Atomlar boşluktan oluşuyorsa cisimlerin neden katı hissedildiği sorusu akıllara takılabilir. Bu yazımızda akıllara takılan soruları detaylı olarak açıkladık.

Kimyager John Dalton‘ın teorisine göre tüm cisimler atom parçacıklarından oluşuyor. Bu durum hala bilim dünyası tarafından kabul edilmekte ve bu teori ortaya atılalı neredeyse 200 yıl oldu. Bu atomardan her biri küçük çekirdekler ve çok daha küçük elektronlardan oluşuyor ve bu elektronlar merkezden oldukça uzaklıkta dönüyorlar.

Eğer bir milyar katı büyüklüğünde bir masa hayal ederseniz, bunun büyüklüğü sadece bir kavun-karpuz kadar olacaktır. Ancak hal böyleyken dahi merkezdeki çekirdek hala görmek için çok küçük ve etrafında dans eden elektronlar da keza öyle olacaktır. Peki durum böyleyken parmaklarımız neden atomların arasında gezinmiyor ve neden bu boşluklardan ışık geçmiyor?

Bunu açıklamak için elektronları incelememiz gerekmektedir. Maalesef bize okulda öğretilen çoğu şey basitleştirilmiş durumda. Elektronlar bize öğretildiği gibi gezegenlerin güneşin etrafında döndüğü gibi atomların yörüngesinde dönmüyorlar. Bunun yerine elektronları bir arı ya da kuş sürüsü olarak düşünmekte fayda var. Bireysel hareketleri izlemek zor, birlikte olan hareket daha çok öne çıkıyor.

Aslında elektronların dans ettiğini söylememiz tam anlamıyla nokta tabir olur, bundan daha iyi bir şekilde tanımlayamayız. Bu dansı bir balo dansına benzetebiliriz. Uzaktan baktığınızde insanların uyumunu görürsünüz fakat bireysel olarak farklı figürler izlemektedirler.

Bu düzen elbette değişebilir. Bazıları yavaş ve nazik hareketler yaparken bazıları hızlı ve enerjik hareketler sergiler. Her elektron aynı düzeni sürekli ve bozmadan tekrar eder. Çok nadiren bu şablon değişebilir, bu durumun oluşması için de başka bir elektronun aynı düzeni izlemesi gerekir. Bir atomun içinde iki farklı eletron aynı kalıplarda hareket etmez. Bu duruma Exclusion Principle deniyor yani dışlama ilkesi.

Elektronlar hiç yorulmasa da daha hızlı hareket etmek enerji gerektiriyor. Başka bir elektron daha yavaş bir düzene geçince o da gereksiz olan enerjiyi atıyor. Bir maddenin üzerine ışık düştüğünde, elektronlar bu ışıktan enerji alıyor ve daha hızlı hareket biçimlerine geçiyorlar. Bu yüzden bir masaya ışık tuttuğunuzda altına geçmiyor, çünkü oradaki elektronlar ışığın enerjisinden almak için can atıyorlar. Kısa bir süre sonra kazanılan bu enerjiyi kaybediyorlar. Renkler de bu şekilde, ışıktan alınan enerji üzerine oluşuyorlar.

Peki Bir Masa Neden Katı ve Somut Hissediliyor?

İnternette bazı sitelerde bunun nedeni repulsion yani itme olarak tanımlansa da bu yanlıştır. Bu durum elektronların dansından kaynaklanmaktadır. Masaya dokunduğunuzda parmaklarınızdaki atomların elektronları masadaki atomların elektronlarına yakınlaşır. Bir atomun etrafındaki atomlar başka bir atom çekirdeğinin etrafındaki elektronlara yakınlaştığında danslarının koreografileri değişir. Bunun nedeni ise bir çekirdeğin etrafında aynı hareket başka bir çekirdeğin etrafında yapılamaz. Yeni gelen elektronlar boş bir alanda enerjik bir rol üstlenmelidir.

Bu yüzdendir ki itmek, iki atomu birbirine yakınlaştırır ve bu enerji gerektirir. Zira her elektron işgal edilmemiş boş bir alana yerleşmelidir. Masayı itmek, masanın atomlarını ve parmakların atomlarını birbirine yakınlaştırır ve bu durum çok fazla enerji gerektirir. Ve bu enerjiyi kaslarınızla sağlayamazsınız, yetmez. O nedenle dokununca direnç hissedersiniz.