Непознате локације електрона - Џорџ Зејдан (George Zaidan) и Чарлс Мортон (Charles Morton)

Погледајте целу лекцију на: http://ed.ted.com/lessons/the-uncertain-location-of-electrons-george-zaidan-and-charles-morton

Сићушни атоми од којих је сачињен наш свет сачињени су од још сићушнијих протона, неутрона и електрона. Иако број протона одређује идентитет атома, електрони - тачније, њихова локација изван језгра - посебно су занимљиви научницима. Џорџ Зејдан и Чарлс Мортон показују како се на научној основи даје претпоставка где би ти сићушни лутајући електрони могли бити.

Аутори лекције: Џорџ Зејдан и Чарлс мортон, анимација: Karrot Animation.

Вероватно знате да су
све ствари сачињене од атома,

и да је атом

врло, врло, врло
ситна честица.

Сваки атом има језгро,

које чини бар једна

позитивно наелектрисана честица

која се зове протон,

и у већини случајева,

одређен број неутралних честица
које се зову неутрони.

То језгро је окружено

негативно наелектрисаним честицама
које се зову електрони.

Идентитет атома
одређен је само

бројем протона у језгру.

Водоник је водоник
јер има само један протон,

угљеник је угљеник
јер има шест,

злато је злато јер има 79,

и тако даље.

Дозволите једну кратку дигресију.

Пошто нам протони, неутрони
и електрони нису видљиви,

како се онда ишта зна
о структури атома?

Па тако што се обави
пуно експеримената

и развије модел онога
што сматрамо да се у атому налази.

Онда се обави
још експеримената

и провери да ли
се поклапају с моделом.

Ако да, одлично.

Ако не, онда се
развије нов модел.

Од Демокритовог времена,
400 год. пне,

развијало се мноштво
различитих модела,

и скоро сасвим сигурно

ће их бити још у будућности.

Крај дигресије.

Језгра атома теже
да буду на окупу,

али се електрони
слободно крећу,

због чега их хемичари воле.

Да можемо да се
венчамо с њима,

вероватно бисмо то учинили.

Електрони су необични.

Некад се понашају
као честице,

попут лоптица за тенис,

а некада као таласи,
попут нпр. морских,

што зависи од експеримента
који се обавља.

Најнеобичнија ствар
код електрона

је то што нисмо сигурни
где се тачно налазе.

Није да не постоји опрема
за утврђивање тога,

него је та несигурност

део тог модела електрона.

Добро, не може им се
утврдити тачна локација,

али се зато може рећи
да постоји одређена вероватноћа

проналажења електрона
на одређеном простору

око језгра атома.

То значи да можемо поставити
следеће питање:

ако би се око језгра повукла линија

у оквиру које бисмо
са 95% сигурности могли

да нађемо дати електрон,

како би та линија изгледала?

Ево неких облика.

Хемичари их зову орбиталима

и изглед сваког

зависи, између осталог,

од енергије коју носи.

Што више енергије има,

орбитал ће бити удаљенији

од језгра атома.

Узгред, зашто смо
одредили баш 95,

а не 100%?

То је још једна зачкољица

у нашем моделу електрона.

На одређеној удаљености
од језгра,

вероватноћа да се
електрон пронађе

почиње да опада

мање или више експоненцијално,

што значи да
се приближава нули,

али никад не буде тачно нула.

У сваком атому

постоји мала, али не и никаква,
вероватноћа да ће се за

врло, врло кратак
временски период

један од његових електрона

наћи на другом крају
познатог универзума.

Електрони углавном
остају близу језгра

као густи облаци
негативног наелектрисања

који се временом померају.

Интеракција електрона једног атома

с електронима другог

одређује скоро све на свету.

Атоми могу да отпусте
своје електроне

и предају их другим,

или могу да их деле.

Динамика те друштвености

чини хемију занимљивом.

Обично старо камење,
прекрасна сложеност живота,

природа свега што видимо,

чујемо, чији укус осећамо,
миришемо,

или што можемо да додирнемо,
па чак и осетимо,

све је одређено на нивоу атома.