Fizika: Mi történik kvantumszinten, amikor letépek egy darab papírt?


Legjobb válasz

Erre a kérdésre túl nehéz válaszolni. Szálak millióit kell külön-külön megvizsgálnia, és meg kell magyaráznia, hogy mi történt a molekuláris kötésekkel. Valószínűleg nem minden egyforma dolog lenne.

Egy könnyebb eset az lenne, ha vasrúd van. szépen kettévágva. Először is, akkor nem igazán végzett tiszta vágást, ha bármilyen kerti szerszámot használt. Gyakorlati lehetetlenség lenne, ha a szétválasztókat és a dudorokat két olyan felületen sorakoznánk, amelyek a vágószerszámmal valószínűleg számtalan módon ideiglenesen deformálódtak.

Tehát tegyünk egy-két köztes lépést. Először szerelje fel magát a legfinomabb csiszolóeszközökkel, olyan eszközökkel, amelyek technikailag képesek olyan sima dolgokat előállítani, mint a teleszkóplencsék. Polírozza a két felületet, amíg olyan közel vannak ahhoz, hogy tökéletesen sík legyen, amennyit bárki képes kezelni. Amikor a felszínre hozza őket, akkor összeragadnak. (Két mikroszkópos tárgylemez is így fog összeragadni. Az egyetlen módszer, amit valaha felfedeztem szétválasztani, az, ha oldalra csúsztatom őket, amíg az érintkezésbe kerülő terület sokkal kisebb lesz, és a fedetlen részek nagy karot adnak a húzáshoz és csúsztassa őket szabadon az út hátralévő részében.) Annak ellenére, hogy atomi erők összetartják őket, a két blokk között még mindig van egy felszínes felület. Csak a két felületre ható erők kötik össze őket.

Most tegye a két blokkot egy olyan résbe, amely egy vonalban tartja őket, nem engedi oldalirányban mozogni vagy megcsúszni, és egy hatalmas kalapácsot helyezzen közvetlenül fölé. . Hagyja, hogy ez a hatalmas kalapács leessen, és egyfajta nyomóhegesztést kap, amelyet néha kisebb felületről felületre történő hegesztésre használnak, ahol nincs szükség a legnagyobb szilárdságra. Pár fémlemezt szorítunk össze, majd egyfajta elektromos vagy hidraulikus kalapácsot teszünk le a helyszínen, amelyet hegeszteni akarunk, és ez óriási dübörgést eredményez a két lapnak, amely arra kényszeríti a felületi részeiket, hogy összeolvadjanak.

Kaphatna két darab vasat, amelyek egy darab vasból készülnek, hogy újra „visszamenjenek”, de ez nem lenne tökéletes ízület. Kicsit olyan lenne, mint egy törött csont, amely elkezdett gyógyulni, de még mindig túl ingatag ahhoz, hogy valóban nyomást gyakoroljon rá. (Ezért 8 hétig gipszben tartották a karomat.)

Az igazi módja annak, hogy „újra összeszedjük őket” az lenne, ha valódi hegesztést készítenénk, amelyben a két rudat gyakorlatilag újra cseppfolyósítjuk. és ha összekapcsolódnak, az eredeti nyitott felületeknek nyoma sincs köztük.

Válasz

Amikor nagyít, fontosnak tartom megkérdezni, hogy pontosan mire nagyít. A molekula szintjén igazad van abban, hogy a ligninben és a cellulózban lévő kovalens kötések egy része, amelyből a papír áll, megszakad, de a hasítás nagy része csak elválasztja a szorosan összepakolt molekulaláncokat, amelyek hidrogénkötéssel ragaszkodnak egymáshoz. Mindkét esetben, ha csak egyetlen atomot nagyítana, akkor az atom körüli elektronok sűrűsége kissé elmozdulna, ha a hidrogénkötés megszakadna, és meglehetősen drasztikusan eltolódna, ha egy kovalens kötés megszakadna. ionként vagy gyökként, és egy ideig a nanoszekundum skálán ebben a meglehetősen instabil helyzetben marad te reagálás előtt, ekkor látnád újra az elektron sűrűségét. Sok energiát vezettél volna be a molekulák rezgési állapotaiba is, így megfigyelheted, hogy az atomok átlagos helyzete meglehetősen véletlenszerűen oszcillál (a papír valószínűleg még egy kicsit forróbb is lesz, bár valószínűleg nem olyan mértékben, mint amennyit vegye észre, ha megérintette).

A papír kémiai szerkezete nagyon összetett, ezért nagyon nehéz megjósolni, hogy az elektron sűrűsége pontosan hogyan néz ki az egész folyamat során. Megállapíthatná, hogy ha nagyszámú atomot néz meg a folyamat során, akkor mindegyik folyamat kissé eltérõen nézne ki az egyes atomok esetében.

Természetesen, ha valóban kíváncsi lenne arra, hogy a szerkezet hogyan a magváltozások közül, akkor Pratik helytálló: semmi jelentős nem fog történni azokkal. Az atommagok szinte áthatolhatatlanok bármivel szemben, amit a kezünkkel tehetünk velük. A mag belsejében lévő részecskék sűrűsége szinte biztosan nem változik semmilyen megfigyelhető mennyiséggel.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük