26. Dajcie mi punkt...(4.06.2013 r.)

 "Dajcie mi punkt podparcia a poruszę Ziemię". Znamy to zdanie przypisywane Archimedesowi. Rozumiemy dosłowne i przenośne znaczenie tych słów. Mówimy sobie, że oczywiście nie można zrobić tego fizycznie, ale znamy prawo, które pozwala na sformułowanie takiego zdania. Podobnie jest z innymi prawami fizycznymi, które zawierają w sobie wielkości rozciągające się od zera do nieskończoności. Weźmy na przykład energię oddziaływania dwóch ładunków elementarnych, różnoimiennych. Wzór na tę energię jest prosty:

    Nic trudnego. Pewne, drobne problemy pojawiają się w miejscach, gdzie r = 0 oraz r = inf (nieskończoność). Rozumiemy je następująco. Ładunki przeciwimienne przyciągają się aż się "zlepią", nawet jeśliby znajdowały się w nieskończonej odległości od siebie. Oczywiście jeśli są nieskończenie daleko od siebie, to nigdy się nie spotkają, ale co to niby ma być za problem. Jest prawo fizyczne i trzeba się go słuchać. 

    Rzecz w tym, że fizycznie rzecz biorąc, nie ma odległości nieskończonych, a z drugiej strony, z jakichś powodów, przeciwimienne ładunki w atomach jakoś nie kwapią się do "zlepiania". Coś mi mówi (ale nie są to głosy), że prostą funkcją 1/r coś "steruje". Jest jakiś mechanizm, który zabezpiecza układ dwóch ładunków przed takimi osobliwościami, jak zero* i nieskończoność.  Nasz świat materialny jest w zasadzie jest uporządkowanym morzem elektronów, które w swojej głębi skrywają masywne jądra. Prawo pozwala elektronom przebywać, gdzie im się podoba, ale one jakby się skupiały z uporem w pobliżu ładunków dodatnich. Prawdopodobieństwo mówi, że elektrony z mojego palca mogą się znaleźć nagle i bez ostrzeżenia na Księżycu i powrócić stamtąd równie niepostrzeżenie,  ale jakoś nie czuję się zbytnio niezrównoważony ładunkowo. Porzucając ten satyryczny ton, chcę powiedzieć, że uważam, iż elektrony nie "wykorzystują" swobody, jaką je obdarowuje funkcja 1/r. Elektrony nie "uciekają" do nieskończoności i nie "potykają" się o zero. Elektrony balansują gdzieś między tymi skrajnymi wielkościami. Są sterowane przez subtelniejszy proces, który, póki co, umyka teorii. Zdaje się, że pojawiają się pierwociny zrozumienia zjawiska lokalności przebywania elektronów, zwłaszcza w atomach. Być może prosta funkcja 1/r jest "sterowana" chaotycznym zachowaniem się elektronu. Przez chaotyczność rozumiem tu proces iteracyjny, w którym pewna wielkość związana z właściwościami elektronu może być przedstawiona w postaci następującego szeregu wielkości:

    Taki chaotyczny proces jest ściśle kwantowy, "wypełnia" dziedzinę bez "dziur" i pokazuje, że zachowanie elektronu jest możliwe do prześledzenia w wybranym odcinku czasu. Niestety, nie wiadomo, co dokładnie przedstawia powyższy wzór, ale wiadomo, jakie właściwości mają procesy chaotyczne. Znalezienie połączenia pomiędzy zachowaniem się elektronów w atomach a teorią chaosu powinno skutkować fundamentalną zmianą w rozumieniu podstaw mechaniki kwantowej, być może rozszerzy pojęcia bohrowskiej komplementarności i lokalności (bądź jej braku) w oddziaływaniu cząstek elementarnych. Tak sobie tylko marzę :)

*Edukatorzy od mechaniki kwantowej mówią, że spadkowi elektronu na jądro przeciwdziała zasada nieoznaczoności Heisenberga. Zgodnie z nią, zlokalizowanie elektronu w tak małej objętości, jaką jest jądro, spowodowałoby straszny rozrzut informacji o jego pędzie a tym samym o jego energii. Zlokalizowany elektron ma "niewiadomojaką" energię.