Categoría: Física Publicado: Enero 12, 2013
Los átomos no son en su mayoría espacio vacío porque no existe el espacio puramente vacío. Más bien, el espacio está lleno de una amplia variedad de partículas y campos. Succionar todas las partículas y campos de un cierto volumen no hará que el espacio esté completamente vacío porque las nuevas partículas seguirán existiendo debido a la energía del vacío. Además, el campo de Higgs no se puede quitar. Incluso si ignoramos todo tipo de campos y partículas, excepto electrones, protones y neutrones, encontramos que los átomos aún no están vacíos. Los átomos están llenos de electrones. Es cierto que un gran porcentaje de la masa del átomo está concentrado en su pequeño núcleo, pero eso no implica que el resto del átomo esté vacío. Más bien, implica que el resto del átomo tiene una densidad relativamente baja.
El concepto erróneo de un átomo vacío es enseñado por libros de ciencias incorrectos de nivel elemental y se basa en la imagen falsa de los electrones como bolas. En este punto de vista, el átomo consiste en bolas de electrones que zumban alrededor del núcleo atómico, que es en sí mismo una bola. En esta imagen, el espacio entre los electrones y el núcleo es, por lo tanto, un espacio vacío. Si bien esta imagen (el modelo Bohr) es fácil de imaginar, se demostró que estaba equivocada hace casi un siglo. Los electrones (así como todas las partículas) son parcialmente como partículas y parcialmente como ondas, dependiendo de la situación. Cuando están unidos en átomos en un estado no perturbado, los electrones actúan como ondas. Estas ondas son ondas de densidad de probabilidad tridimensionales que se extienden para llenar todo el átomo. Los electrones no se extienden uniformemente, sino que siguen patrones de distribución específicos llamados «orbitales». La forma de los orbitales apuntala todas las reacciones químicas. Como ejemplo de algunos orbitales, la distribución de densidad de un solo electrón se muestra a la derecha para el hidrógeno en los primeros estados más bajos. Los puntos más ligeros indican regiones donde el electrón tiene una densidad más alta. Tenga en cuenta que cada imagen representa un solo electrón. Los diferentes puntos de luz y bandas en una sola imagen son parte del estado de onda de un solo electrón. Debido a que los electrones unidos se extienden en ondas de densidad difusa, no hay un «borde» definido para un átomo. El electrón en realidad se extiende para llenar todo el espacio, aunque lejos del átomo es lo suficientemente delgado como para ser insignificante. Curiosamente, los electrones en el átomo incluso se extienden para superponerse con el núcleo mismo. Este solapamiento electrón-núcleo hace posible el efecto de la captura de electrones, donde un protón en el núcleo puede reaccionar con un electrón y convertirse en un neutrón. Si los átomos fueran en su mayoría espacio vacío, podríamos eliminar este espacio y reducir los átomos. En realidad, los átomos no contienen ningún espacio vacío. Más bien, están llenos completamente de electrones dispersos, lo que hace imposible la contracción de los átomos.
Temas: átomo, átomos, colapso, electromagnetismo, electrón, espacio vacío, cuántico, función de onda