Waarom ziet men dingen, als atomen voor het grootste gedeelte uit 'niets' bestaan?

Atomen bestaan voor het grootste gedeelte uit niets. Als bijvoorbeeld de proton van een wateratoom de grootte van een sinaasappel zou hebben, zou zijn elektron zich 5km verderop bevinden. Daartussen is het leeg. Hoe kan het dan dat we dingen toch kunnen zien, als maar zo'n klein gedeelte van een atoom iets is?

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

De reden daarvoor is dat dat hele kleine heel snel beweegt. Zo snel dat het massief aan doet maar het feitelijk niet is. Bekijk het eens zo: als je een bal aan een touw om je heen slingert dan zie je duidelijk de bal en je kunt zelfs je hand in de baan brengen en terugtrekken voordat de bal weer langskomt. Maar als de snelheid heel hoog is (echt heel hoog) dan gedraagt de bal zich als een massieve ring. Een ring zelfs die je zou kunnen vastpakken zonder dat je in de gaten hebt dat het een bal is (die dus heel snel ronddraait).

Zoals ook de maan kracht uitoefent op de aarde, en vice versa, en zelfs de aantrekkingskracht van de zon op 250 miljoen km afstand een flinke invloed uitoefent op de baan van de aarde (gelukkig!), zo oefenen de elementaire deeltjes en licht ook invloed op elkaar uit. Daarvoor hoeven ze elkaar dus niet letterlijk te raken.

Als eerste moet je begrijpen dat atomen niet gezien kunnen worden omdat ze daarvoor te klein zijn. Wij zien atomen, en dus alles wat uit atomen bestaat, dus zo ongeveer alles, niet direct. Wat we wel zien is het licht dat door atomen weerkaatst wordt. Feitelijk absorbeer een atoom dan een lichtfoton en zend dat ogenblikkelijk weer, in een willekeurige richting, uit. Als je je dan realiseert dat je 100 miljoen atomen op een rij moet leggen om een centimeter te krijgen dan hoeft maar een klein deel daarvan licht in de goede richting (je oog) te weerkaatsen om toch iets te kunnen zien. Vergelijk het met een televisiescherm. Dat bestaat uit een aantal pixels die samen het beeld vormen. Een individuele pixel laat je eigenlijk helemaal niets zien, alleen een heel klein puntje met een bepaalde kleur. Het totaal levert je echter een volledig beeld op.

De interactie tussen licht en materie gebeurt in feite enkel met die elektronen aan de buitenkant. Met 'gewoon' licht zou je dus in feite nooit de 'binnenkant' van een atoom kunnen bekijken. Los daarvan dat atomen zo klein zijn en onze ogen dat niet kunnen onderscheiden. Maar goed, je kan altijd een microscoop gebruiken en ook dat 'werkt' niet. Om dezelfde bovenliggende reden(en). Wat me eerder verbaast is waarom je niet vraagt: "als meer dan 99% van een atoom uit niets bestaat waarom zijn deze dingen dan wel voor de volle 100% 'tastbaar'?" En daar geldt een gelijkaardig antwoord voor. Dat 99% van materie uit 'niets' bestaat blijft een feit. Maar de krachten tussen een atoomkern en diens elektronen creëren de illusie dat de materie voor de volle 100% aanwezig is.

Tussen de ladingen van het atoom is een sterk elektrisch veld. Feitelijk bepalen de dimensies van dat veld de effectieve grootte. Om atomen te kunnen waarnemen heb je veranderingen in het elektrische veld nodig die ongeveer dezelfde grootte hebben (röntgenstraling), of kleiner zijn.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100