Frage von Energiekugel, 89

Berühre ich die feste Materie oder die Kraftfelder die die Materie umgeben?

Wenn du gerade mit deinen Fingern auf der Tastatur tippst. Berührst du dann die Materie aus denen die Tastatur besteht oder lediglich die elektromagnetischen Kräfte von denen die Atomkerne und Elektronen umgeben sind?

Kommen sich zwei Atome nah genug stoßen sie sich durch ihre gleichartige Ladung ab. Die Kraft die auch dafür sorgt dass die Materie nicht durch die Gravitation bis hin zu maximalen Verdichtung kollabiert.

Also findet jede alltägliche Interaktion mit unserer Umwelt über Kraftfelder statt?

Küsst du deinen Partner auf die Lippen dann küsst du unsichtbare Kraftfelder die die Lippen auf atomarer Ebene umgeben.

Ich möchte die Frage noch weiter treiben: Wenn Atome mit großer Energie kollidieren und die elektromagnetische Abstoßung überwinden, berührt sich die feste Materie dann? Die Atomkerne kollidieren, also kollidieren die Nukleonen miteinander, die Protonen und Neutronen. Nun stellt sich die Frage, berühren sich die Nukleonen dabei gegenseitig oder läuft die Kollision wieder über eine Wechselwirkung von Kraftfeldern ab, nämlich über die Kraftfelder der Teilchen (Quarks) aus denen die Nukleonen bestehen. Oder anders gefragt, wenn Quarks miteinander kollidieren, läuft dass über Kraftfelder ab oder kommen Quark und Quark in materiellen Kontakt?

Kann überhaupt an irgendeiner Stelle von einer stofflichen Berührung der Teilchen die Rede sein, wenn die Position von Quantenteilchen nur über wahrscheinliche Aufenthaltsorte angegeben werden kann? Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit bettet die Teilchennatur in ein Feld (Raumbereich mit der Verteilung der wahrscheinlichen Position) ein. Das Teilchen wird zu einem Art Kraftfeld umschrieben. Das Feld mit dem Bereich des wahrscheinlichen Aufenthalts zu einem bestimmten Zeitpunkt und die Kraft ist das Teilchen selbst, das in den wahrscheinlichen Bereichen des Feldes fluktuiert.

Diese Fragen machen vielleicht die flüchtige Natur der Materie deutlich. Genau so verflüchtigt sich auch mein makroskopisches Verständnis von Berührung.

Antwort
von Spezialwidde, 78

Es ist in der Tat so (und auch logisch zu erklären): Jedes Atom hat ja eine negativ geladene Elektronenhülle. Nähert man die einander an stoßen sie sich ab. Und genau das spürt man, die colombsche Abstoßungskraft der Elektronenhüllen. Die sich j ain Summe aller beteiligten Atome extem verstärkt.

Antwort
von PhotonX, 68

Richtig, fast alle heute bekannten Wechselwirkungen finden via Trägerteilchen statt, wenn also zum Beispiel zwei Protonen im LHC aufeinander prallen, dann berühren sie sich nur mittels Trägerteilchen (Photonen, sowie W- und Z-Bosonen, bei ausreichend hohen Energien auch Gluonen).

Kommentar von Energiekugel ,

Und lässt sich sagen ob die Photonen und W- und Z-Bosonen sich dabei stofflich berühren?

Es wirkt irritierend sich vorzustellen wie Protonen kurz vor der Kollision sind und dann anderen Teilchen in den Raum treten um die Kollision durchzuführen.

Unsere Erfahrung von Kollision und Berührung in makroskopischen Maßstäben suggeriert etwas völlig anderes. Niemand erwartet dass bei einer Kollision von zwei Autos Trägerobjekte auftauchen und die Kollision vermitteln.

Kommentar von PhotonX ,

Nun, Photonen sind Bosonen, die können sich also überlagern, so wie zum Beispiel auch Lichtwellen sich überlagern (die ja auch Photonen sind). Was hieße da dann sich stofflich zu berühren?

Antwort
von ThomasJNewton, 27

Das hängt davon ab, wie du Materie definierst oder auffasst.

Ich beschränke mich dabei auf die Elektronen.
Das Bohrsche Atommodell, wo Elektronen auf Bahnen um den Kern kreisen, ist ja schon lange überholt.

Egal ob du es nun mit der Heisenbergschen Unschärfe oder mit dem Welle-Teilchen-Dualismus begründest, oder mit dem Orbitalmodell:
Das Orbital ist das Elektron, oder ein möglicher Zustand eines Elektrons.

So gesehen erübrigt sich deine Frage. Wenn sich die Orbitale von Lippe und Lippe überschneiden, berühren und überlappen sich die Elektronen, weil Orbitale und Elektronen dasselbe sind.

Und da die Überlappung (per Hybridisierung) zu Bindung und Antibindung gleichmaßen führt, trennen sich die Lippen auch wieder.

Wenn sich die Lippen mit Kraft gegeneinander pressen, werden auch die Orbitale zusammengepresst, aber das lassen sie äußerst ungern mit sich machen, eben wegen der Unschärferelation.
Feststoffe und Flüssigkeiten sind zwar komprimierbar, aber nur in sehr geringem Ausmaß. Jedenfalls solange der Druck im Rahmen bleibt.
Das extremste Beispiel ist wohl ein weißer Zwerg.

Und so extrem solltest du nicht werden, sonst bekommt deine Freundin vielleicht den Verdacht, dass du ....... bist.

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