Elektron w naturze dynamicznej

          Mając przekonanie, że natura ma charakter dynamiczny warto przyjrzeć się najmniejszej cząstce uważanej za materialną – elektron.

          Gdyby można było powiększyć obraz elektronu do wielkości wizualnej to jakby wyglądał?  Elektron jest cząstką elementarną, co oznacza, że według obecnego stanu wiedzy nie posiada wewnętrznej budowy ani szczegółowej struktury, którą można by opisać w kategoriach zmysłowych. Uważa się go za punktową cząstkę o rozmiarze mniejszym niż 10^{-18} metra – to wiele rzędów wielkości poniżej długości fali światła widzialnego, dlatego nie da się go zobaczyć w tradycyjnym sensie. Można byłoby oczekiwać ją tylko jaką strukturę rozmytą.

          Popularne obrazy elektronu jako małej kuleczki krążącej wokół jądra atomowego są jedynie uproszczonymi modelami, które pomagają wyobrazić sobie procesy w atomie. W rzeczywistości elektron opisuje mechanika kwantowa, według której nie jest on „punktem w przestrzeni”, lecz raczej rozmytym obłokiem prawdopodobieństwa – może być jednocześnie w wielu miejscach naraz.

          W praktyce nie widzimy samego elektronu, lecz skutki jego istnienia: ślady w komorze pęcherzykowej, błyski w detektorach czy oddziaływania z innymi cząstkami. To, co naukowcy rejestrują, to nie obraz elektronu, lecz zapis jego wpływu na otoczenie.

          Gdyby jednak hipotetycznie „zobaczyć” elektron, nie ukazałby się nam obiekt w klasycznym sensie, jak mała kulka czy bryłka materii. Zobaczylibyśmy raczej abstrakcyjny, dynamiczny wzór – obszar, w którym istnieje pewne prawdopodobieństwo znalezienia cząstki.

          To prowadzi do głębszej refleksji. Świat zmysłowy podsuwa nam intuicję, że każdy byt materialny powinien mieć kształt i strukturę, którą można powiększyć i obejrzeć. Jednak na poziomie cząstek elementarnych nasza klasyczna intuicja zawodzi. Elektron nie jest obiektem takim jak kamień czy kropla wody, lecz bytem kwantowym, którego „wygląd” nie da się sprowadzić do obrazów znanych ze świata codziennego.

          Jeżeli więc odpowiedź „elektronu nie można zobaczyć” wydaje się niesatysfakcjonująca, nie wynika to z uniku – lecz z faktu, że w nauce dochodzimy tu do granicy poznania i języka. Uczciwie trzeba przyznać: nie wiemy, jak elektron „wygląda”, ponieważ pytanie o jego wygląd jest w dużej mierze pytaniem filozoficznym, a nie fizycznym. Fizyka potrafi opisać jego zachowanie i skutki obecności, ale nie nadać mu formy dostępnej zmysłom.

          Można też spojrzeć na elektron w sposób bardziej metaforyczny, jako byt balansujący między światem materii a światem możliwości. Gdyby „zobaczyć” go artystycznie, mógłby jawić się nie jako kulka, lecz jako migoczący obłok energii, który pulsuje i zmienia kształt, nigdy nie zatrzymując się w jednym punkcie. Byłby to wir świetlistych fal, które układają się w nieuchwytny, dynamiczny wzór – niczym drgania powietrza zamienione w obraz.

          Elektron można by także przedstawić jako „ślady istnienia”, rozpraszające się niczym iskry na czarnym tle. To nie tyle ciało w klasycznym sensie, co sama możliwość istnienia w danym miejscu, wizualizowana jako chmura światła i cienia.

          Zmysły domagają się kształtu i struktury, ale elektron wymyka się temu oczekiwaniu – i właśnie w tym tkwi jego tajemnicze piękno. Jest symbolem granicy naszego poznania: punktem, który nie jest punktem, cząstką, która bywa falą, obecnością, która objawia się dopiero przez swoje oddziaływanie (wg paradygmatów natury dynamicznej).

           Obiekty tak małe jak elektron wymykają się tradycyjnemu rozumieniu wizualności. Ich „wygląd” nie może zostać sprowadzony do obrazów znanych ze świata codziennego ani przedstawiony w formach dostępnych bezpośrednio zmysłom. Przekraczają one możliwości percepcji, przechodząc w domenę opisu teoretycznego, gdzie podstawowe znaczenie zyskują pojęcia potencjalności i dynamiki.

          Tak małe obiekty można ujmować na różne sposoby. Z perspektywy wyobraźni można je traktować jako swoiste «kłębki energetyczne» — lokalne konfiguracje pola i potencjału, które manifestują się nie jako stabilne obiekty, lecz jako relacje, procesy i oddziaływania. Elektron nie jest zatem materialną kulką w przestrzeni, lecz kwantowym bytem o charakterze falowo-cząstkowym, istniejącym na styku możliwości i aktualizacji, a jego natura staje się uchwytna dopiero w ramach opisu matematycznego i eksperymentalnego.

          Promienie katodowe (promieniowanie beta – elektrony pochodzące z jądra atomowego) to strumień elektronów poruszających się z określonym pędem, którego wartość zależy od przyspieszającego je napięcia. Zjawisko to unaoczniło, że elektrony mają charakter cząstek materialnych zdolnych do ruchu i oddziaływania z materią. Elektrony związane w atomie zachowują się jednak odmiennie. Nie można ich opisać jako klasycznych cząstek krążących po wyznaczonych orbitach, lecz raczej jako rozmytą „chmurę prawdopodobieństwa” otaczającą jądro atomowe. Opis taki wynika z mechaniki kwantowej, zgodnie z którą położenie i pęd elektronu nie mogą być jednocześnie dokładnie określone (zasada nieoznaczoności Heisenberga). Dlatego mówimy nie o orbitach, lecz o orbitalach – stanach kwantowych opisujących rozkład prawdopodobieństwa znalezienia elektronu w określonym obszarze przestrzeni. Orbital to obszar przestrzeni, w którym z największym prawdopodobieństwem można znaleźć elektron. Istnieje kilka rodzajów orbitali: s,p,d,i f, z których każdy ma charakterystyczny kształt.

         Na przykładzie elektronu można uświadomić sobie jak świat subatomowy cały czas «buzuje», pulsuje, jak jest aktywny, niespokojny, żywotny.  Ten chaos dynamiczny jest jednak opanowany i uporządkowany: “Mówi głupi w swoim sercu: «Nie ma Boga»” (Ps,14,1; 53,2),

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *