Физики рассказали, почему мы не можем проходить сквозь стены

Кто-то наверняка задавался вопросом: почему человек не может проходить сквозь стены, раз атомы по большей части — пустота. Ведь атомы, являясь строительными кирпичиками всего и вся в нашем мире, состоят из совсем маленького ядра (в 100 000 раз меньшего, чем сам атом) и «электронного облака».

Как пишет LiveScience со ссылкой на экспертов в области физики, «твердость» им обеспечивают пара принципов физики: электростатика (электростатическое или кулоновское отталкивание) и принцип Паули.

У атома есть ядро, состоящее из протонов и нейтронов, а также электроны, которые движутся вокруг него. Положительный заряд протонов и отрицательный заряд электронов притягивают друг друга, удерживая атом.

Однако в квантовой механике электрон не движется по четко определенной окружности, а образует своего рода облако. Это некая область, в которой он лишь может находиться. Это называют «облаком вероятности» — «электронным облаком», рассказал Рахим Хашмани, докторант в Университете Висконсин-Мэдисон. Облако находится в покое, указывая, где с наибольшей вероятностью можно найти электрон.

Облако придает внешней «оболочке» атома отрицательный заряд, создавая «стену» для оболочки атомов внешнего объекта — человека. «Если я попытаюсь пройти сквозь стену, атомы в моем теле „увидят“ атомы в стене, и они будут отталкиваться друг от друга», — пояснил Стивен Ролстон, физик из Университета Мэриленда. Это и есть электростатическое отталкивание: так ведут себя одинаковые полюса разных магнитов.

Здесь вступает в силу принцип Паули. Он гласит, что частицы, называемые фермионами (к ним относятся и электроны), не могут иметь одинаковое энергетическое состояние или находиться в одном и том же месте одновременно. То есть «электронные облака» не могут пересекаться и накладываться друг на друга, следует из принципа Паули.

Таким образом, сразу два физических принципа не позволяют занимать нескольким атомам одно место. Благодаря этому, кстати, материя не распадается, а твердое остается твердым и непроницаемым. Хотя квантовая механика дает лазейку: шанс все же есть, это уже вопрос квантового туннелирования. Правда, и тогда речи о вероятности переместить человека целиком сквозь стену (практически) равна нулю.

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро