The uncertain location of electrons - George Zaidan and Charles Morton

Непознате локације електрона - Џорџ Зејдан (George Zaidan) и Чарлс Мортон (Charles Morton)

Prevodilac: Vesna Savić Lektor: Ivana Korom

You probably know that all stuff is made up of atoms

Вероватно знате да су све ствари сачињене од атома,

and that an atom

и да је атом

is a really, really, really, really tiny particle.

врло, врло, врло ситна честица.

Every atom has a core,

Сваки атом има језгро,

which is made up of at least one

које чини бар једна

positively charged particle

позитивно наелектрисана честица

called a proton,

која се зове протон,

and in most cases,

и у већини случајева,

some number of neutral particles called neutrons.

одређен број неутралних честица које се зову неутрони.

That core is surrounded

То језгро је окружено

by negatively charged particles called electrons.

негативно наелектрисаним честицама које се зову електрони.

The identity of an atom is determined

Идентитет атома одређен је само

only by the number of protons in its nucleus.

бројем протона у језгру.

Hydrogen is hydrogen because it has just one proton,

Водоник је водоник јер има само један протон,

carbon is carbon because it has six,

угљеник је угљеник јер има шест,

gold is gold because it has 79,

злато је злато јер има 79,

and so on.

и тако даље.

Indulge me in a momentary tangent.

Дозволите једну кратку дигресију.

How do we know about atomic structure?

Пошто нам протони, неутрони и електрони нису видљиви,

We can't see protons, neutrons, or electrons.

како се онда ишта зна о структури атома?

So, we do a bunch of experiments

Па тако што се обави пуно експеримената

and develop a model for what we think is there.

и развије модел онога што сматрамо да се у атому налази.

Then we do some more experiments

Онда се обави још експеримената

and see if they agree with the model.

и провери да ли се поклапају с моделом.

If they do, great.

Ако да, одлично.

If they don't, it might be time for a new model.

Ако не, онда се развије нов модел.

We've had lots of very different models for atoms

Од Демокритовог времена, 400 год. пне,

since Democritus in 400 BC,

развијало се мноштво различитих модела,

and there will almost certainly

и скоро сасвим сигурно

ће их бити још у будућности.

be many more to come.

Okay, tangent over.

Крај дигресије.

The cores of atoms tend to stick together,

Језгра атома теже да буду на окупу,

but electrons are free to move,

али се електрони слободно крећу,

and this is why chemists love electrons.

због чега их хемичари воле.

If we could marry them,

Да можемо да се венчамо с њима,

we probably would.

вероватно бисмо то учинили.

But electrons are weird.

Електрони су необични.

They appear to behave either as particles,

Некад се понашају као честице,

like little baseballs,

попут лоптица за тенис,

or as waves, like water waves,

а некада као таласи, попут нпр. морских,

depending on the experiment that we perform.

што зависи од експеримента који се обавља.

One of the weirdest things about electrons

Најнеобичнија ствар код електрона

is that we can't exactly say where they are.

је то што нисмо сигурни где се тачно налазе.

It's not that we don't have the equipment,

Није да не постоји опрема за утврђивање тога,

it's that this uncertainty

него је та несигурност

is part of our model of the electron.

део тог модела електрона.

So, we can't pinpoint them, fine.

Добро, не може им се утврдити тачна локација,

But we can say there's a certain probability

али се зато може рећи да постоји одређена вероватноћа

of finding an electron in a given space

проналажења електрона на одређеном простору

around the nucleus.

око језгра атома.

And that means that we can ask the following question:

То значи да можемо поставити следеће питање:

If we drew a shape around the nucleus

ако би се око језгра повукла линија

such that we would be 95% sure

у оквиру које бисмо са 95% сигурности могли

of finding a given electron within that shape,

да нађемо дати електрон,

what would it look like?

како би та линија изгледала?

Here are a few of these shapes.

Ево неких облика.

Chemists call them orbitals,

Хемичари их зову орбиталима

and what each one looks like

и изглед сваког

depends on, among other things,

зависи, између осталог,

how much energy it has.

од енергије коју носи.

The more energy an orbital has,

Што више енергије има,

the farther most of its density is

орбитал ће бити удаљенији

from the nucleus.

од језгра атома.

By they way, why did we pick 95%

Узгред, зашто смо одредили баш 95,

and not 100%?

а не 100%?

Well, that's another quirk

То је још једна зачкољица

of our model of the electron.

у нашем моделу електрона.

Past a certain distance from the nucleus,

На одређеној удаљености од језгра,

the probability of finding an electron

вероватноћа да се електрон пронађе

starts to decrease

почиње да опада

more or less exponentially,

мање или више експоненцијално,

which means that while it will approach zero,

што значи да се приближава нули,

it'll never actually hit zero.

али никад не буде тачно нула.

So, in every atom,

У сваком атому

there is some small, but non-zero, probability

постоји мала, али не и никаква, вероватноћа да ће се за

that for a very, very short period of time,

врло, врло кратак временски период

one of its electrons

један од његових електрона

is at the other end of the known universe.

наћи на другом крају познатог универзума.

But mostly electrons stay close to their nucleus

Електрони углавном остају близу језгра

as clouds of negative charged density

као густи облаци негативног наелектрисања

that shift and move with time.

који се временом померају.

How electrons from one atom

Интеракција електрона једног атома

interact with electrons from another

с електронима другог

determines almost everything.

одређује скоро све на свету.

Atoms can give up their electrons,

Атоми могу да отпусте своје електроне

surrendering them to other atoms,

и предају их другим,

or they can share electrons.

или могу да их деле.

And the dynamics of this social network

Динамика те друштвености

are what make chemistry interesting.

чини хемију занимљивом.

From plain old rocks

Обично старо камење, прекрасна сложеност живота,

to the beautiful complexity of life,

the nature of everything we see,

природа свега што видимо,

hear,

чујемо, чији укус осећамо, миришемо,

smell, taste, touch, and even feel

или што можемо да додирнемо, па чак и осетимо,

is determined at the atomic level.

све је одређено на нивоу атома.