KAKO ZAMIŠLJATE ATOM?

(Reprint*) Navodno je Nils Bor svoja predavanja počinjao pitanjem „Gospodo, kako izgleda atom?“.

Kako vi danas zamišljate atome? Da li vam je prva slika u mislima nekakva cigla ili pak čuveni model atoma u čijem je središtu kuglica, a oko nje je nekoliko prstenova – putanja kojima se kreću elektroni? To su svakako nekakve čestice koje se ne mogu dalje podeliti – bar su nas tako učili u školi.

„Atom može preciznije vizuelno da se zamisli kao jedna mala kuglica (jezgro) oko koje je jedan okrugli oblak (tzv. oblak elektrona). Elektroni nemaju definisane položaje i putanje u tom oblaku“, objašnjava dr Marko Vojinović, istraživač u Grupi za gravitaciju, čestice i polja Instituta za fiziku u Beogradu. „ Štaviše, ceo oblak može da odgovara samo jednom jedinom elektronu, u slučaju vodonikovog atoma.“

Dr Vojinović često u popularnim predavanjima koja drži učenicima i studentima govori o tome koliko su fizika, pa i svet oko nas drugačiji nego što učimo u školi, a takav je slučaj upravo sa atomima.

Ali, krenimo redom.

Američki pisac Bil Brajson na slikovit način u svojoj „Kratkoj istoriji bezmalo svačega“ opisujući veličinu atoma, kreće od milimetra, što je ovoliko dugačka crtica -.

„E, sad, zamislimo da je ta crtica podeljena na 1000 delova jednake širine. Svaka takva širina je mikron. To je razmera mikroorganizama. Jedan tipičan paramecijum, na primer – majušno jednoćelijsko stvorenje koje živi u slatkoj vodi – širok je oko 2 mikrona, 0,002 milimetra, što je zaista veoma malo. Ako biste golim okom poželeli da vidite paramecijuma kako pliva u kapi vode, morali biste kap da uveličate toliko da bude široka dvanaestak metara. Međutim, ako biste poželeli da u istoj toj kapi vidite atome, morali biste da je uveličate toliko da joj širina bude 24 kilometra“, pojašnjava Brajson.

To da su sva bića i sve stvari na svetu sačinjeni od nekih ekstremno sitnih sastavnih delova naizgled je daleko izvan domašaja ljudske intuicije, pa čak i mašte. Međutim, ideje da je ceo univerzum sastavljen od atoma nisu se setili moderni fizičari ili hemičari, već se o tome znalo još u 4. veku p.n.e u Staroj Grčkoj, dok se u Indiji slična ideja pojavila još tri veka ranije.

„Atom se sastoji od jezgra i elektronskog omotača, ali se ni čestice u jezgru ni elektron ne mogu zamišljati kao nekakve kuglice koje se vrte, po analogiji sa kretanjem planeta oko Sunca. Prava slika atoma je sasvim drugačija, i bazirana je na poljima, a ne na česticama“, pojašnjava dr Vojinović.

„Ispostavlja se da pojam čestice ne može biti fundamentalan, osnovni gradivni element prirode, nego je materija izgrađena od tzv. polja, dok su čestice samo određena manifestacija polja“, kaže dr Vojinović.

Fizičari danas kad pogledaju unutar atoma, ne govore o tome da se na nekom mestu nalazi “čestica elektron”, nego zapravo misle da je “polje elektrona“ jednako nuli u svim tačkama osim u jednoj, gde je veće od nule i kažu da se tu nalazi elektron.

Suštinski, kako objašnjava dr Vojinović, polje elektrona (i ostalih čestica) se kvalitativno ne razlikuje mnogo od električnog, magnetnog i gravitacionog polja, sa kojima imamo direktno čulno iskustvo.

M.Đ.

—–

Ilustracija: Depositphotos/agsandrew

*Tekst je nastao prema motivima eseja iste autorke, objavljen u Kulturnom dodatku Politike