Faptul că trăim într-un spațiu tridimensional nu poate fi contestat de către nimeni chiar dacă în viața de zi cu zi ne mișcăm mai mult într-un spațiu relativ bidimensional. Drept exemplu, să ne închipuim un stadion de fotbal, unde toți jucătorii aleargă în limitele terenului bidimensional și doar mingea zboară deasupra, și se bucură de toate gradele de libertate ale tridimensionalității.
Din păcate, în multe cărți de fizică a stării condensate se vorbește aproape din start despre o rețea de atomi frumos așezați tridimensional, celule care au proprietatea de periodicitate și o anumită simetrie, de parcă ar fi firesc să fie așa. Dar mă întreb de unde au atomii aceste proprietăți de tridimensionalitate sau mai exact care este germenele tridimensionalității?
Știm că nucleul atomului este format din protoni și neutroni, dar nu am găsit nicăieri să se atragă prea mult atenția asupra „arhitecturii” nucleonilor în interiorul nucleului. De multe ori am rămas cu impresia că nucleul atomului reprezintă un volum foarte mic și dens, unde este concentrată aproape toată masa atomului, și respectiv locul unde putem găsi centrul de greutate al atomului.
Energia necesară pentru desfacerea nucleului în componente separate este egală cu defectul de masă înmulțit la pătratul vitezei luminii, energie care este direct proporțională cu numărul de nucleoni. Aceasta linearitate ne sugerează că forțele nucleare, care țin grămadă nucleonii în nucleu, par să se supună mai degrabă legilor fizicii clasice decît celei cuantice. Cel puțin modelul conform căruia nucleonii ar fi aranjați în cîteva nivele energetice așa precum sunt aranjați electronii pe orbite nu mi se pare drept unul plauzibil. O altă concluzie destul de relevantă la care ajungem este că fiecare nucleon interacționează puternic doar cu o parte dintre nucleoni - lucru care ne-ar putea ajuta eventual să ghicim aranjamentul nucleonilor în nucleu, dar și mai important - dacă nu cumva acest aranjament pune bazele tridimensionalității.
Forțele nucleare sunt de o sută de ori mai puternice decît cele electrostatice, ceea ce înseamnă că natura acestor forțe este respectată cu mult mai mare sîrg de către protoni și neutroni în interiorul nucleului. Totodată, dacă presupunem că nucleonii au formă sferoidă sau elipsoidă, nu văd nici un motiv de ce în general nucleul ar tinde și el să aibă formă sferică. Și chiar dacă undeva în sinea mea sunt profund convins că modul în care sunt aranjați nucleonii în nucleu reprezintă un fel de „cod genetic” al materiei, care urmează să fie formată din acești atomi, nu consider că nucleonii sunt aranjați neapărat într-o rețea tridimensională precum atomii în cristal. Dacă ținem cont de faptul că fiecare nucleon interacționează puternic doar cu o parte dintre nucleoni, atunci modelul cel mai potrivit pe care pot să mi-l imaginez acum este nucleul sub formă de monedă, adică modelul în care toți nucleonii sunt într-un plan sub formă de rozetă.
Din păcate, în multe cărți de fizică a stării condensate se vorbește aproape din start despre o rețea de atomi frumos așezați tridimensional, celule care au proprietatea de periodicitate și o anumită simetrie, de parcă ar fi firesc să fie așa. Dar mă întreb de unde au atomii aceste proprietăți de tridimensionalitate sau mai exact care este germenele tridimensionalității?
Știm că nucleul atomului este format din protoni și neutroni, dar nu am găsit nicăieri să se atragă prea mult atenția asupra „arhitecturii” nucleonilor în interiorul nucleului. De multe ori am rămas cu impresia că nucleul atomului reprezintă un volum foarte mic și dens, unde este concentrată aproape toată masa atomului, și respectiv locul unde putem găsi centrul de greutate al atomului.
Energia necesară pentru desfacerea nucleului în componente separate este egală cu defectul de masă înmulțit la pătratul vitezei luminii, energie care este direct proporțională cu numărul de nucleoni. Aceasta linearitate ne sugerează că forțele nucleare, care țin grămadă nucleonii în nucleu, par să se supună mai degrabă legilor fizicii clasice decît celei cuantice. Cel puțin modelul conform căruia nucleonii ar fi aranjați în cîteva nivele energetice așa precum sunt aranjați electronii pe orbite nu mi se pare drept unul plauzibil. O altă concluzie destul de relevantă la care ajungem este că fiecare nucleon interacționează puternic doar cu o parte dintre nucleoni - lucru care ne-ar putea ajuta eventual să ghicim aranjamentul nucleonilor în nucleu, dar și mai important - dacă nu cumva acest aranjament pune bazele tridimensionalității.
Forțele nucleare sunt de o sută de ori mai puternice decît cele electrostatice, ceea ce înseamnă că natura acestor forțe este respectată cu mult mai mare sîrg de către protoni și neutroni în interiorul nucleului. Totodată, dacă presupunem că nucleonii au formă sferoidă sau elipsoidă, nu văd nici un motiv de ce în general nucleul ar tinde și el să aibă formă sferică. Și chiar dacă undeva în sinea mea sunt profund convins că modul în care sunt aranjați nucleonii în nucleu reprezintă un fel de „cod genetic” al materiei, care urmează să fie formată din acești atomi, nu consider că nucleonii sunt aranjați neapărat într-o rețea tridimensională precum atomii în cristal. Dacă ținem cont de faptul că fiecare nucleon interacționează puternic doar cu o parte dintre nucleoni, atunci modelul cel mai potrivit pe care pot să mi-l imaginez acum este nucleul sub formă de monedă, adică modelul în care toți nucleonii sunt într-un plan sub formă de rozetă.