लगभग अविनाशी धातुओं से, टंगस्टन की तरहआकाश में नाजुक बादलों तक, परमाणु हमारे चारों ओर सब कुछ बनाते हैं। लेकिन क्या ये परमाणु कभी एक दूसरे को छूते हैं? परमाणु भौतिकी के अधिकांश विषयों की तरह, इसका उत्तर आपकी अपेक्षा से अधिक जटिल है।
इससे पहले कि हम इस प्रश्न का उत्तर दे सकें, यह परिभाषित करना महत्वपूर्ण है कि “स्पर्श” से हमारा क्या मतलब है क्रिस्टोफर बेयर्डवेस्ट टेक्सास ए एंड एम यूनिवर्सिटी में भौतिकी के एसोसिएट प्रोफेसर।
बेयर्ड ने लाइव को बताया, “मानव पैमाने पर, जब हम कहते हैं कि दो वस्तुएं छू रही हैं तो आमतौर पर हमारा मतलब यह होता है कि एक वस्तु की अच्छी तरह से परिभाषित बाहरी सतह दूसरी वस्तु की अच्छी तरह से परिभाषित बाहरी सतह के समान स्थान पर रहती है।” एक ईमेल में विज्ञान. “[But] इस प्रकार के स्पर्श का वास्तव में परमाणु पैमाने पर कोई मतलब नहीं है क्योंकि परमाणुओं में अच्छी तरह से परिभाषित बाहरी सतह नहीं होती है।”
एक एटम यह न तो कोई ठोस वस्तु है और न ही वैज्ञानिकों को ज्ञात सबसे छोटी इकाई है। इसके बजाय, एक परमाणु कई से बना है विभिन्न कण जो विशिष्ट नियमों के अनुसार परस्पर क्रिया करते हैं। इसके मूल में, एक परमाणु एक नाभिक होता है जो इलेक्ट्रॉनों के बादल से घिरा होता है।
लेकिन करीब से देखने पर पता चलता है कि इस नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन शामिल हैं, जो क्वार्क और ग्लूऑन नामक कणों से बने होते हैं। विभिन्न तत्वों के परमाणुओं में प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या अलग-अलग होती है। उदाहरण के लिए, एक हाइड्रोजन परमाणु में एक प्रोटॉन, एक इलेक्ट्रॉन और शून्य न्यूट्रॉन होते हैं, जबकि यूरेनियम में 92 प्रोटॉन, 92 इलेक्ट्रॉन और 146 न्यूट्रॉन तक होते हैं। (किसी तत्व में न्यूट्रॉन की संख्या इस बात पर निर्भर करती है कि वह कौन सा आइसोटोप है।)
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बेयर्ड ने कहा, एक परमाणु के इलेक्ट्रॉनों के बादल से “स्पर्श” के लिए एक सटीक सीमा निर्धारित करना मुश्किल हो जाता है। इसके बजाय, इसे उस बिंदु के रूप में परिभाषित करना अधिक उपयोगी है जो भौतिक या रासायनिक प्रभाव को ट्रिगर करता है, जैसे कि रासायनिक बांड का निर्माण। उन्होंने कहा, यह तब उत्पन्न हो सकता है जब परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन बादल महत्वपूर्ण रूप से ओवरलैप होते हैं।
बेयर्ड ने बताया, “वे तब स्पर्श करते हैं जब एक परमाणु के इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स दूसरे परमाणु के इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स के साथ इतना ओवरलैप हो जाते हैं कि भौतिक या रासायनिक प्रभाव होने लगते हैं।” “परमाणु पैमाने पर छूने के लिए यह शायद सबसे अच्छी परिभाषाओं में से एक है।”
यह “स्पर्श” विभिन्न शक्तियों का परिणाम हो सकता है, जिनमें शामिल हैं विद्युत, गुरुत्वाकर्षण और क्वांटम यांत्रिकी. बेयर्ड ने कहा, तरल पदार्थ और ठोस आम तौर पर रासायनिक बंधनों के निर्माण के माध्यम से स्पर्श करते हैं, और गैसें एक दूसरे से उछलकर स्पर्श करती हैं।
स्पर्श का दूसरा रूप तब हो सकता है जब कण उच्च गति से टकराते हैं, जैसे CERN जैसे कण त्वरक में बड़े हैड्रॉन कोलाइडर स्विट्जरलैंड में, कहा झिक्वान सनएमआईटी के सैद्धांतिक भौतिकी केंद्र में डॉक्टरेट उम्मीदवार।
सन ने लाइव साइंस को एक ईमेल में बताया, “जब परमाणु इतनी अधिक ऊर्जा के साथ एक-दूसरे से टकराते हैं कि उनके इलेक्ट्रॉन बादल ओवरलैप हो जाते हैं… तो नाभिक लोचदार या बेलोचदार टकराव से गुजर सकते हैं।” “यदि टकराव लोचदार है, तो नाभिक बस दिशा बदल देता है और अपने इलेक्ट्रॉनों को फिर से ढूंढ लेता है और वही परमाणु बन जाता है जो वह था। यदि नाभिक बेलोचदार रूप से टकराता है, तो यह प्रोटॉन और न्यूट्रॉन में टूट जाता है और ये अलग-अलग नाभिक बना सकते हैं।”
CERN (परमाणु अनुसंधान के लिए यूरोपीय संगठन) में, कण बहुत उच्च ऊर्जा पर टकराते हैं, जिससे कण अलग हो जाते हैं और यहां तक कि नए, उप-परमाणु कण भी बन जाते हैं, जैसे हिग्स बॉसन. इसी तरह की टक्करें होने की संभावना है प्रारंभिक ब्रह्मांड.
बेयर्ड ने कहा, दिन के अंत में, भले ही परमाणु उस तरह से स्पर्श नहीं करते हैं जिस तरह से हम करते हैं, परमाणु स्पर्श ही जीवन का निर्माण करता है जैसा कि हम जानते हैं।
उन्होंने कहा, “यदि वस्तु के परमाणु अपने रासायनिक बंधनों के माध्यम से एक-दूसरे को स्पर्श नहीं कर रहे हों तो एक कुर्सी या चट्टान खुद को कुर्सी या चट्टान के आकार में एक साथ नहीं रख सकती।” “सभी भौतिक प्रभाव किसी न किसी रूप में परमाणुओं के एक-दूसरे को छूने से उत्पन्न होते हैं, जिनमें रासायनिक प्रतिक्रियाएं, कंपन, ध्वनि तरंगें, गर्मी आदि शामिल हैं।”
