परमाणु कितना छोटा होता है:-
आप सबसे छोटी चीज क्या सोच सकते हैं?
शायद एक पैसा या एक बटन?
एक चीयरियो के बारे में कैसे?
इसकी ऊंचाई लगभग आधा सेंटीमीटर है।
तुलना के लिए, एक मीटर में 100 सेंटीमीटर होते हैं।
चलो छोटा करते हैं, नमक का एक दाना, यह लगभग 0.3 मिलीमीटर है।
एक मीटर में 1,000 मिलीमीटर होते हैं।
और उससे भी छोटे… बैक्टीरिया कुछ ही माइक्रोमीटर होते हैं।
एक मीटर में 1 मिलियन माइक्रोमीटर होते हैं।
एक वायरस लगभग 20 से 300 नैनोमीटर का होता है।
एक मीटर में 1 बिलियन नैनोमीटर होते हैं।
डीएनए का व्यास लगभग 2 नैनोमीटर होता है।
एक परमाणु का आकार केवल कुछ एंगस्ट्रॉम होता है।
1 मीटर में 10 अरब एंगस्ट्रॉम होते हैं।
जब आप एक परमाणु के बारे में सोचते हैं, तो आप शायद कुछ इस तरह का चित्र बनाते हैं – बाहर की तरफ – आपके पास ऐसे इलेक्ट्रॉन होते हैं जिन पर ऋणात्मक आवेश होता है; बीच में नाभिक है।
यह न्यूट्रॉन से बना है, जिसमें कोई चार्ज नहीं है, और प्रोटॉन, जिनके पास सकारात्मक चार्ज है।
यह मॉडल एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु है, लेकिन यहां कुछ चीजें हैं जो आधुनिक विज्ञान से बिल्कुल सहमत नहीं हैं।
एक के लिए, नाभिक का आकार इससे बहुत छोटा होता है।
अगर मैं इसे स्केल करने के लिए एनिमेट कर दूं, तो आप इसे देख भी नहीं पाएंगे।
इन इलेक्ट्रॉनों के साथ भी यही बात है।
एक और बात जो गलत है, वह यह है कि इलेक्ट्रॉन नाभिक की परिक्रमा करते हैं;
जैसे कोई ग्रह किसी तारे की परिक्रमा करता है।
दुर्भाग्य से, यह अभी भी कई पाठ्यपुस्तकों में पढ़ाया जाता है, लेकिन यह सही नहीं है।
मुझे पहले कुछ पृष्ठभूमि कवर करने दें।
2,000 साल पहले, प्राचीन यूनानी दार्शनिकों का यह विचार था कि सब कुछ छोटे कणों से बना है;
उन्होंने इन छोटे कणों को परमाणु कहा।
यह 1800 के दशक तक नहीं था, कि हमने अंततः विज्ञान का उपयोग यह साबित करने के लिए शुरू किया कि ये परमाणु वास्तव में मौजूद हैं।
पहले हमने सोचा कि परमाणु किस तरह दिखते हैं; एक धनात्मक आवेशित गोला जिसके चारों ओर ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन तैरते हैं।
तब हमें पता चला कि यह धनावेशित गोला वास्तव में बहुत छोटा था; हमने इसे नाभिक कहा।
धीरे-धीरे लेकिन निश्चित रूप से, हमने सीखा कि नाभिक प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से बना होता है।
ये इलेक्ट्रॉन मुश्किल थे।
पहले तो हमने सोचा, उन्हें कुछ करना होगा, इसलिए वे शायद इस तरह नाभिक के चारों ओर घूमते हैं।
तब इलेक्ट्रॉनों को विभिन्न ऊर्जा स्तरों के लिए खोजा गया था; हम इन गोले कहते हैं।
गोले केवल एक निश्चित मात्रा में इलेक्ट्रॉनों को फिट कर सकते हैं; जितने अधिक इलेक्ट्रॉन, उतने अधिक गोले।
हमें यह महसूस करने में बहुत समय नहीं लगा कि ये गोले यह निर्धारित नहीं करते हैं कि इलेक्ट्रॉन नाभिक के कितने करीब है।
जैसा कि यह पता चला है, इलेक्ट्रॉन बहुत अधिक अप्रत्याशित हैं।
तो अगर इलेक्ट्रॉन नाभिक की परिक्रमा नहीं करते… वे क्या करते हैं?
आइए एक कक्षा के विचार से शुरू करें।
हमारे पास पृथ्वी सूर्य के चारों ओर घूमती है।
यदि पृथ्वी आज यहां है, तो हम भौतिकी और गुरुत्वाकर्षण के नियमों का उपयोग करके यह अनुमान लगा सकते हैं कि पृथ्वी अब से तीन महीने बाद कहां होगी।
हम दोनों जानते हैं कि पृथ्वी कहाँ है और कहाँ जा रही है।
अब एक परमाणु के आकार पर चलते हैं। एक इलेक्ट्रॉन के साथ, चीजें थोड़ी अलग होती हैं।
हम ठीक-ठीक नहीं जान सकते कि यह कहाँ है और कहाँ जा रहा है।
हम किसी एक समय में केवल एक या दूसरे को ही जान सकते हैं।
इसका मतलब है कि वास्तव में यह जानना असंभव है कि इलेक्ट्रॉन क्या कर रहा है।
सबसे अच्छा हम यह अनुमान लगा सकते हैं कि इलेक्ट्रॉन कहाँ मिलेगा।
इस क्षेत्र को आमतौर पर इलेक्ट्रॉन बादल के रूप में जाना जाता है।
हालांकि, अगर हम इस बारे में अधिक विशिष्ट होना चाहते हैं कि इलेक्ट्रॉनों को कहां खोजा जाए, तो आपको ऑर्बिटल्स के बारे में जानना होगा।
यह कक्षा के समान नहीं है। ऑर्बिटल्स विशिष्ट आकार होते हैं जहां इलेक्ट्रॉन रहते हैं।
यदि आप कॉलेज के रसायन विज्ञान वर्ग में थे, तो आप इस बारे में अध्ययन कर रहे होंगे कि जैसे-जैसे आप अधिक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं, ये कक्षाएँ कैसे भरती हैं।
तो संक्षेप में, इलेक्ट्रॉन अनिश्चित हैं, हम उस पथ को नहीं जान सकते हैं जिस पर वे यात्रा करते हैं; केवल इतना कि वे यहां इलेक्ट्रॉन बादल में पाए जाएंगे।
तो अब आप जानते हैं, कि भले ही यह एक परमाणु का प्रतिनिधित्व करने का एक लोकप्रिय तरीका है, यह भ्रामक हो सकता है।
हमने जो सीखा उसे संक्षेप में बताने के लिए… सब कुछ परमाणुओं से बना है।
परमाणु अविश्वसनीय रूप से छोटे होते हैं।
नाभिक और भी छोटा है। परमाणु कितना छोटा होता है,
और इलेक्ट्रॉन नाभिक की परिक्रमा नहीं करते हैं, उनका मार्ग अप्रत्याशित है।
