Ce-i mai mic și mai mic decât ceva ce-i foarte, foarte mic?
Noi am învățat de la școală că fizica mecanică (zisă și newtoniană) este diferită de fizica cuantică (sau nucleară, într-un cadru mai restrâns), dar s-ar putea să nu fie așa. S-ar putea să nu fie deloc așa.
Max Planck, celebrul fizician german, părintele fizicii cuantice, a definit la un moment dat un loc în care timpul și spațiul sunt foarte mici. De fapt, a pornit de la constantele naturale (cum ar fi constanta G pentru accelerația gravitațională) și, printr-o serie de artificii matematice, a combinat formulele acestor contante pentru a obține o lungime.
Pentru detalii în engleză, vă recomand acest link, destul de facil de înțeles și extrem de interesant de parcurs.
No, citind acel text și aflând că lungimea Planck este de 1.6 x 10–35 , adică mult mai mică decât orice știm până acum, respectiv aflând că timpul Planck este de 5.4 x 10–44 secunde iar masa Planck este de 22 μg, am început să-mi pun întrebări.
Dacă țesătura universului este atât de fină încât să presupunem că se suprapune peste scala Planck fiind, deci, foarte fină și cu mult peste posibilitățile noastre actuale de studiere, poate că materia, așa cum o știm, nu este descrisă complet. Să detaliez.
Dacă un nucleu atomic are dimensiuni între 1,75 și 15 x 10-15 metri, fiind mult mai mic decât un atom, estimându-se dimensiunea unui atom este de la 30 x 10-12 la 300 x 10-12 metri.
Scala Planck, exemplificată
Să facem abstracție de detalii și să ne concentrăm pe ordinele de mărime: atomii sunt de ordinul a 10-12 metri, nucleele sunt de ordinul a 10-15 metri iar quarcii care formează particulele elementare din nucleu ar putea fi de ordinul a 10-18 metri.
Atunci se pune întrebarea: ce avem între 10-18 metri și 10-35? Adică, din câte mi se pare, cele mai mici particule pe care le cunoaștem sunt de 1017 ori mai mari decât cea mai mică lungime definibilă din univers, deci sunt extrem, extrem de masive, ceea ce – pe mai departe – mă face să mă întreb dacă nu cumva și quarcii sunt formați din niște elemente și mai mici și, dacă da, cât de elementare mai sunt particulele pe care noi azi le numim elementare?
În fond, la așa un ordin de mărime, nu m-aș mira ca atomii să fie formați din electroni (știați că electronii sunt quarci?, eu acum am aflat!) și particule nucleare (protoni și neutroni), la rândul lor formate din niște particule și mai mici care – de dragul exemplului – ar avea un fel de model atomic, cu ceva particule și mai mici care se învârt în jurul unui nucleu format și el din niște particule și mai mici formate și ele din niște particule și mai mici care respectă un fel de model sub-sub-atomic și așa mai departe…
L.E. Quarcii nu au o dimensiune măsurabilă, după cum mi s-a spus. Asta nu înseamnă musai că sunt doar masă și energie, fără volum (ceea ce e cam dubios), ci poate însemna și că aceștia ar putea fi atât de mici, încât să nu fie măsurabili cu tehnica actuală.
Păi, deci, adică.. bun articolul (tu trebuie să te apuci de chestii de genul „fizica pentru toţi”. Am cel mai mare lapsus posibil acum dar, îmi amintesc că undeva prin 87-88 era o serie sau un singur volum (bătrâneţea), nici măcar titlul nu-l mai ştiu însă descria principiile fizicii cu termeni plastici dar păstrând „tehnicitatea”. Era ca o aventură spre cele mai mici particule…
Revenind la întrebarea ta, păi pe lângă „particula lui D-zeu”, CERN-ul şi restul acceleratoarelor parcă asta studiază, sfărâmă tot în bucăţi din ce în ce mai mici. Nu sunt un mare pasionat, poate comentezi tu cu nivelul / ordinul de mărime la care au ajuns acum cu „dezintegrarea particulelor”. Momentan parcă electronii / quarcii sunt cele mai mici particule, atât „cât ne lasă mintea şi mai ales echipamentele” să cunoaştem dar, privind înapoi, e ceva ciclic.. de la „cea mai mică particulă este nucleul”… apoi atomul.. apoi electronul… greu de crezut că am ajuns la acel „zero absolut” al piticaniilor.
1. Parcă am citit ceva de genul, acum mulți-mulți ani, dar despre quarci am citit într-un almanah Știință și Tehnică de prin 198X.
2. Particula lui Dumnezeu este, paradoxal, destul de mare, iar eu nu sunt ferm convins c-au găsit-o.
„mă face să mă întreb dacă nu cumva și quarcii sunt formați din niște elemente și mai mici și, dacă da, cât de elementare mai sunt particulele pe care noi azi le numim elementare?” – Da’ de string theory n-ai auzit? 😛
Ba da, dar încă n-o înțeleg suficient de bine, încât să scriu despre ea…
Diagrama din partea dreaptă a paginii ajută nițel 😉
Da, să știi că ajută!