Amplío un átomo de oxígeno a un tamaño visible. ¿Que es lo que veo? (Digamos, el núcleo es tan grande como una pelota de golf)

Aquí está el problema: los componentes de los átomos son partículas de dimensión cero (electrones) o están hechas de partículas de dimensión cero. Ampliar algo que no tiene dimensiones no tiene sentido.

El volumen de un protón se determina midiendo el volumen delimitado por las partículas que lo componen. Pero este volumen es principalmente espacio vacío, no partículas. Bueno, en realidad es un espacio completamente vacío, ya que los quarks no tienen ningún volumen.

Estás acostumbrado a ver objetos que están hechos de elementos visibles que tienen volumen e interactúan con los fotones de tal manera que sean visibles. Esa no es una buena metáfora de lo que está sucediendo a nivel atómico. Según nuestras experiencias cotidianas, el mundo atómico y subatómico son completamente no intuitivos.

Para el caso, su concepto de “agrandar un átomo” es bastante difícil de analizar en esta diferencia macro vs cuántica. Para agrandar un objeto de tamaño macro, está agregando más espacio entre los átomos componentes (como aumentar el volumen que encierra un gas) o agregando más átomos para lograr una mayor masa y volumen general (como hacer un bloque de hielo más grande).

Agregar más protones significa que este ya no es un átomo de oxígeno. Agregar más quarks a los protones que están en el átomo de oxígeno solo hace que aparezcan más protones (ya que un protón de seis quark no es estable). Y, por supuesto, simplemente “agregar” quarks no es algo que nuestra tecnología pueda lograr. Cuando se trata de objetos cuánticos, agregar “más” en realidad cambia sustancialmente las propiedades del objeto que está cambiando.

Por otro lado, si solo quiere decir aumentar la distancia entre los componentes existentes, todavía tiene un solo átomo (muy grande) que solo reacciona de la manera en que lo hace un solo átomo. Entonces, la luz, la fuerza electromagnética, la gravedad, etc. no cambian. Y, como saben, la luz dispersada por un solo átomo no es visible para el ojo humano. Se necesita una suma de átomos para alcanzar un estado de “visible” por la percepción humana.

Simplemente no puedes

Las partículas a escala atómica no se comportan como bolas, y no pueden “verse” en ningún sentido habitual. Por ejemplo, si realiza algún experimento que haga conocer la posición de partes del átomo, sería físicamente imposible saber qué tan rápido se mueven. Y si los coloca en un lugar (para que sepa que la velocidad es cero) se hace imposible saber la posición . Entonces, simplemente no puede usar ningún tipo de microscopio para observar el núcleo y los electrones.

Lo único que puede hacer es tomar algunas ecuaciones matemáticas que describen los electrones y el núcleo, y probar si puede hacer algunas predicciones basadas en esas ecuaciones que puede probar. Tales ecuaciones matemáticas existen para algunos propósitos. Para los electrones se llaman orbitales, y estos pueden usarse para describir la unión atómica. Si no me equivoco, todavía no hay un conjunto completo de ecuaciones que puedan modelar las interacciones entre los componentes del núcleo; Esto sigue siendo un trabajo en progreso.

Imagina una gran catedral o una iglesia. Si amplía un átomo de oxígeno lo suficiente como para el tamaño de una catedral, el núcleo se vería un poco más grande que la cabeza de un alfiler. Si considera que las propiedades del átomo permanecen sin cambios incluso si es grande, a los electrones les gustaría una nube en el techo. Ahora, ¿cómo puedo decir esto sin inflar un átomo? He visto un episodio de Cosmos, presentado por el Dr. Neil D. Tyson. Respondió casi la misma pregunta en ese programa, en su caso, el átomo era hidrógeno.

La pregunta que hace no tiene un significado real porque la palabra ver no es realmente aplicable aquí.

Los átomos no están hechos de pequeñas bolas, están hechos de configuraciones estables de excitaciones en todos los campos de partículas que impregnan. Son del tamaño que tienen debido a las constantes naturales fundamentales como G, h, c, e, etc.

Todo lo que podemos hacer es pensar en una idea abstracta o modelo para describirlo, porque cosas que desafían nuestra intuición cotidiana debido al hecho de cuán diferente es nuestro mundo a escalas de longitud diferentes, nuevamente, debido a los valores de las constantes fundamentales.

Las leyes de la naturaleza no son invariantes a escala, por lo que su pregunta no responde de manera significativa, excepto para decir que no habría tal átomo a esa escala. Los nucleones no estarían unidos, por ejemplo.

Nada

Dato curioso, los átomos son aproximadamente 99.999999999999999% de espacio vacío.

Espera, eso no es cierto, agrega algunos nueves a la mezcla y eventualmente llegarás allí.

El neúcleo probablemente seguirá siendo demasiado pequeño para ser visto. Los electrones son aún más pequeños.

No hay mucho de qué preguntarse.

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