Естественные науки
Почему вещество не разлетаются на атомы?
Если атомы нейтрально заряжены (т.е. число нейтронов равно числу протонов) какая сила не даст им разлететься.
Забавно в этом то, что вопрос, казалось бы, очевидный, а вот классическая физика дать на него ответ не в состоянии. Есть такая старая задача: может ли находиться в статическом равновесии система заряженных частиц? Элементарным следствием теоремы Гаусса является: не может. Т. е. даже если бы атомы были бы не нейтральны, а были бы перемешаны положительно и отрицательно заряженные, это вссе равно не отвечало бы на вопрос о стабильности.
Между атомами существуют взаимодействия разного рода и все они являются следствием того, что электроны не являются точечными частицами, а размазаны в пространстве. Например, в случае молекул важную роль играет то, что электроны находятся не только около "своего" ядра, но также заворачивают к соседнему. По принципу неопределенностей Гейзенберга это приводит к уменьшению неопределенности импульса электрона и, соответственно, к понижению его кинетической энергии. Т. е. энергия двух атом поблизости оказывается меньше, чем когда они далеко друг от друга. А это и есть притяжение. Есть еще и ван-дер-Ваальсовское притяжение, которое тоже является следствием разманности, но более сложным.
И, наконец, вопрос о стабильности веществ получил более менее полный ответ относительно не так давно, в 70-ые. Т. е. механизмы были уже давно известны, а взяться за проверку (очень сложную) того, что они в самом деле работают, руки все у людей не доходили.
Между атомами существуют взаимодействия разного рода и все они являются следствием того, что электроны не являются точечными частицами, а размазаны в пространстве. Например, в случае молекул важную роль играет то, что электроны находятся не только около "своего" ядра, но также заворачивают к соседнему. По принципу неопределенностей Гейзенберга это приводит к уменьшению неопределенности импульса электрона и, соответственно, к понижению его кинетической энергии. Т. е. энергия двух атом поблизости оказывается меньше, чем когда они далеко друг от друга. А это и есть притяжение. Есть еще и ван-дер-Ваальсовское притяжение, которое тоже является следствием разманности, но более сложным.
И, наконец, вопрос о стабильности веществ получил более менее полный ответ относительно не так давно, в 70-ые. Т. е. механизмы были уже давно известны, а взяться за проверку (очень сложную) того, что они в самом деле работают, руки все у людей не доходили.
В атомах заряд протонов компенсируют ЭЛЕКТРОНЫ (нейтроны, как ни смешно, НЕЙТРАЛЬНЫ)
И эти самые отрицательно заряженные электроны, как ни смешно, имеют обыкновение к ядру, содержащему положительные протоны, ПРИТЯГИВАТЬСЯ.
Причём не только к ядру СВОЕГО атома, но и к ядрам соседних.
А дальше уже квантовая механика - ограничение орбиталей, которые электроны могут занимать, прнинципом Паули... .
И эти самые отрицательно заряженные электроны, как ни смешно, имеют обыкновение к ядру, содержащему положительные протоны, ПРИТЯГИВАТЬСЯ.
Причём не только к ядру СВОЕГО атома, но и к ядрам соседних.
А дальше уже квантовая механика - ограничение орбиталей, которые электроны могут занимать, прнинципом Паули... .
Потому что атомы хоть и нейтрально заряжены в целом, но вообще-то состоят из положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов (нейтроны тут вообще ни при чём) .
Вот, например, простейшая двухатомная молекула - посередине между положительными ядрами двух одинаковых атомов крутится пара отрицательных электронов:
+ - -+
Эти два ядра притягиваются к электронам в середине, т. е. друг к другу.
А две таких молекулы могут притягиваться, например, так:
+
- ..+-+
+
А потом к ним притягиваются другие молекулы - плюсы к минусам, минусы к плюсам.
Хотя, в целом всё вещество остаётся нейтральным.
Электромагнитные силы не дают ему разлетаться.
Вот, например, простейшая двухатомная молекула - посередине между положительными ядрами двух одинаковых атомов крутится пара отрицательных электронов:
+ - -+
Эти два ядра притягиваются к электронам в середине, т. е. друг к другу.
А две таких молекулы могут притягиваться, например, так:
+
- ..+-+
+
А потом к ним притягиваются другие молекулы - плюсы к минусам, минусы к плюсам.
Хотя, в целом всё вещество остаётся нейтральным.
Электромагнитные силы не дают ему разлетаться.
Если кратко, то просто не хочет.
Смотря какое вещество. Бывают такие, что долго не живут и разлетаются.
Потому что что то совершенно непонятное соединяет их.
Допустим в молекулах воды, некоторых органических вещ-вах и там где есть водород, существует межмолекулярная водородная связь.
Похожие вопросы
- Почему вещество Вселенной разлетается при начальных условиях Большого взрыва, характерных для черной дыры?
- может ли скорость быть теоретически быстрее скорости 300000км/с, а вещество состоять не из атомов где-то?
- Что именно расширяется в пустом "расширяющемся (согласно физике) пространстве"? Почему не просто разлетающееся вещество?
- Почему вещества, тела и объекты стремятся принять температуру внешней среды в которой находятся ???
- Почему спиральные галактики при своем вращении сохраняют целостность? Почему рукова не разлетаются? Ведь линейная скорос
- Почему считается, что планетарная модель атома Бора-Резерфорда давно устарела?
- Почему электрон не излучает в атоме и имеет стабильное состояние (хотя это не всегда так происходит) ?
- Всемирное тяготение! Всемирное тяготение! А почему тогда звёзды разлетаются?
- Как долго фотон может иметь вид волны? Почему энергия не разлетается?
- Почему Солнце не разлетается, если оно газ?