Этот вопрос в основном является побочным ответом на вопрос моего друга: «Что мы в основном видим? Это атом или ядро?» (Он имел в виду огромное количество пустого пространства внутри атомов). Я ответил, что это должны быть электронные переходы между разными орбиталями. Он получает энергию извне, затем движется по какой-то орбите внутри, но там он нестабилен, поэтому высвобождает энергию и возвращается на свою первоначальную орбиту. Если соответствующая длина волны соответствует определенному цвету, мы обнаруживаем его. (Типичное объяснение, основанное на модели Бора).
Теперь возникает другой вопрос, к чему мы должны прикасаться (допустим, если мы прикасаемся к клавиатуре), ведь большая часть пространства внутри атома пуста. Размер ядра почти в 100 000 раз меньше размера атома. Итак, мы касаемся атомов или ядра? Или расположение атомов в решетке? А что тогда с жидкостями?
Еще я знаю, что силы трения и другие контактные силы имеют электромагнитное происхождение, но я не знаю, как именно. Может кто-нибудь объяснить?
Когда дело доходит до атомных масштабов, традиционное разделение на ощущаемое и то, что ощущается, существенно теряет смысл, а вместе с ним и вопрос о том, что ощущается. То, что обнаруживается, зависит от способа взаимодействия с материей, технически мы не «прикасаемся» и не «видим» квантовые объекты, а участвуем в процессах, в которых участвуют и они. Если способ взаимодействия состоит в том, чтобы поразить атом фотоном, тогда действительно электрон возбуждается, перескакивает на более высокий энергетический уровень, а затем падает, испуская другой фотон, что мы и «видим». Обычно мы не попадаем в них сами, а скорее солнечный свет, и наши глаза обнаруживают «отраженные» фотоны.
Но атом Бора — это только полуклассическое приближение, как и картина, в которой атомы и электроны — это «объекты» в пустоте, по которым мы «сталкиваемся» с другими «объектами». Уже в полномасштабной квантовой механике они представляют собой распределенные облака, более сконцентрированные в одних областях, чем другие, взаимодействующие с другими такими же облаками по всему пространству. А в квантовой теории поля картина взаимодействия света и материи еще более сложна и включает в себя суперпозиции, которые не являются ни полностью светом, ни материей . В некотором смысле вопрос о «видении» растворяется.
Что касается прикосновения, то то, что мы чувствуем, происходит от сопротивления давлению, которое может быть побочным эффектом межмолекулярных сил, а не атомов или ядер, они противодействуют нашей попытке раздвинуть атомы. Или это может быть спиновое взаимодействие электронных облаков, если атомы сближаются достаточно близко друг к другу, полуклассическое описание дается принципом запрета Паули. То, как понимаются межмолекулярные силы, опять же зависит от уровня описания. Классически это поля, пронизывающие пространство, в пертурбативной квантовой теории поля они являются артефактами обмена частицами между составляющими атомами или молекулами, которым мешает наше прикосновение, и в самом общем описании нет разделения на касающегося и осязаемого, мы части единой взаимодействующей системы, большей частью локализованной в пространстве.
Qмеханик
Соломон Слоу