¿Cómo es que la mayor parte de un átomo es un vacío, aunque en realidad no existe un vacío total?

Si estamos diciendo que un vacío no contiene materia, usted es incorrecto. El espacio entre la nube de electrones y el núcleo no tiene ninguna materia entre ellos, la mayoría de las veces. Ocasionalmente puede haber partículas, pero eso nunca duraría lo suficiente como para contarlas. Si decimos que el vacío está completamente vacío, está en lo correcto. El vacío no contiene partículas pero sí contiene energía. El espacio entre la nube de electrones y el núcleo está dominado por la fuerza electromagnética. Esto mantiene unidos los electrones y el núcleo, pero evita que colapsen o salgan en espiral.

Tienes toda la razón, un verdadero vacío no existe porque siempre habrá un campo cuántico allí que se convierte en partículas cuando se sale, de todos modos, de acuerdo con el campo cuántico. Esta es la teoría detrás del bosón de Higgs y es muy importante. Pero, si un vacío se define como que no contiene materia, como normalmente es, un átomo está hecho de 99.99% de nada.

Cuando dice que si un átomo es 99.99% nada y el universo apenas existe, debe recordar que hay tantos átomos (donde hay materia), que 0.01% es bastante. También hay materia oscura y energía oscura para llenar el 95% del universo.

Disculpas si esto está mal redactado, escribí esto con un dolor de cabeza en mi teléfono. Siéntase libre de dejar ediciones.

El concepto de vacío depende de la escala, y creo que la mayoría de los físicos de hoy dirían que la declaración de Rutherford, aunque en realidad no es falsa, necesita tanta calificación que no es realmente útil.

El vacío es un concepto que en realidad solo es válido en una escala superior a la atómica. Es el estado de no tener átomos, y puede aplicarlo solo en una escala lo suficientemente grande como para que los átomos, en principio, estén allí, pero no lo estén.

Una vez que llegue a las partículas fundamentales, hay dos cosas separadas a considerar. Una es la partícula misma, que parece que las partículas, los quarks y los electrones más fundamentales no tienen ningún tamaño. El otro es el “volumen de retención” que las partículas, debido al Principio de Exclusión de Pauli, ejercen a su alrededor. No se puede decir que las partículas ocupan ese volumen, porque allí solo son detectables probabilísticamente. Por otro lado, detienen otras partículas que ocupan el volumen. Es este rechazo mutuo lo que hace posible los objetos físicos, de ahí el estado de no vacío y de nosotros mismos. Es razonable decir que no estamos hechos tanto de cosas como de volúmenes inactivos donde las partículas sin tamaño se mantienen a raya, dando la ilusión de tamaño.

Piensa en nuestro sistema solar. Hay pocos planetas con una gran brecha entre ellos. No podemos decir que nuestro sistema solar no existe. Simplemente decimos que la distancia entre algunos objetos es muy larga. Al igual que los átomos, el núcleo es muy pequeño pero la distancia entre dos núcleos es muy larga.

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