Η βασική λειτουργία του Planet Physics είναι να ενθαρρύνει, να προωθήσει και να υποστηρίξει την εκπαίδευση στον τομέα της Φυσικής, κάνοντας τη μάθηση απτή, ενδιαφέρουσα και διαδραστική.

Το άτομο του Bohr

Το μοντέλο του ατόμου που μαθαίνουμε στο σχολείο είναι το μοντέλο του Bohr, που προτάθηκε από τον Niels Bohr το 1913. Παρουσιάζει τον πυρήνα στο κέντρο του ατόμου, που αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια, και τα ηλεκτρόνια να βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον πυρήνα, όπως οι πλανήτες γύρω από τον Ήλιο. Το πιο εντυπωσιακό χαρακτηριστικό ενός ατόμου, όπως απεικονίζεται από αυτό το μοντέλο, είναι η τεράστια ποσότητα κενού χώρου που περιέχει.

.

Για να κατανοήσουμε καλύτερα την κλίμακα ενός ατόμου, ας φανταστούμε ότι το πρωτόνιο έχει το μέγεθος ενός μέσου ανθρώπου. Αντίστοιχο μέγεθος θα είχε και το νετρόνιο. Τι γίνεται όμως με το ηλεκτρόνιο; Τα ηλεκτρόνια θεωρούνται σημειακά σωματίδια, χωρίς φυσικό μέγεθος με κλασικούς όρους. Έτσι, ακόμα και με τα πρωτόνια στο μέγεθος ενός ανθρώπου, τα ηλεκτρόνια θα παρέμεναν αόρατα.

.

Ας δούμε όμως τι συμβαίνει με την απόσταση των ηλεκτρονίων από τον πυρήνα. Στο μοντέλο του Bohr, η πλησιέστερη τροχιά ενός ηλεκτρονίου προς ένα πρωτόνιο (σε ένα άτομο υδρογόνου), είναι περίπου 5,3×10^-11 μέτρα. Χρησιμοποιώντας την ίδια αναλογία με την οποία μεγαλώσαμε το πρωτόνιο, η απόσταση αυτή γίνεται περίπου…50 χιλιόμετρα!

.

Ας το ξανασκεφτούμε για λίγο…

.

Ενώ τα άτομα είναι κυρίως κενός χώρος, υπάρχουν περιπτώσεις που η ύλη συμπεριφέρεται πολύ διαφορετικά. Οι αστέρες νετρονίων, τα απομεινάρια τεράστιων άστρων μετά από μια έκρηξη supernova, παρουσιάζουν μια τέτοια κατάσταση. Αυτοί οι αστέρες είναι απίστευτα πυκνοί, αποτελούμενοι σχεδόν εξ ολοκλήρου από νετρόνια «στοιβαγμένα» σφιχτά μεταξύ τους. Σε ένα τέτοιο αστέρι, τα άτομα συνθλίβονται κάτω από τεράστια βαρυτική πίεση, ενώνοντας πρωτόνια και ηλεκτρόνια για να σχηματίσουν νετρόνια. Αυτή η διαδικασία εξαλείφει τον κενό χώρο που είναι χαρακτηριστικός στα άτομα, με αποτέλεσμα να δημιουργείται ένα απίστευτα πυκνό υλικό.

.

Η πυκνότητα της ύλης σε έναν αστέρα νετρονίων είναι σχεδόν ασύλληπτη: μια κουταλιά της σούπας ύλη από έναν αστέρα νετρονίων ζυγίζει περίπου…δύο δισεκατομμύρια τόνους! Για να κάνουμε και πάλι μια αναλογία, μια κουταλιά της σούπας ύλη από έναν αστέρα νετρονίων ζυγίζει όσο…ολόκληρο το Έβερεστ!