Vollkommen leerer Raum?
Ich bin grade an der Fragestellung dran, ob ein vollständig leerer Raum existiert und da kam mir dann natürlich die Idee mit dem Vakuum. Aber im Vakuum sind ja auch noch ein paar wenige Gasmoleküle vorhanden und bei Wikipedia hab ich gelesen, dass es kein vollständiges Vakuum gibt. Aber was ist wenn man so ein Molekül betrachtet? Ich meine ein Atom besteht ja aus Protonen, Neutronen und Elektronen. Während sich die Protonen und Neutronen im Kern des Atoms aneinander drängen, bewegen sich die Elektronen im Raum zwischen der Atomhülle und dem Kern. Aber was ist in diesem Raum?
Nimmt man jetzt noch dazu, dass Elektronen Quantenteilchen sind und somit sowohl Teilchen- als auch Wellencharakter besitzen, könnte man sagen, dass aufgrund des Wellencharakters die Elektronen immer den ganzen Raum einnehmen (oder?).
Angenommen das Atom wird durch Elektronenabgabe zu einem Kation dann würde im Fall von Wasserstoff (H) eine leere Atomhülle bestehen oder?
Ist dieser Raum dann wirklich vollkommen leer?
3 Antworten
Glaub mir. Nichts beschäftigt die Physik mehr als das Nichts.
Tatsächlich ist es unmöglich einen vollständig leeren Raum zu erhalten, denn selbst wenn du alles entfernst, bleiben noch kleinste Energieschwankungen übrig die du nicht entfernen kannst. Das ist genauso wie du eine Temperatur von 0 Kelvin nie erreichen kannst. Die Rede ist von den "Quantenfluktuationen".
Außerdem ist die Vorstellung von Punktförmige Teilchen falsch. Elektronen ähneln eher eine Art "Warscheinlichkeitswolke". Das heißt die Elektronen selbst sind nie exakt lokalisierbar sondern immer in einem Wahrscheinlichen Aufenthaltsbereich. Das Elektron befindet sich gewissermaßen überall in diesem Bereich.
Die Auffassung, dass saß Elektron eine Punktladung ist, ist ein experimenteller Befund, denn egal wie genau man misst, das elektrische Feld wird immer stärker je näher man dem Elektron kommt.
Würde das Elektron aus weiteren Teilchen bestehen, müsste sich das elektrische Feld ändern , doch das tut es nicht. Daher die Annahme, daß Elektron sei eine Punktladung. Das Elektron selber ist jedoch nie beliebig genau lokalisierbar.
Daher auch das Orbitalmodell des Atoms. Die Wolke hat nämlich noch mehr Eigenschaften als nur eine Ladung. Stichwort: Pauliprinzip.
Somit kann die Wolke sich auch noch ausrichten und besitzt ein magnetischen Moment. Das Bohrsche Atommodell ist schon längst überholt.
Die Vorstellung, dass Teilchen Kügelchen mit leerem Raum dazwischen sind, hat in der Tat ausgedient. Wellenfunktionen füllen den ganzen Raum aus, so lange überhaupt Teilchen da sind. Und ein Universum ganz ohne Teilchen hätte keine Massen und damit auch keinen Raum (Mach'sches Prinzip).
Physikalisch gesehen gibt es keinen "leeren" Raum.
Auch kein "leerer" Raum, da es einen solchen in unserem Universum nicht geben kann.
Aber was ist dann in der Atomhülle eines Wasserstoff-Kations?