كيف تتلامس الذرات؟

ليست جسمًا صلبًا.. ولاأصغر وحدات المادة .. وسطحها غير محدد!!

كل شيء حولنايتكون من الذرات. ولكن هل تتلامس هذه الذرات مع بعضها البعض؟ وكما هو الحال مع معظم المواد في الفيزياء الذرية. فإن الإجابة أكثر تعقيدًا مما نتوقع.

قبل الإجابة علي هذا السؤال. يجب تحديد معني "اللمس". كما ذكر كريستوفر بيرد. الأستاذ المساعد للفيزياء بجامعة ويست تكساس إيه آند إم.
قال لموقع livescience: "معنيتلامس جسمين. عادة. هو أن السطح الخارجي المحدد جيدًا لأحدهما يقع في نفس موقع السطح الخارجي المحدد جيدًا للآخر". "لكن هذا النوع من اللمس لا معني له علي المستوي الذري فالذرات ليس لها أسطح خارجية محددة جيدًا."
الذرة ليست جسمًا صلبًا ولا هي أصغر وحدة في بنية المادة. لكن الذرة تتكون من جسيمات مختلفة تتفاعل وفقًا لقواعد محددة. الذرة في جوهرها.هي نواة محاطة بسحابة من الإلكترونات.
لكن نظرة فاحصة تكشف أن النواة تتكون من البروتونات والنيوترونات. وهذه بدورها تتكون من جسيمات تسمي الكواركات والجلونات. تحتوي ذرات العناصر المختلفة علي أعداد مختلفة من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات. ذرة الهيدروجين. مثلًا. بها بروتون واحد وإلكترون واحد وصفر نيوترونات. بينما يحتوي اليورانيوم علي 92 بروتونًا و92 إلكترونًا وما يصل إلي 146 نيوترونًا. "تختلف أعداد النيوترونات وفقًاللنظير الذي ينتمي إليه العنصر."
قال بيرد إن سحابة الإلكترونات في الذرة تجعل من الصعب تحديد حدود دقيقة لـ "اللمس". لكن يمكن تعريف هذه الحدودبأنها النقطة التي تؤدي إلي تأثير فيزيائي أو كيميائي. مثل تكوين روابط كيميائية. وهذا قد ينشأ عندما تتداخل سحب الإلكترونات في الذرات. بشكل كبير.
يمكن أن يكون هذا "اللمس" نتيجة لقوي مختلفة. منها الكهرومغناطيسية والجاذبية وميكانيكا الكم. قال بيرد إن السوائل والمواد الصلبة تتلامس عادة من خلال إنشاء روابط كيميائية. والغازات تتلامس من خلال ارتدادها عن بعضها البعض.
وقال تشيكوان صن. مرشح الدكتوراه بمركز الفيزياء النظرية التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. إن شكلًا آخر من أشكال التلامس يمكن أن يحدث عندما تصطدم الجسيمات بسرعات عالية. كما هو الحال في مسرع الجسيمات مثل مصادم الهدرونات الكبير التابع للمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية "CERN" في سويسرا.
ورغم أن الذرات لا تتلامس بنفس الطريقة التي نتلامس بها. فإن التلامس الذري هو الذي يشكل الحياة كما نعرفها. كما قال بيرد.
وقال: "لا يمكن لكرسي أو صخرة أن تحافظ علي شكلها ككرسي أو صخرة إذا لم تكن ذرات الجسم تتلامس معًا من خلال روابطها الكيميائية".