בתשובה לאח של אייל, 09/01/24 17:27
עמנואל לוטם הלך לעולמו 765836
זה בסדר מבלינתי שתישאר עם מודל פשוט ותאמר שהאלקטרון מקיף את הגרעין.
אבל למה להכניס את המהירות שלו? זה מה שחשוב? בייחוד שנראה ש"מהירות האור" נזרקה כאן כבאז-וורד ילדותי של "היי, תראו כמה פיזיקה זה מגניב ואני יודע את כל זה".
זה כל כך לא רלבנטי, המהירות, שאפילו כשמגגלים את זה מגיעים בעיקר לקישורים שלך לתשובות של לובוס מוטל (שאני מכיר בעיקר כבעל בלוג פיזיקה שנוי במחלוקת) עם עשר צפיות, ולא שמאות טקסטבוקים בפיזיקה שמלמדים את זה.

ואם כל זה לא שכנע אותך, המשפט הבא מיד אחרי ציון מהירות האור אצל דוידסון - ולא הץלוננתם, אז בטח לא קראתם, הה! - הוא "המהירות הגבוהה הזו אינה מאפשרת לנו למדוד את מיקומם המדויק של האלקטרונים בכל זמן נתון" שזו כבר ממש תועבה.
הייזנברג מתהפך בקברו, פעמיים.
עמנואל לוטם הלך לעולמו 765843
"האלקטרון מקיף את הגרעין" הוא אותה מידת תועבה בעיני מאשר "המהירות אינה מאפשרת למדוד את מיקומם המדויק בכל זמן נתון". פשוט מטעה.

אבל אני מאמין שאפשר להגיע להסבר מוצלח יותרץ

הנה סרטון חינוכי של 3 דק לילדים על מבנה האטום. החלק הרלוונטי בדקה 2:08
1. הדבר הכי טוב כאן הוא זה הויזואליזציה. האלקטרונים מופיעים ונעלמים בתוך ענן במקום השרטוט ה"קלאסי" של מסלולים אליפטים.
2. דקה 2:25 - "האלקטרונים יכולים להמצא בכל מקום בענן. המסלול שלהם לא קבוע" - סבבה
3. דקה 3:09 - (טקסט) - "האלקטרונים נעים בצורה רנדומית, הם לא מקיפים את הגרעין" - מעולה
4. דקה 3:09 - (דיבור) - ".. אלקטרונים הנעים מהר מדי ובצורה בלתי צפויה מדי כדי שתוכל לדעת את מיקומם המדויק" - לא מוצלח. אפשר להסתפק ב: "לא ניתן למדוד את המיקום המדויק שלהם".
עמנואל לוטם הלך לעולמו 765847
אני בכלל לא מסכים לפסקה הפותחת שלך, כי אני רוצה להזכיר שבעברית 'מקיף' יכול לתאר מצב סטטי לגמרי כמו צה"ל מקיף את שיפא או שהסופגניה מקיפה את הריבה שבתוכה.
עמנואל לוטם הלך לעולמו 765856
הפתיל התחיל בכך שהתרגזת על השימוש במילה מהירות, כי זה מטעה. ואני מסכים.

באותו אופן, זה שהמילה מקיף, אחד הפירושים שלה הוא נכון 'בערך' - לא מציל את בעיני את המשפט "האלקטרון מקיף את הגרעין".

עדיף להגיד: "האלקטרון נע באופן אקראי בתוך איזור דמוי ענן מסביב לגרעין". ובגלל שמסתובבים (הא!) הרבה הסברים שגויים, עדיף גם להדגיש ש"זה לא מסלול מעגלי".
עמנואל לוטם הלך לעולמו 765870
אז אנחנו מסכימים.

אבל אם כבר אנחנו כאן, יש לי שאלה:‏1
בעקבות הקישורים ששלחת, ראיתי שאכן מוזכרים (גם בלי קשר לחישובי "מהירויות" מטעים שכאלה) תיקונים יחסותיים לאורביטלים כאלה ואחרים, וחלקם אפילו נראים משמעותיים‏2.
במודל האמיתי של הטבע, המודל הקוונטי, הטיפול ביחסות פרטית נעשה בדרך כלל דרך תורת השדות הקוונטית. אבל האם היא שימושית לחישובים של מצבים קשורים כמו אלקטרון באטום?
ואם לא היא - על מה באמת מתבססים התיקונים היחסותיים האלה?
(כדי לסבר את האוזן - בהינתן "משוואת שרדינגר" כלשהיא - איזה גורם בה בכלל מרמז שעלול להיות פה אפקט יחסותי, אם "מהירות" היא אלא חלק מהמשחק?)

1 אם היא טכנית מדי אנא אמור.
2 דוגמת הדגל שמוכרת שם היא אטום זהב, שלפי הטענה התיקון היחסותי הוא זה שמעניק לו את הצבע הזהוב בשונה מזה של כסף.
עמנואל לוטם הלך לעולמו 765872
חיפשתי תשובה, ומצאתי בעיקר: "מסובך מדי, כשתגדל תבין".

אז אתה צודק, התיאור הכי מדויק שיש בידינו הוא תורת שדות קוונטית. והתיאור הזה כבר מכיל בתוכו גם יחסות פרטית וגם אפקטים נוספים (לדוגמא הזחת לאמב - זה קורה באטום מימן ולא קשור ליחסות. למעשה זה אפקט שאף אחד לא חזה, ובדיעבד הסבירו אותה עם תאוריה מעודכנת יותר)

ולהבנתי המוגבלת, השתמשו באותה שיטה גם כדי לחשב אורביטלים של אטומים כבדים כמו זהב. העניין הוא שהמתמטיקה היא מאד מסובכת.

ואז (מסיבות פדגוגיות? מסיבות היסטוריות?) יש את הקירובים האלו. הם רק קירובים אבל עובדים לא רע, ובעיקר פשוטים להבנה.
קירובים בסגנון של "בוא נחשב מהירות ממוצעת של אלקטרון, ואחרי זה נחשב את המסה היחסותית שלו, ואז נדחוף את זה למשוואת האורביטל".
עמנואל לוטם הלך לעולמו 765873
צ"ל "מהירות" היא *לא* חלק מהמשחק

חזרה לעמוד הראשי המאמר המלא

מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים