Si está utilizando o no un modelo arcaico de órbitas no responde la verdadera pregunta de ciencia que está haciendo.
Corregiré el modelo, pero primero respondamos la pregunta real de la mecánica que usted hace. ¿Por qué se forman órbitas de todo tipo?
Y eso tiene una respuesta clara. Porque ellos pueden. Lo que no está explícitamente prohibido sucederá. Especialmente porque es la energía total la que está arbitrando este juego . Las ecuaciones de energía pueden ser bastante relajadas sobre lo que está prohibido. La entropía, el principio de equipartición, el teorema virial, todo esto describe cómo la energía cinética participa naturalmente en la medida máxima permitida en los sistemas dinámicos. La energía toma muchas formas, y se unen fácilmente en los sistemas, es algo de esperar.
La mecánica cuántica se trata de lo que se permite que exista, y su electrón, por ejemplo, es atraído radialmente hacia un protón, pero también se puede mover hacia los lados prácticamente por ninguna otra razón . Si puede, lo hará. Mientras se cumplan las leyes de conservación, a la naturaleza no le importa lo que hagan las partículas. Y es que esa acción lateral que evita la reducción en el volumen de aspirarlo al centro.
Realmente no existe tal cosa como una partícula puntual. En cambio, es como si tuvieras un gotero y pones una gota de tinta en el agua. Supongamos que el cuentagotas es universal, y todas las gotas deben ser unidades de gotas fundamentales. Mi gota de tinta en el agua sigue siendo una sola gota, incluso cuando se extiende. Entonces nuestro electrón es así, es una gota en el cubo del átomo.
Pero ten cuidado, en realidad no me refiero a nada como el agua que fluye alrededor llevando la gota … no hay vórtice de agua …
La caída no es absorbida por el núcleo, toma un movimiento lateral hasta que esa energía lateral equilibra la atracción central. Esa es una “solución” que “satisface” la ” ecuación de movimiento “. Las ecuaciones de la mecánica ordinaria no son buenas, lo siento.
Si agregamos más gotas en nuestro cubo, la segunda gota actúa como un gemelo de la primera gota. Pero después de eso, las gotas cohabitan en el cubo como tinta de diferentes colores. Comparten el espacio pero aún mantienen una identidad separada como gotas. Las primeras gotas en el átomo central toman residencia más cerca del núcleo.
Así que espera, si una partícula = una gota, ¿cómo puedes obtener propiedades de eso? Podemos entender el color, o las propiedades que permanecen, como el sabor, o las propiedades físicas también, ¡pero estamos hablando del movimiento real aquí! ¿No estamos?
Este es el quid de la cuestión. En el caso de la tinta, se ve continua a nuestros ojos, pero desde que los griegos lo pensaron, nos hemos preguntado si esa continuidad es infinita. ¿El azul desciende?
Es la misma pregunta que hizo Xeno cuando discutió la flecha voladora. Es la misma pregunta que hizo Demócrito cuando reflexionó sobre la división de la materia. Todos lucharon con eso, hasta que Newton introdujo masivamente un nuevo álgebra de números infinitesimales (el cálculo) y mostró cómo dividirlos para obtener respuestas reales. La regla de la cadena del cálculo nos permite multiplicarlos también. Que claramente pasa por encima de los infinitos al menos demostrando que pueden comportarse bien, como ellos no.
De vuelta a la tinta. Demócrito tenía razón, y los hechos mismos nos salvaron de los peligros de reflexionar sobre el infinito. Así que ahora sabemos que la tinta no es continua hasta el fondo. Pero si lo fuera, entonces, ¿cómo vamos a medir una gota una vez caída? El concepto de densidad viene a nuestro rescate, midiendo el volumen. El volumen total que contiene la gota conserva la cantidad total de la gota en sí misma, todo se encuentra en uno.
Y es lo mismo para un electrón, el volumen total sobre toda la densidad de electrones que contiene espacio está integrado, volviendo a uno. El nombre oficial es “normalización”. Tenga en cuenta que integramos todo el espacio. Este es un procedimiento matemático, en matemáticas podemos viajar instantáneamente a través de la imaginación, mientras que en física las velocidades deben ser reales.
Entonces recuperamos una gota, ya sea que la tinta tenga átomos o no, siempre que trabajemos en densidades . Entonces esto plantea la pregunta, ¿hay algún “atomismo” en esa nube que ahora llamamos metafóricamente un electrón?
La respuesta, hasta donde la entendemos, es no. No hay “granulosidad” en las descripciones, la fórmula para cada gota en el cubo es continua. Solo hay densidad.
Ahora Demócrito podría haber estado bebiendo vino para celebrar su victoria mientras miraba hacia el siglo XIX, pero en el siglo XX podría haberse detenido. Pues parece que no hay nada más que densidad. ¿Cómo podría la realidad estar compuesta de nada más que densidades?
Y hay otros acertijos, esa caída con la que comenzamos sigue siendo una caída a través de todas sus interacciones. Es un conjunto de propiedades que se comportan de manera coordinada , unidas en una colección que llamamos una partícula . Tiene masa, impulso, giro, carga, etc. Leyes de conservación.
No es nuestro objetivo explicar todo esto aquí, simplemente aclarar la verdadera imagen. De cómo son realmente las cosas. ¿Por qué es una imagen más profunda?
Así que echemos un vistazo más de cerca a lo que realmente significa describir un solo ectrón como una entidad difusa.
Las cantidades escalares como la energía no “apuntan” en el espacio, no son direccionales. Solo necesitas un solo número. no dos o más para describirlos. Ahora un solo electrón en el estado fundamental del hidrógeno ocupa espacio cerca del núcleo y más allá. Hay una sola energía asociada con esa “gota” que ahora comenzaremos a llamar un “orbital”.
Al ser una economía total, ahora podríamos afirmar que hay una densidad de energía que varía en el espacio, siempre que el total esté normalizado.
Pero, ¿qué pasaría si separáramos esa densidad en dos densidades, una para cinética y otra para potencial? ¿Podemos? ¡Si podemos! Mientras respetemos el formalismo. Ahora ya sabemos la respuesta para dividir en el caso clásico, y dividirlos en este modelo de densidad coincide exactamente con eso. En realidad, no es sorprendente, porque la mecánica clásica se cae de la mecánica cuántica como un caso especial de todos modos.
Pero eso crea más conundra. Rompecabezas ¿Qué demonios es una energía cinética sin un objeto cinético? Nuestra muleta atomista. Demócrito está sacudiendo la cabeza con incredulidad.
Porque si no hay un electrón minúsculo en cada punto, entonces realmente no hay uno allí. Y además, tampoco hay un electrón “hipertético” . El electrón no es hipertético, es la totalidad de la gota.
A lo que hemos llegado es a una reconcepción de las propiedades físicas, utilizando propiedades clásicas como casos especiales para guiar la exploración.
El primer electrón de hidrógeno es esféricamente simétrico. Ese orbital tiene un perfil de energía cinética rotacional, pero ¿qué pasa con el impulso? Ese es un vector con dirección. Podría considerar que la dirección del flujo está en todas las direcciones tangenciales por igual. Aquí hay una prueba dramática de que no hay un mini electrón dentro del electrón de gota. No puedes mover todas las direcciones a la vez sin estar en reposo y aún así tener energía cinética.
Elija otro análogo clásico, densidad de carga. Una carga en movimiento es, de hecho, una corriente. Entonces, las nubes orbitales de electrones también deben representar alguna distribución de corriente eléctrica alrededor de un átomo. Es como si la gota de tinte no se moviera y, sin embargo, lleva una propiedad que solo asociamos con el movimiento. Y esa de hecho es la realidad. La nube tiene carga y corriente para el electrón como densidades en el espacio.
Sin embargo, eso no es tan malo después de mirar las variables en la mecánica clásica que cambian en el tiempo y el espacio. Se pueden definir en un solo punto. Entonces estamos haciendo eso, pero no asignamos algo más tangible para llevar esa propiedad. Debe estar ocurriendo un extraño tipo de inversión lógica, llamamos a esos cambios de paradigma .
En lugar de cosas que tienen propiedades, encontramos propiedades sin necesariamente tener cosas. Y en lugar de eventos que tienen estadísticas, también encontramos estadísticas que tienen eventos.
Entonces, ¿qué tan hipertéticas son estas “nubes de propiedad”? ¿Cuán reales son? Esa es una pregunta interesante que nos hace apreciar lo que significa ser real, un poco mejor. Los electrones internos de un átomo pesado están protegiendo la carga del exterior. Exactamente como lo sugiere la nube de densidad. Este es un blindaje continuo continuo. No es un evento probabilístico fluctuante. De hecho, es un aspecto del estado mismo del átomo.
Del mismo modo, las consecuencias magnéticas de los electrones no apareados son reales. ¿Corriente y movimiento e impulso sin movimiento? Bueno, todo depende de la lingüística, cuál es el objeto de tu oración. La “cosa”, el “objeto”, electrón, es lo que es, toda la “gota”. No hay mini gotas. Ningún camino secuencial, ni siquiera un historial, salvo esa frecuencia de oscilación que identificamos como su energía.
Realmente es un punto de vista radical. Y tiene mucho que ver con los sistemas de coordenadas. Si hablamos de movimiento clásico, es habitual referirse a los sistemas de coordenadas móviles. Luego podemos etiquetar las propiedades como “internas” cuando se pueden describir de manera más simple con respecto a esas coordenadas móviles. Entonces algo como la rotación en su “propio” eje se puede separar de esa manera. Entonces puede masa y carga. Estos afirman ser propiedades “fundamentales”.
Por otro lado, hay propiedades como la temperatura, la posición, el tiempo, el momento y otras que son locativas, de carácter contextual. El entorno ofrece un rango libre de valores restringidos por otros objetos o factores ambientales, lo que podríamos llamar propiedades extrínsecas. Es solo en la teoría de campo avanzada que estas diferentes opiniones se concilian.
De todos modos, nuestra gota de jugo de electrones puede tener propiedades intrínsecas. Eso requiere que el giro de un ekectrón se distribuya literalmente a través del volumen del espacio. Al igual que el color del tinte, el espín, en sí mismo solo permitió valores cuantificados de simpke, tiene una densidad real en el espacio al igual que el azul.
Ahora se hace más profundo. Todo el concepto de ocupar espacio cambia, de modo que el espacio es ahora una cosa muy rica. Hasta ahora te he pedido que imagines dos gotas diferentes que comparten el mismo espacio íntimamente. Eso le dio a los antiguos griegos un poco de dolor de cabeza. Ahora podemos imaginar que ocupan el mismo espacio pero permanecen ajenos a la presencia de los demás. ¿Qué tal parcialmente inconsciente? ¿Qué tal un flip flop a tiempo? ¿Eso significa que necesita dos veces, o dos espacios, o una especie de puerta giratoria de espacio-tiempo en cada punto? Solo hago estas preguntas para alentarlo a liberar su mente. Para responder estas preguntas correctamente, realmente necesitará aprender algunas matemáticas. Pero deberías estar entendiendo la idea.
