Portretul unui atom

Acest portret provine dintr-o traditie. Artistii au aratat de multe ori ne-invizibile, zeii, spiritele, goblini si demoni. Ei au facut tablouri din povesti epice sau scene de lupta ale caror martori au mult timp disparut.

Detaliile privind structura atomului sunt la fel de invizibil si trebuie sa fie presupus de informatii stiintifice. Oamenii au cautat imagini semnificative a acesteia, deoarece filozofii greci primul conceput de atomism 2-50 ani in urma.

Pentru ca este munca mea de a imagina si construi sculpturi din fortele fizice, forma atom electronica si functionare au parut un fel de ghicitoare sculpturale, si asa cum o vad, nu o inca rezolvata convingator de catre stiinta.

In primul trimestru al acestui secol nu a existat o mare speranta pentru atingerea scopului de ai descrie pe bloc de materie. Au fost numeroase modele, nu altele de succes. Nu a fost JJ Thomson "raisin in budinca", model si GN Lewis atom cubi octet, precum si lui Parson magnetonului electron atom. Dar, asteptari mari au inceput sa infloreasca cu succesele din modelul lui Rutherford-Bohr planetare de 1913. A trecut prin revizuiri in deceniul care a urmat.

In cele din urma, cu Louis de Broglie lui 1924 teoria electronului materie val, desi nimeni nu ar fi putut sa-l anticipa, lumea stiintifica, de catre un viraj surprinzator, era pe cale sa se stabileasca la odihna cauta sale lungi pentru "real" si modelul picturale, care oamenii au gandit de doua duzini de-a lungul secolelor.

Aceasta inversare este, in general, atribuita descoperire importanta fizicianul german Werner Heisenberg in 1926 ca este imposibil sa se determine in unul si acelasi experiment atat impulsul si pozitia unui electron. Deoarece sa "urmeze un electron in orbita sa" a fost obiectivul fizicianului, si pentru ca acest lucru acum a fost vazuta ca o imposibilitate, propozitia intregul necesar regandire. Ce a fost un model atomic? A fost acum a motivat ca pentru oamenii de stiinta sa speculeze cu privire la problemele atomice dincolo de domeniul care ar putea fi verificate nu a fost cu adevarat stiintifice.

Prin 1930 principiul de incertitudine si a implicatiilor sale a devenit un subiect fierbinte. Aceasta a condus la dezbateri si chiar la unele nume de asteptare. A ajuns sa fie faptul ca orice persoana care a sustinut impotriva noii ordini a fost gandit fie ca naiv sau ca o persoana demodata vechi - o persoana din secolul precedent. Orice model care afundat in intrebari de modul in care electronii s-ar putea muta efectiv in cadrul atomului a fost vazuta ca eretic.

Cautare clasice pentru cauza si efectul a fost inlocuit cu o vedere ca atomul a fost un dispozitiv acausal. Complicatiile sale, tot ceea ce ar putea fi, ar putea fi discutata doar statistic, ca milioane de mici micro-accidente si ca probabilitatea matematica a-si amplasa ipotetic unui electron in atom - daca au existat unele mijloace sa-l caute.

O fizicieni cateva bine cunoscut a avut loc speranta pentru un model mai bun in viitor. "Nu cred ca Dumnezeu arunca zaruri", a fost declaratia adesea citat a lui Einstein.

Irwin Schroedinger, al carui celebru ecuatia undelor este piatra de temelie a vedere statistic, sa opus cu fermitate interpretarea data operei sale. Comentand cu privire la principiul de incertitudine, a spus el, "Se parea ca pentru a ne scuti de cautare pentru ceea ce am ar trebui sa solicite intelegere reala Este prestate chiar suspect stradui, ca tradand o minte unphilosophical -. Mintea unui copil care a regretat pierderea sale jucaria preferata (imagine sau model) si nu ar da seama ca a fost plecat pentru totdeauna. "

Max Born, unul dintre fondatorii si sustine ferm al ortodoxiei noi, a descris-o in acest fel: "Ce se afla in limitele (de principiul de incertitudine) este cognoscibil Este o lume de experienta, destul de larg, bogat in nuante in schimbare. si modele pentru a alura ne sa-l exploreze in toate directiile Ce se afla dincolo,. tractului uscata a metafizicii, ne lasa de buna voie la filosofia speculativa. "

Aceste brosuri uscata au zacut nerevendicate, timp de cinci decenii. Din punctul meu de vedere ar putea fi faptul ca artistii sunt ultimul dintre filosofii speculative - cel putin de tipul celor Max Born vorbea. Chiar daca acest teritoriu este respins de stiinta, acesta ramane loc am putea o zi afla ce un atom ar fi ca intr-un facsimil fotografice sau o replica sculptat la fel cum am invatat despre molecula de ADN, de exemplu.

Punctul meu de plecare pentru un atom este vizualizata exact in cazul in care imaginea de Broglie ramas. Lui a fost ultima "fizic" modele. Am luat-lui Materie val de electroni ca un fapt fizic. Ce-l prezint este ipoteza ca electronului materie val orbita are faptul ca proprietatea de constructii a materiei brute, prin care aceasta isi ocupa spatiu propriu exclusive. Acest lucru inseamna ca intreaga cale de electron poate impinge si altfel limita spatiul de electroni, in termen de un atom de mult ca atomii de ansamblu in ceea ce face unul cu altul. Incepand cu aceasta ipoteza atom incepe sa aiba sens ca un obiect electromagnetice si mecanice.

Caracteristicile de poza mea se apropie de cele ar trebui sa ne asteptam de un atom, in scopul de a vedea ca pe un dispozitiv capabil sa viabil de a face toate aceste lucruri remarcabile un atom este capabil sa faca. El trebuie sa ofere si sa primeasca lumina off ca o statie spatiala minuscul. Se poate sa ramana stabile si sa reziste colaps sub o mare presiune. Se colecteaza si organizeaza electroni sale in cochilii in jurul nucleului. Se pune sa foloseasca toate fortele sale electrice, dinamic si magnetic in ea structura. Se poate atasa la alti atomi in molecule si cristale cu virtuozitate uimitoare. Si, desi electronii sai sunt in miscare rapida si perpetua, se poate sta in liniste intr-o stanca pentru eternitate.

Modelul meu nou prezinta o structura care ar face toate aceste lucruri. Daca se dovedeste a avea nimic de-a face cu atomii reali atunci este pur si simplu o inventie incredibila a mintii. Aspectul sau nefamiliare poate fi iritant pentru cei obisnuiti cu imaginile obisnuite. "Acest lucru nu este ceea ce modul in care un atom ar trebui sa se uite!" a spus un fizician celebru. Cu toate acestea, este privita Sper ca oamenii vor gasi interesant si mai presus de toate de gandit.

Doresc sa multumesc National Endowment for Arts pentru sprijinul acordat in realizarea acestei expozitii este posibil.