Mit csinál az elektron az atommag körül?

Alapvetően az a gond, hogy nincs, és nem is lehet "hétköznapi" szemléletünk arról. "mit csinál az elektron".

Először is, már ott kezdődik a probléma, hogy a makroszkópikus világban nincsen megfelelője az elektronnak. Persze ez igaz a többi "építőkőre" is.

Ugyanúgy nincsen - és nem is lehet - szemléletes ("hétköznapi") leírás, kép arról sem, hogy mit is "csinálnak" "valójában" az elektronok.

Van viszont elég jó leírás a matematika által.

Például:

[link]

dellfil

Alapesetben az elektron az atommag körül kering. Viszont az észlelése nem úgy történik ,hogy valamelyik érzékszervünk érzékeli, hanem valami eszközt, vagy eszközsorozatot használunk, és az azon végbemenő változás ad információt az elektronról. Ezt úgy hívjuk, hogy kölcsönhatás. Amikor egy valami kapcsolatba kerül egy másik valamivel, akkor hatnak egymásra és így mindkettő megváltozik. Csak persze a "sokkal nagyobb" esetében a változás sokkal kisebb (ha leesel a 20. emeletről a fejed szétmegy, de a beton is megsérül kicsit - durván ez a kölcsönhatás).

Na most, az elektronokat úgy vizsgálták sokáig, hogy pályát számítottak, pályaeltérést mértek. Vagyis azt vizsgálták, hogy az elektron, mint t ö m e g hogyan viselkedik. A kapott eredmények nem voltak ellentmondásosak, így mindenki elkönyvelte, hogy az elektron "anyagszerű".

Csakhogy később, egyes fényt vizsgáló berendezésekkel elektromos térben problémák adódtak. Nem minden számítás jött ki, úgy nézett ki, mintha hulláminterferencia történt volna, csak nem tudták mivel. Valaki észrevette, hogy ez az elektromos térben következik be mindig, és szabályszerűségeket vett észre. Kiszámolta, hogy ha az elektront hullámnak feltételeznénk, mi jönne ki. Minden stimmelt. Ekkor kezdték vizsgálni a kölcsönhatások mechanizmusát, kifejlődött egy új tudományág. Így már sokféle eszköz volt, amely az elektronokat különböző helyzetben vizsgálhatta, és azt tapasztalták, hogy az elektron néha úgy viselkedik mint egy anyag, máskor meg úgy, mint egy hullám. Ez mindig attól függött, milyen módon vizsgálták.

Azóta azt mondjuk, hogy az elektron kettős természetű, és a kölcsönhatástól függ melyiket mutatja. Később sokkal kisebb részecskéket is találtak, amelyek hasonló tulajdonságúak. Ilyen például a fényt hordozó foton is. Fényként hullám, de ha a gravitációját mérik, az is van neki, ekkor tehát anyag.

A magfizikában persze kicsit precízebben van megfogalmazva, de azért valami ilyesmi a lényeg.