Bedste svar
det følgende er copy-paste fra Stack Exchange,
………….
Ofte i fysik tilnærmes objekter som sfæriske. Findes der dog perfekt sfæriske objekter i naturen?
Ja, med et par kvalifikationer. For eksempel er et perfekt isoleret 4He-atom i dets jordtilstand en perfekt sfære i henhold til standardmodellen for partikelfysik. Dette følger, fordi kernen er i en spin-nul-tilstand, og elektronerne kobles også til at dreje nul. I kvantemekanik er et spin på nul uændret under en rotation, hvilket betyder, at det er en perfekt sfære.
Der var dog nogle kvalifikationer ovenfor. (1) Atomet skal være perfekt isoleret. I virkeligheden kan vi ikke fuldstændigt beskytte ethvert område af rummet mod elektriske, magnetiske og tyngdekraftsfelter, så på et eller andet niveau vil disse få atom til at blive forvrænget. (2) Dette er i overensstemmelse med standardmodellen, som vi ved bryder sammen på et eller andet niveau.
……………………
på makroskopisk niveau,
forestil dig en perfekt sfære
for det første synes det ikke sandsynligt, at du kan beskytte den mod alle andre objekter
deres ikke-ensartede tyngdekraft på de sammensatte atomer vil ikke lad det forblive sfærisk
så hvad hvis intet måleinstrument til rådighed i dag vil være i stand til at detektere denne uensartethed!
selvom du kunne – hypotetisk – fjerne det væk fra tyngdekraften for hver andet objekt,
Jordens tyngdekraft vil stadig være der
du bliver nødt til at forberede denne sfære et eller andet sted i det ydre rum
ikke-ensartet tyngdekraftseffekt på forskellige punkter af sfæren får det til at afvige fra perfekt sfæricitet
Svar
Dette spørgsmål tager mig tilbage over et halvt århundrede.
Det vil sige, mens jeg starter min afhandling forskning – et eksperiment på de magnetiske egenskaber ved en bestemt sjælden ea rte forbindelse, der havde lidt mindre teoretisk interesse på det tidspunkt, havde jeg brug for små polerede enkeltkrystalkugler af materialet til mit planlagte eksperiment. Problemet var naturligvis, at der endnu ikke var offentliggjort (i det mindste I kunne finde) enhver forskning på enkeltkrystaller af den sjældne jordforbindelse – langt mindre på enkeltkrystalkugler. Det er ikke som om jeg bare kunne bestille prøver.
Så efter mange forskellige mislykkede metoder var jeg endelig i stand til at syntetisere denne forbindelse, europium selenid – (samtidig med at jeg fyldte vores helt nye fysikbygning med hydrogenselenidgas i små timer en morgen, men det er en anden historie) – og se, der var små krystallitter i den prøve, og røntgendiffraktion bekræftede, at det var de rigtige ting. Den gode nyhed i alt dette var, at jeg havde brug for små krystaller, større ville ikke have hjulpet. Den dårlige nyhed var naturligvis, at jeg havde brug for kugler, ikke små bidder.
En kollega og jeg udtænkte en lille lille tumbler, hvor jeg kunne placere nogle af disse krystallitter, og håber derefter, at når vi tumler dem for en dag eller to eller tre, måske, muligvis, ville en eller flere vælte ind i sfærer – sådan som flodstenene bliver glatte og runde (ish) over tid. Og hvis jeg gjorde det nok gange og eksperimenterede med det nok og var meget omhyggelig og selektiv, ville jeg måske bare få en eller flere af disse krystaller formet til sfærer – uden at få dem til at bryde sammen fra alt tumlingen.
Da jeg troede, at jeg måske havde noget nyttigt, kunne jeg lægge dem i en petriskål og se, om de så ud til at rulle glat rundt. Hvis nogen af dem gjorde det, ville jeg se på disse krystaller under et kikkertmikroskop for at se, om nogen var sfæriske. Hvis de så ud til at være, kunne jeg endda fotografere dem gennem mikroskopet for at få målinger – drej dem og fotografer dem igen. De allerbedste prøver var ret gode – ikke perfekte kugler, husk dig – men ret gode – med deres største og mindste diametre, der kun adskiller sig med ca. 1\%. Ikke dårligt, da deres diametre kun var omkring en tiendedel af en millimeter – omtrent det samme som tykkelsen af et menneskehår.
Se – en 0,1 mm diameter enkeltkrystalkugle af EuSe:
Selv på en forskningsassistents stipendium for over halvtreds år siden ville prisen pr. pund for den kugle – en lille prik i en petriskål – have været ret stejl!
Når du går ud på et eksperimentelt forskningsprojekt, ved du aldrig, hvad du vil komme ind i.