Britanski fizičar Brian Cox održao je nedavno na BBC-ju zanimljivo šestominutno predavanje u kojem je otočnim zvijezdama na jednostavan način pojasnio zašto su atomi 99,999999999999 posto prazni
U ovom pothvatu pomogli su mu komičar Simon Pegg i fizičar Jim Al-Khalili.
Na početku demonstracije od svojih je suradnika zatražio da rastegnu oprugu i u njoj stvaraju vibracije. Opruga je bila učvršćena na dva kraja, u rukama Pegga i Al-Khalilija, pa se cijelom dužinom kretala gore-dolje. 'Budući da je zarobljena na dva kraja, kreće se na vrlo specifičan način – tako da samo srednji dio postiže maksimalnu amplitudu', objasnio je Cox i dodao: 'To je ono što zovemo stojni val. On se uopće ne kreće. To i nije val kakav bismo obično očekivali.'
Popularni je fizičar potom zatražio da demonstratori ubrzaju kretanje zglobovima. Dinamičnija aktivnost stvorila je složeniji val s dvije amplitude i tri nepomične točke tzv. čvora. Dodatnim podizanjem brzine ruku Pegg i Al-Khalili konačno su uspjeli stvoriti i stojni val s četiri čvora i tri amplitude.
Što imaju zajedničkog stojni valovi s praznim atomima?
'Baš kao što su ovi valovi bili zarobljeni između Jima i Simona, tako su i elektroni zarobljeni u atomima. Pozitivni naboj jezgre zarobljava negativno nabijene elektrone u svojevrsnoj kutiji atomske veličine. Kada je elektron zarobljen, kao što je bila opruga između Simona i Jima, on pokazuje slično valno ponašanje. Simon i Jim su morali uložiti više energije kako bi stvorili više valova u opruzi. Na isti način elektron u atomu može imati različite energije… Znanstvenici su izračunali da je duljina vala najmanje energije koju elektron može imati u atomu 0,0000000003 metra. To je vrlo mala veličina, međutim, u usporedbi s jezgrom, ona je golema. Zapravo je oko 250.000 puta veća od jezgre… Veličina orbitale elektrona određuje veličinu atoma. Dakle, to je razlog zbog kojeg je atom toliko prazan', zaključio je Cox. Da u atomima nema praznog prostora, kao što je to slučaj u neutronskim zvijezdama, jedna žličica tvari težila bi milijun tona.
Brian Cox (43) je fizičar čestica i profesor na Sveučilištu u Manchesteru. Među ostalim radi i na eksperimentu ATLAS u CERN-u u kojem traga za Higgsovim bozonom. Poznat je po svojim popularnim prezentacijama znanosti na BBC-ju, ali i po glazbenoj karijeri orguljaša u pop rok grupi D:Ream.
