ทำไมตอนนั่งเก้าอี้ เราถึงไม่ซึมลงไปในเก้าอี้?
- 1.บางคนอาจจะบอกว่าที่ตัวเราซึมผ่านเก้าอี้ไม่ได้เพราะว่าเราอ้วนเกินไป หรือถ้าพูดให้เป็นวิทยาศาสตร์ก็คือ เรามีปริมาตรที่ใหญ่
- 2.หรือเก้าอี้มีสถานะเป็นของแข็ง อะตอมของเก้าอี้ ก็จะอัดกันแน่น เหมือนกับ ลูกแก้วที่อัดอยู่ในขวดโหล เก้าอี้จึงสามารถที่จะพยุงตูดของเราไว้ได้
ลองมาวิเคราะห์ปัญหานี้กันครับ
ถ้ามองว่าอะตอมเก้าอี้มีลักษณะเหมือนกับลูกแก้วอัดในขวดโหล ที่พยุงตูดเราไว้ ถ้าแบบนั้นก็จะขัดแย้งกับ แบบจำลองอะตอมในปัจจุบันนะครับ ที่บอกว่าอะตอมจะมีนิวเคลียสอัดแน่นอยู่ตรงกลางและมีกลุ่มหมอกของอิเล็กตรอน กระจายตัวอยู่รอบๆ โดยที่พื้นที่ระหว่างกลุ่มหมอกของอิเล็กตรอนกับนิวเคลียสนั้นเป็นที่ว่าง ซึ่งเป็นพื้นที่มากกว่า 99% ของอะตอม หมายความว่า ร่างกายของเรากับเก้าอี้ประกอบมาจากที่ว่างเป็นส่วนใหญ่ ดังนั้นแล้ว เวลาเรานั่งเก้าอี้ ที่ว่างอะตอมของเก้าอี้กับที่ว่างอะตอมของตูดเรา ก็ควรที่จะซึมผ่านเข้าหากัน
ภาพจำลองลักษณะของอะตอม (ภาพจริงๆไม่ได้เป็นแบบนี้นะครับ)
ถ้าคนที่เรียนฟิสิกส์มา ก็จะบอกว่า คำตอบของปัญหานี้ก็คือแรงแม่เหล็กไฟฟ้า เพราะที่ภายในที่ว่างของอะตอม จะมีแรงแม่เหล็กไฟฟ้าอยู่ ซึ่งแรงนี้ทำหน้าที่ยึดระหว่างอิเล็กตรอนกับนิวเคลียสเข้าด้วยกันในอะตอม แรงแม่เหล็กไฟฟ้านี่แหละ จะเป็นแรงที่พยุง ไม่ให้ตูดเราซึมเข้าไปในเก้าอี้
ถูกต้องนะครับ!!!! แต่ยังไม่ใช่คำตอบที่แท้จริงครับ
เพราะแรงแม่เหล็กไฟฟ้าถึงแม้จะค่ามหาศาลก็จริง แต่ถ้าสมมติเรานั่งเก้าอี้ด้วยแรงมหาศาลที่สามารถเอาชนะแม่เหล็กไฟฟ้าได้ เราก็สามารถซึมผ่านเก้าอี้ได้เช่นกัน ถึงแม้ว่าแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยก็ตาม แต่ทางทฤษฎีแล้วก็สามารถทำได้
เหตุผลที่เราไม่สามารถซึมผ่านเก้าอี้ได้ คำตอบคือ....
ปรากฏการณ์ทางควอนตัมครับ เรียกว่า "หลักการกีดกันของเพาลี" โดยหลักการบอกว่า "อิเล็กตรอนสองตัวไม่สามารถอยู่ในสถานะควอนตัมเดียวกันได้" หมายความว่า อิเล็กตรอนที่มีสถานะเหมือนกันจะไม่สามารถอยู่ที่เดียวกันได้ พูดง่ายๆคือ หลักการกีดกันของเพาลีไม่อนุญาตให้กลุ่มหมอกของอิเล็กตรอนระหว่างสองอะตอมมาซ้อนเหลื่อมกันได้ เหมือนกับว่า อิเล็กตรอนในแต่ละอะตอมจะครอบครองพื้นที่ของใครของมันเท่านั้น มันจะกีดกันพื้นที่ส่วนตัวของใครของมัน
เพาลี
ดังนั้นเหตุผลพื้นฐานมากที่สุดที่อธิบายว่า ทำไมตูดเราถึงไม่ซึมลงไปในเก้าอี้ เพราะหลักการกีดกันของเพาลี แบ่งแยกไว้อย่างชัดเจนว่า กลุ่มหมอกอิเล็กตรอนของเก้าอี้กับตูดของเราจะซ้อนทับกันไม่ได้ อนุภาคที่ประพฤติตัวตามหลักการกีดกับของเพาลี เรียกว่า เฟอร์มิออน หลักๆที่รู้จักกันก็คือ โปรตอน นิวตรอน อิเล็กตรอน เมื่อรวมตัวกันแล้ว ก็คืออะตอม ที่ประกอบร่างขึ้นมาเป็นสิ่งของและตัวเรานั่นเอง
เรียบเรียงโดย
นักฟิสิกส์ฝึกหัด
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
