Mengapa para ilmuwan prihatin dengan masalah atom?

Daftar Isi:

Mengapa para ilmuwan prihatin dengan masalah atom?
Mengapa para ilmuwan prihatin dengan masalah atom?
Anonim

Tidak ada yang benar-benar tahu persis proses apa yang terjadi di dalam atom. Satu-satunya hal yang tetap diketahui secara andal adalah bahwa elektron bergegas di sekitar orbital di kulit terluar atom, membentuk sejumlah besar ruang kosong, di tengahnya terdapat inti proton dan neutron. Berkumpul bersama, proton dan neutron memberikan atom sifat unik yang selanjutnya menentukan kualitas tertentu dari suatu zat, yang dapat berupa oksigen atau hidrogen, atau besi atau xenon. Menurut sebuah artikel yang diterbitkan di livescience.com, masih belum diketahui bagaimana tepatnya proton dan neutron berperilaku di dalam atom. Selain itu, percobaan yang dilakukan telah menunjukkan bahwa proton dan neutron yang terletak di dalam inti tampaknya jauh lebih besar daripada yang sebenarnya. Dengan apa sifat-sifat ini terkait dan bagaimana penerapannya dalam praktik?

Bagaimana cara kerja atom?

Seperti yang mungkin Anda ketahui, proton dan neutron yang terletak di dalam atom terdiri dari partikel kecil yang disebut quark, interaksi di antaranya sangat kuat sehingga tidak ada gaya luar yang dapat merusaknya. Gerald Miller, fisikawan nuklir di University of Washington, percaya bahwa nukleon yang terbentuk ketika proton dan neutron bergabung memiliki energi yang sangat kecil di dalamnya. Ketika, pada tahun 1983, fisikawan di Organisasi Riset Nuklir Eropa (CERN) memperhatikan bahwa berkas elektron ditolak oleh besi dengan cara yang berbeda dari proton bebas, mereka menyimpulkan bahwa masalah ukuran menyebabkan proton dan neutron di dalam inti berat bertindak seolah-olah mereka memiliki banyak ukuran besar. Fenomena ini dinamai efek EMC setelah kelompok yang secara tidak sengaja menemukannya.

Image
Image

Quark adalah partikel terkecil yang ditemukan di alam semesta

Sementara quark, partikel khusus yang membentuk nukleon, berinteraksi satu sama lain di dalam proton dan neutron yang terpisah, quark yang terletak di proton dan neutron yang berbeda tidak dapat berinteraksi secara aktif satu sama lain. Pada saat yang sama, karena fakta bahwa sekitar 20% nukleon dalam inti sebenarnya berada di luar orbitalnya, interaksi di antara mereka jauh lebih energik daripada biasanya. Fenomena ini muncul karena quark mampu menembus dinding nukleon, menyebabkan penghancuran dinding di dalam proton dan neutron individu.

Terlepas dari kenyataan bahwa teori interaksi ini terdengar sangat masuk akal, para ahli percaya bahwa hipotesis tidak sepenuhnya memecahkan masalah inti atom, menyarankan untuk menggantinya dengan apa yang disebut kromodinamika kuantum atau sistem aturan yang mengatur perilaku quark. Kesulitan dalam memecahkan masalah ini terletak pada rendahnya tingkat teknologi modern, yang tidak memungkinkan perhitungan kromodinamik yang sangat kompleks yang diperlukan untuk mengkonfirmasi teori tersebut.

Namun demikian, efek EMS sudah dapat membantu dalam mengklarifikasi beberapa masalah penting fisika kuantum modern. Akankah pengenalan superkomputer membantu memecahkan masalah atom? Mungkin waktu akan menjawab.

Direkomendasikan: