони, които се въртят около него, като са свързани с ядрото чрез електромагнитно взаимодействие. Ядрото на атома обаче е толкова малко, че ако мислено си представите атом, опънат до размера на футболно игрище, тогава ядрото му ще има размера само на маково семе. Защо един атом се нуждае от толкова много допълнително пространство и вярно ли е, че нашата Вселена е празна на 99%?
Защо не можем да преминем през стени?
Въпреки факта, че по-голямата част от атома е празен, неговите малки компоненти - електрони - играят много важна роля за „запълването“на тази празнина. Така че, въпреки че в атома обикновено има много малко електрони, тяхното поведение е подобно на голямо ято птици, в които няма ясна граница по време на синхронно движение. Всичко, което можем да видим по време на такова движение, е хаотично променяща се неопределена форма. Електроните, като непрекъснато променят позицията си в атома, се движат стриктно според уравнението, описано за първи път през 20-ти век от известния учен Ервин Шрьодингер. Да, да, същият учен, който обичаше да прави квантови експерименти върху котки.
Танцувайки вътре в атома, електроните могат да приемат и да се откажат от енергията, идваща отвън. Ето защо светлината не може да проникне през стената, тъй като електроните на атомите на стената просто поемат енергията на светлината, връщайки я след кратък период от време. Поради този феномен на приемане и предаване на светлина, стената до вас изглежда твърда и непрозрачна.
Може ли Вселената да е празна?
Вселената е известна с обекти, които могат да изненадат всеки земен скептик със своите колосални размери. И така, най-големият обект в изследваната част на Вселената е разпознат като обект, наречен от астрономите Великата стена Херкулес - Северната корона. Гигантската структура се простира на цели 10 милиарда светлинни години и представлява огромен брой галактики с различни форми и размери, събрани заедно.
Промоционално видео:
Great Wall Херкулес - Северната корона се простира над 10 милиарда светлинни години.
В сравнение с гигантската структура, нашата слънчева система изглежда е малка точка, изгубена някъде далеч на ръба на галактиката Млечен път. Въпреки това, гравитационното поле на нашето Слънце (и не само то, но и други звезди във Вселената) е няколко хиляди пъти по-голямо от собствения си размер. Благодарение на такава мъдра настройка, планетите могат да се въртят около орбитите на своите звезди, без да се страхуват да отлетят някъде далеч в дълбокия космос.
Движението на електроните в атома е подобно на хаотичното движение на птиците в ятото.
Подобна ситуация се случва вътре в атома. Съотношението на размерите на електроните, атомното ядро и разстоянията между тях е изключително подобно на съотношението на размерите на космическите тела и техните разстояния в макрокосмоса. С други думи, огромните разстояния вътре в атома могат да хвърлят светлина върху въпроса за възможната празнота на Вселената.
Ако това е така, тогава Вселената наистина е 99% празна, докато 1% от цялата видима за окото материя създава света около нас. Въпреки този невероятен факт, всичко това огромно „нищо“съдържа много невидими и все още неизследвани сили, които един ден може да успеем да ограничим.
Дария Елецкая