Mikä on suurin tieteellinen virhe Ant-Manissa?

Mertcan Bilici ile Ülker Arena'da Anons Dersleri (Fenerbahçe Basket Takımı Anonsör'ü) #CANLICANLI (Kesäkuu 2019).

Anonim

Jokaisella uudella supersankarilla aloitetaan uusi haaksirikko ja pelastava tavallinen ihminen. Kuitenkin tietyissä ylellisissä piireissä, jotka ovat liian intohimoisia sekä supersankareita että tiedettä kohtaan, uusi keskustelu herättää: onko supersankari ja hänen valtavoimansa käytännössä saavutettavissa todellisessa elämässä.

Yhdessä vanhimmista virkoistamme keskustelimme siitä, voisiko Iron Man uudelleen todistaa todellisessa maailmassa. Nyt se on toinen Marvel-supersankari: Ant-Man. Kun hän antaa hänen pukunsa, hän voi kutistua itsensä niin pieneksi kuin muurahainen ja palata normaalikokoonsa tahdon mukaisesti.

Makroskooppisella asteikolla ei näytä olevan ajateltavissa olevaa ajatusta (ainakin käytännöllinen), joka voi kutistua ihmisen muutaman tuumaa kooltaan ilman jauhaa ruumiin kanssa, ja se on uskomattoman hullu (joka on tuskin valtavirran supersankari). Siksi meidän on käännyttävä perustavanlaatuisiin ominaisuuksiin, jotka muodostavat ihmiskehon, toivon löytääkseen ratkaisun tähän miniatyrisointiin.

Poistetaan tyhjää tilaa kaikissa atomissa

.

Vetyatomi. Huomaa suuri tyhjä tila atomien rajalla (Image Source: Wikipedia.org)

Voidaan väittää, että koska ytimessä on vain pieni osa koko atomin sisällä olevasta tilasta, jälkimmäisellä on runsaasti tyhjää tilaa, joka voitaisiin yksinkertaisesti poistaa, jotta atomi kokonaiskoko olisi mahdollisimman tehokas.

Tämä idea on järkevää intuitiivisesti, mutta se on kaukana fyysisesti saavutettavissa todellisessa maailmassa. Jotta ymmärtäisimme tämän syyn, meidän täytyy varmuuskopioida vähän ja tehdä nopea katsaus atomien perusrakenteesta ja ominaisuuksista.

atomit

Jokainen atomi koostuu kolmesta subatomisesta partikkelista, nimittäin elektroneista (negatiivisesti varautuneita), protoneista (positiivisesti varautuneita) ja neutroneista. Näistä kolmesta neutronista ja protoneista istuu ydin, kun taas elektronit pyörivät ytimen ympärillä hyvin määritellyllä energiatasolla. Neutraaleissa (tai varauksettomissa) atomeissa elektronien ja protonien määrä on aina sama, kun taas neutronien määrä voi olla tai ei ole sama.

Vaikeammat atomeilla on enemmän protoneja niiden ytimissä, jotka vetävät pyörivät elektronit voimakkaammin. Tällaisilla atomeilla on kuitenkin myös yhtä suuri määrä negatiivisesti varautuneita elektroneja, jotka pyrkivät pysymään erillään toisistaan, johtuen keskenään suurista vastustusvoimista.

Näin atomikoko muuttuu kasvaneella atomimäärällä

Siksi elektronien määrä määrää, kuinka suuri tietyn atom on.

Minkä tahansa atomin atomi säde - kuten minkä tahansa ympyrän säde - on etäisyys ydin ja syrjäisimmän kiertoradan rajan mitta. Vaikka tämä määritelmä antaa tosiaankin konkreettisemman tai visuaalisesti siirrettävän käsityksen siitä, miten atomisuuntainen säde lasketaan, se ei ole teknisesti oikea. Kvanttimekaniikan lait, elektronit eivät pyöri ydin ympärille poluilla, jotka ovat yhtä selkeitä ja täsmällisiä kuin ne, joita usein kuvataan suosituimmassa kulttuurissa.


