проблема: її лапки зламалися б. При збільшенні мурахи її вага зростає значно швидше, ніж сила її лапок. Якщо збільшити мураху в 10 разів, то її об’єм, а отже, й вага, збільшилися б у 10x10x10=1000 разів. Однак сила мурахи залежить від товщини м’язів, відтак вона зросла б лише у 10x10=100 разів. Отже, гігантська мураха була б у 10 разів слабкіша за звичайну мураху. А ще це означає, що Кінґ-Конґ замість того, щоб тероризувати Нью-Йорк, просто звалився б без сил, спробувавши видертись на Емпайр-Стейт-білдінґ.)
Фейнман зауважив, що на атомному рівні домінують інші сили - такі, як водневий зв’язок і сили Ван дер Ваальса, зумовлені електричною взаємодією між атомами й молекулами. Чимало фізичних властивостей речовин визначаються цими силами.
(Аби продемонструвати це явище на наочному прикладі, проаналізуймо просте питання: чому на північному сході США на автомагістралях стільки вибоїн? Щозими вода затікає у крихітні тріщинки в асфальті й, замерзаючи, розширюється; асфальт руйнується, і утворюється яма. Однак думка, що при замерзанні вода розширюється, суперечить здоровому глуздові. Втім, вода й справді розширюється завдяки водневому зв’язку. Молекула води формою нагадує літеру V, при тому атом кисню розташований у її основі. Молекула води має слабкий негативний заряд в основі і позитивний - угорі. Тож коли вода замерзає, її молекули розходяться, утворюючи кристалічну ґрат- ку, і між ними залишається порожній простір. Молекули води розташовуються як шестикутники. Замерзаючи, вода збільшується в об’ємі, бо в шестикутнику, що описує структуру льоду, більша відстань між атомами. З цієї ж причини сніжинки мають симетрію шостого порядку, а крига плаває по поверхні води, хоча, за логікою, мала б тонути.)
ЧИ МОЖЛИВО ПРОХОДИТИ КРІЗЬ СТІНИ?
На додачу до поверхневого натягу, водневого зв’язку і сил Ван дер Ваальса на атомному рівні існують ще й чудернацькі квантові ефекти. Зазвичай у повсякденному житті ми не бачимо, як діють квантові сили. Однак насправді вони є всюди. Приміром, оскільки атоми всередині здебільшого порожні, то, за логікою, ми мали б легко проходити крізь стіни. Між ядром у центрі атома й електронними оболонками є тільки вакуум. Якби атом був завбільшки з футбольний стадіон, то цей стадіон був би порожній, оскільки ядро було б приблизно завбільшки з піщинку.
(Ми іноді дивуємо наших студентів однією простою демонстрацією. Ставимо перед студентом лічильник Ґейґера, а за спиною в нього кладемо нешкідливу дрібку якоїсь радіоактивної речовини. Студентів вражає, що деякі частинки проходять просто крізь їхнє тіло й фіксуються на лічильнику, так начебто це тіло було здебільшого порожнє, як воно насправді і є.)
Однак якщо ми здебільшого порожні, то чому не можемо проходити крізь стіни? У фільмі
То чому ж ми не можемо проходити крізь тверді об’єкти, як привиди? Пояснення криється в одному цікавому квантовому явищі. Згідно з принципом заборони Паулі, в одній квантовій системі два електрони не можуть існувати в тому самому квантовому стані. Відтак, коли два майже ідентичні електрони опиняються надто близько, вони відштовхуються один від одного. Саме тому об’єкти видаються нам твердими, що насправді - ілюзія. В дійсності матерія, по суті, порожня.
Сідаючи на стілець, ми думаємо, що торкаємось його. Насправді ж ми висимо над стільцем, менше ніж за нанометр від його поверхні, бо нас відштовхують електричні й квантові сили стільця. Це означає, що всякий раз, коли ми “торкаємось”
