Atomun %99,9 u boş olduğuna göre nesneler nasıl böyle sert
ve sağlam olabiliyorlar?
Atomun yapısı öyle tuhaf ki insan bu soruyu sormadan
edemiyor. Çünkü atomun %99,9'u boş. Atomu oluşturan parçacıkların tamamı onun
sadece %0,1'ine karşılık geliyor. Ayrıca nesneleri oluşturan atomların her biri
arasında da muazzam boşluklar var. Ama biz bunu böyle algılamıyoruz. Sonuçta
gördüğümüz her şey %99,9 oranında "hiçlikten" ibaret.
Ünlü fizikçi Richard Feynman, "Klasik fiziğin bakış
açısıyla değerlendirirsek, atomların var olmasının tümüyle imkânsız olduğunu
görürüz" demişti. Atom çekirdeğinin çevresinde çılgınca dans eden
elektronlar, kuantum mekaniğiyle açıklandığı üzere dalga özelliğine de sahip.
Parçacığın kütlesi ne kadar küçükse bu kuantum dalgası o kadar büyür. Büyük
cisimler bu nedenle dalga davranışı sergilemez çünkü onların dalgaları dikkate
alınmayacak kadar küçüktür. Ama elektron doğadaki en küçük parçacıklardan biri.
Bu yüzden doğadaki en büyük kuantum dalgalarına sahip.
Dalga, yayılma özelliği gösteren bir şey olduğu için
sıkıştırılıp atomun çekirdeğine sığdırılamaz. Elektronun dalgaları öyle büyük
bir alan kaplar ki tam da bu nedenle atomun yüzde 99,9'u boş olmak zorunda.
Çünkü elektronların dalgaları böyle geniş bir hareket alanına ihtiyaç duyar.
Feynman'ın bu soruyu kısaca yanıtlayan ünlü bir sözü daha
var: "Bir masayı ya da çevremizdeki her şeyi elle tutulur hale getiren,
elektronların asla birbiri üzerine binmiyor oluşudur." Elektronlar,
çekirdek çevresinde çılgınca dans ediyormuşçasına dönseler de birbirlerine
çarpmaz, karmaşa yaratmaz, birbirleri üstüne yığılmazlar. Bu, farklı atomların
elektronları arasında da geçerli olan bir kural. Siz masaya dokunduğunuzda
parmaklarınızdaki elektronlarla masanın elektronları asla birbirlerine
dokunmazlar. Çünkü bir atomun elektronları başka bir atomun elektronlarına
yaklaşınca hepsinin yörünge dansları değişir. Özetle iki atomu birbirine
yaklaştırdıkça tüm elektronlar yüksek enerji seviyesine geçer ve parmak atomlarınızı
masa atomlarına doğru biraz daha yaklaştırmak için gereken enerji kas gücünüzün
çok ötesindedir. Bu nedenle parmaklarınızın altında bir direnç hissedersiniz.
Bu da masayı sert bir nesne gibi hissetmenizle sonuçlanır.
Popular Science Mayıs 2017