Tämä atomien ja elektronien kuvaus ei ole teknisesti oikea

Sen sijaan he "lentävät" ytimen ympärille, mitä tunnetaan nimellä "elektronipilvet", jolla ei ole määriteltyä ulkorajoitusta; siksi laskemalla atomisäde ei ole yhtä suoraviivaista kuin tunnetun halkaisijan ympyrä ja yksinkertaisesti leikkaamalla se puoleen.

Atomin säde, joka määrää olennaisesti, kuinka suuri atomi on, riippuu useista parametreista, mukaan lukien nukleiinien protonien lukumäärä, elektronin massa ja sen sähkövaraus ja jotain, joka tunnetaan nimellä Planckin vakio (merkitty "h ') - maailmankaikkeuden perusvakio. Huomaa, että elektronin massan, sen sähkövarauksen ja Planckin vakion arvot ovat kiinteät, joten ne eivät ole avoimia muutoksille ja muutoksille, joten niitä ei voi muuttaa millään tavalla.

Yleisten "vakiojen"

Koska nämä vakiot ja lait määrittelevät olemassaolomme hyvin ja käytännöllisesti katsoen kaikkea maailmankaikkeudessa, on aivan luonnollista, että ihmiset ovat usein miettineet, ovatko nämä vakiot muuttuneet maailmankaikkeuden alusta lähtien. Englantilainen teoreettinen fyysikko nimeltä Paul Dirac kerran käynnisti keskustelun universaalisten vakioiden pysyvyydestä hänen "suuren määrän" hypoteesin kautta. Paljon tutkimusta on tehty käyttäen tähtitieteellisiä havaintoja kaukana olevista tähdistä, epäsäännöllisistä valonlähteistä ja pyörteistä evoluutiosta, mutta toistaiseksi ei ole tehty kokeellisia todisteita, jotka voisivat lopullisesti tukea universaalisten vakiotyyppien vaihtelun hypoteesia.

Se on ehdottomasti vakio; kuten nimestä käy ilmi, niiden arvot ovat yksiselitteisesti, kiistattomasti ja kiistattomasti vahvistettuja, joten niitä ei voida tarkistaa.

Koska atomikoko ei ole riippuvainen mihinkään vaan joukosta vakioita, sitä ei saa väärinkäyttää keinotekoisesti tai muutoin, jopa superheron seerumin tai pillerin kanssa. Jos sitä muutettaisiin kuitenkin, se olisi melkein varmasti jossakin muussa maailmassa, jossa maailmankaikkeusmme lakit eivät ole vallassa.

Tämä osoittaa selvästi, että ihmisen koon pienentämistä ei voida saavuttaa yksinkertaisesti poistamalla avoin tila atomin sisällä. Et myöskään voi poistaa tietyn määrän atomia ihmiskehosta toivoen vähentäen drastisesti kehon kokoa menettämättä tai vakavasti vaarantamatta useita ihmisen kykyjä ja elintoimintoja.

Niin viileä kuin Ant-Man saattaa tuntua, ei ole mitään keinoa tehdä henkilöä niin pieneksi kuin muurahainen ilman tappaa heitä tai ainakin vakavasti vaarantaa joitakin heidän elintärkeitä elimistön toimintojaan (Photo Credit: Captain America: Civil War (elokuva) / Marvel Entertainment)

Marvel Universe'ssa, kutistuvan ruusun luoja, tohtori Henry Pym, loi Pympartikkeleiden generaattorin, jolla oli kyky tehokkaasti manipuloida ihmisen kokoa samalla, kun hän käytti täydellistä hallintaa transformaatioprosessissa. Jos tohtori Pym ei olisi kuvitteellinen ja hänen "Pym-hiukkansa" voisi todella pienentää ihmistä tällaisella tyylillä ja armolla, koko maailmalla olisi pieni supersankari, joka voisi olla todella hieno muutos!

Viitteet