Kas yra didžiausia mokslinė klaida "Ant-Man"?

15 laida:Brangiausias renginių organizatorius. Iš kur atsiranda eglutės? Darau verslą būdamas kitoks (Liepa 2019).

Anonim

Su kiekvienu nauju superheruu prasideda nauja sielvarto šnipščio ir taupymo paprastų žmonių saga. Tačiau kai kuriuose išskirtiniuose žmonių, kurie yra pernelyg aistringi tiek superherojų, tiek mokslo klausimais, diskusija atskleidžia: ar superherojus ir jo supervalstybės praktiškai įmanoma pasiekti realiame gyvenime.

Viename iš mūsų senesnių pranešimų mes diskutavo, ar Geležinis žmogus gali būti atstatytas realiame pasaulyje. Dabar tai dar vienas "Marvel superhero" posūkis: Ant-Man. Kai jis dont savo kostiumą, jis gali susitraukti, kad taptų toks mažas kaip muilas ir tada jis grįžtų į savo įprastą dydį.

Makroskopiniame masto atrodo, kad nėra galimo idėjos (bent jau praktiško), galinčio susitraukti žmogų iki kelių colių dydžio be kristalizacijos kūno, kartu su neįtikėtinai gory (tai vargu ar pagrindinė superherojus). Todėl turime kreiptis į pagrindines savybes, sudarančias žmogaus kūną, tikėdamiesi rasti šios miniatiūrizavimo problemos sprendimą.

Tuščios erdvės panaikinimas visose atomose

.

Vandenilio atomas. Atkreipkite dėmesį į didelę tuščią erdvę atomo sienoje (Image Source: Wikipedia.org)

Galima teigti, kad kadangi branduolys užima tik nedidelę visos atomo erdvės dalį, pastarasis turi daug laisvos vietos, kurią galima būtų paprasčiausiai pašalinti, kad veiksmingai sumažintų bendrą atomo dydį.

Ši mintis tikrai intuityviai prasminga, bet realiame pasaulyje ji toli gražu nėra fiziškai pasiekiama. Norėdami suvokti, kodėl tai yra, turime šiek tiek prisiminti ir padaryti greitą atomų pagrindinę struktūrą ir savybes.

Atomai

Kiekvienas atomas susideda iš trijų subatominių dalelių, būtent elektronų (neigiamai įkraunamų), protonų (teigiamai įkrautų) ir neutronų. Iš šių trijų neutronų ir protonų sėdi branduolyje, o elektronai sukasi aplink branduolį tiksliai apibrėžtuose energijos lygiuose. Neutraliuose (arba neužpildytuose) atomų elektronų ir protonų skaičius visada yra tas pats, o neutronų skaičius gali būti arba negali būti tas pats.

Sunkesniuose atomų viduje yra daugiau protonų, kurie intensyviau traukia orbitinius elektronus. Tačiau tokiuose atomuose taip pat yra tiek daug neigiamai įkraunamų elektronų, kurie linkę išlikti tolesni, nes tarpusavyje yra didelės pasipriešinančios jėgos.

Tokiu būdu atominis dydis pasikeičia didėjančiu atominiu numeriu

Štai kodėl elektronų skaičius diktuoja, kiek bus didelis tam tikras atomas.

Atomo spindulys bet kurio atomo, kaip bet kurio apskritimo spindulys, yra atstumo tarp branduolio ir išorinės orbitos ribos matas. Nors šis apibrėžimas, be abejo, suteikia labiau apčiuopiamą ar vizualiai perduodamą idėją, kaip apskaičiuoti atominį spindulį, tai nėra techniškai teisinga. Pagal kvantinės mechanikos įstatymus elektronai neapsiriboja branduoliu tokiuose aiškiai ir tiksliai, kaip dažnai vaizduojami populiariame kultūroje.


Šis atomo ir elektronų vaizdavimas nėra techniškai teisingas

Vietoj to jie "plaukioja" aplink branduolį tose srityse, kurios vadinamos "elektroniniais debesimis" be jokios apibrėžtos išorinės ribos; todėl apskaičiuojant atominį spindulį nėra taip paprasta, kaip paimti žinomo skersmens apskritimą ir jį pjauti pusiau.

Atominis spindulys, iš esmės diktuojantis, kiek didelis yra atomas, priklauso nuo daugelio parametrų, įskaitant protonų skaičių branduolyje, elektrono masę ir jo elektros krūvį, ir kažką, vadinamą Plancko konstanta (apibūdinama "h ') - esminė visatos visuma. Atkreipkite dėmesį, kad elektrono masės, jo elektros krūvio ir Plancko pastoviosios vertės yra fiksuotos, tai reiškia, kad jie nėra atviri pakeitimams ir modifikavimui, todėl jų negalima pakeisti jokiu būdu.

Visuotinių "konstantų" pastovumas

Kadangi šios konstantos ir įstatymai apibrėžia labai mūsų egzistencijos struktūrą ir praktiškai viską visatoje, tai yra visiškai natūralu, kad žmonės dažnai klausinėjo, ar šios konstantos pasikeitė nuo visatos aušros. Anglų teorinis fizikas Paulius Diracas paskatino diskusijas apie visuotinių konstantų pastovumą per jo "daugybę" hipotezę. Atlikta daug tyrimų, naudojant astronominius nuotolinių žvaigždžių stebėjimus, silpnų žvaigždžių anomalius šviesumus ir orbitos evoliuciją, tačiau nuo šiol nebuvo jokių eksperimentinių įrodymų, galinčių patvirtinti hipotezę apie bet kokius universaliųjų konstantų variantus.

Tai griežtai dalykas su konstantomis; kaip rodo pavadinimas, jų vertybės yra vienareikšmės, neginčytinos ir neginčytinos, todėl jų negalima peržiūrėti.

Dabar, kadangi atominis dydis priklauso nuo nieko, išskyrus konstantų krūva, jis negali būti manipuliuojamas dirbtinai ar kitaip, net su superhero serumu ar piliulėmis. Tačiau jei tai buvo sugadinta, tai beveik neabejotinai būtų kitame pasaulyje, kur mūsų visatos įstatymai neturėtų įtakos.

Tai aiškiai rodo, kad žmogaus raukšlės iki skruzdžių dydžio negali būti pasiekiami paprasčiausiai pašalinant laisvą erdvę atomo viduje. Jūs taip pat negalėsite pašalinti tam tikro atomų skaičiaus iš žmogaus kūno, tikėdamasis, kad jis kruopščiai sumažins kūno dydį, neprarandant ar nepažeidžiant daugelio žmogaus gebėjimų ir gyvybinių funkcijų.

Kaip atrodo, kad Ant-Man gali pasirodyti, visiškai nėra jokio būdo tokį mažą žmogų padaryti, kaip skruzdėlį, nesukeliant jų ar bent jau labai pakenkdamas keletui jų svarbių kūno funkcijų ("Photo Credit: Captain America: Civil War" (filmas) / Marvel Entertainment)

"Marvel Universe", mažėjančio potiono kūrėjas dr. Henry Pym sukūrė "Pym dalelių" generatorių, kurie galėjo veiksmingai įsiterpti į žmogaus dydį ir visiškai kontroliuoti transformacijos procesą. Jei dr. Pymas nebūtų išgalvotas ir jo "Pym dalelės" tikrai galėjo miniatiūrizuoti tokį stilių ir malonę žmogų, visas pasaulis turėtų vieną mažą superherą, kuris gali būti tikrai gražus pokytis!

Nuorodos