Sehemu ya protoni ni asili ya mvuto

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Kazi nyingi za kisayansi na risala zimeandikwa juu ya mvuto, lakini hakuna hata mmoja wao anayeangazia asili yake. Chochote uzito wa kweli ni, inapaswa kukubaliwa kwamba sayansi rasmi haiwezi kabisa kuelezea kwa uwazi asili ya jambo hili.

Sheria ya Isaac Newton ya uvutano wa ulimwengu wote haielezi asili ya nguvu ya mvuto, lakini inaweka sheria za kiasi. Inatosha kutatua shida za vitendo kwa kiwango cha Dunia na kwa kuhesabu mwendo wa miili ya mbinguni.

Hebu tujaribu kushuka ndani ya kina kirefu cha muundo wa kiini cha atomiki na tutafute nguvu hizo zinazozalisha mvuto.

Kielelezo cha sayari cha atomi, au kielelezo cha Rutherford cha atomi, ni kielelezo muhimu cha kihistoria cha muundo wa atomi, uliopendekezwa na Ernst Rutherford mwaka wa 1911.

Hadi leo, mfano huu wa muundo wa atomi ni mkubwa na juu ya uti wa mgongo wake nadharia nyingi zimetengenezwa ambazo zinaelezea mwingiliano wa chembe kuu zinazounda atomi (protoni, neutroni, elektroni), na vile vile kipindi maarufu. Jedwali la vipengele vya Dmitry Mendeleev.

Kama vile nadharia ya kawaida inavyosema, “chembe hufanyizwa na kiini na elektroni zinazoizunguka. Elektroni hubeba malipo hasi ya umeme. Protoni zinazounda kiini hubeba chaji chanya.

Lakini hapa ni lazima ieleweke kwamba mvuto hauna uhusiano wowote kati ya umeme na magnetism - hii ni mlinganisho tu katika kazi ya mifano mitatu ya nguvu, hakuna vifaa vya umeme vinavyorekodi uwanja wa mvuto, na hata zaidi kazi yake.

Tunaendelea: katika atomi yoyote, idadi ya protoni katika kiini ni sawa kabisa na idadi ya elektroni, kwa hiyo atomi kwa ujumla ni chembe ya neutral ambayo haina kubeba malipo. Atomi inaweza kupoteza elektroni moja au kadhaa, au kinyume chake - kukamata elektroni za mtu mwingine. Katika kesi hii, atomi hupata malipo chanya au hasi na inaitwa ion.

Wakati muundo wa nambari za protoni na elektroni hubadilika, atomi hubadilisha kiunzi chake, ambacho hujumuisha jina la dutu fulani - hidrojeni, heliamu, lithiamu … Atomu ya hidrojeni ina kiini cha atomiki kinachobeba chaji chanya ya msingi ya umeme na elektroni. kubeba chaji ya msingi hasi ya umeme.

Sasa hebu tukumbuke nini fusion ya thermonuclear ni, kwa misingi ambayo bomu ya hidrojeni iliundwa. Athari za thermonuclear ni athari za muunganisho (utangulizi) wa nuclei nyepesi ambao hufanyika kwa joto la juu. Majibu haya kwa kawaida huendelea na kutolewa kwa nishati, kwa kuwa katika kiini kizito kilichoundwa kutokana na fusion, nucleons imefungwa kwa nguvu zaidi, i.e. kuwa, kwa wastani, nishati ya juu zaidi ya kuunganisha kuliko katika viini vya awali vya kuunganisha.

Nguvu ya uharibifu ya bomu ya hidrojeni inategemea matumizi ya nishati ya mmenyuko wa muunganisho wa nyuklia wa vipengele vya mwanga ndani ya nzito zaidi.

Kwa mfano, muunganisho wa kiini kimoja cha atomi ya heliamu kutoka kwa viini viwili vya atomi za deuterium (hidrojeni nzito), ambamo nishati kubwa hutolewa.

Ili mmenyuko wa thermonuclear kuanza, ni muhimu kwa elektroni za atomi kuchanganya na protoni zake. Lakini neutroni huingilia hii. Kuna kinachojulikana kama kizuizi cha Coulomb (kizuizi), kinachofanywa na neutroni.

Inatokea kwamba kizuizi cha neutron lazima kiwe imara, vinginevyo mlipuko wa thermonuclear hauwezi kuepukwa. Kama mwanasayansi mkuu wa Kiingereza Stephen Hawking alisema:

Katika suala hili, ikiwa tunatupilia mbali mafundisho juu ya muundo wa sayari ya atomi, mtu anaweza kudhani muundo wa atomi sio mfumo wa sayari, lakini kama muundo wa safu nyingi za duara. Kuna protoni ndani, kisha safu ya neutroni na safu ya elektroni ya kufunga. Na malipo ya kila safu imedhamiriwa na unene wake.

Sasa turudi moja kwa moja kwenye mvuto.

Mara tu protoni ina malipo, basi pia ina uwanja wa malipo haya, ambayo hufanya juu ya safu ya elektroni, kuizuia kuacha mipaka ya atomi. Kwa kawaida, uwanja huu unaenea vya kutosha zaidi ya atomi.

Kwa ongezeko la idadi ya atomi katika kiasi kimoja, uwezo wa jumla wa atomi nyingi za homogeneous (au inhomogeneous) pia huongezeka na uwanja wao wa jumla huongezeka kwa kawaida.

Huu ni mvuto.

Sasa hitimisho la mwisho ni kwamba kadiri wingi wa dutu hii unavyoongezeka, ndivyo mvuto wake unavyozidi kuwa mkubwa. Mchoro huu unazingatiwa katika nafasi - zaidi ya mwili mkubwa wa mbinguni - zaidi ya mvuto wake.

Nakala hiyo haionyeshi asili ya mvuto, lakini inatoa wazo la asili yake. Asili ya uwanja wa mvuto yenyewe, pamoja na uwanja wa sumaku na umeme, bado haujafikiwa na kuelezewa katika siku zijazo.