Beste svaret
det følgende er copy-paste fra Stack Exchange,
………….
Ofte i fysikk blir objekter tilnærmet som sfæriske. Men finnes det noen perfekt sfæriske objekter i naturen?
Ja, med et par kvalifikasjoner. For eksempel er et perfekt isolert 4He-atom i grunntilstand en perfekt sfære i henhold til standardmodellen for partikkelfysikk. Dette følger fordi kjernen er i en spin-null tilstand, og elektronene kobler seg også til å spinne null. I kvantemekanikken er en spinn på null invariant under en rotasjon, noe som betyr at den er en perfekt sfære.
Det var imidlertid noen kvalifikasjoner ovenfor. (1) Atomet må være perfekt isolert. I virkeligheten kan vi ikke skjerme alle områder av rommet fra elektriske, magnetiske og gravitasjonsfelt, så på et eller annet nivå vil disse føre til at atom blir forvrengt. (2) Dette er i henhold til standardmodellen, som vi vet bryter sammen på et eller annet nivå.
……………………
på makroskopisk nivå,
forestill deg en perfekt sfære
for det første, det virker ikke sannsynlig at du kan beskytte den mot alle andre gjenstander
deres ikke-ensartede tyngdekraften på de inngående atomer vil ikke la det forbli sfærisk
så hva om ingen måleinstrumenter tilgjengelig i dag vil være i stand til å oppdage denne uenheten!
selv om du kunne – hypotetisk – fjerne det fra tyngdekraften til hver annet objekt,
jordens tyngdekraft vil fremdeles være der
du må forberede denne sfæren et sted i verdensrommet
ikke-ensartet gravitasjonseffekt på forskjellige punkter av sfæren vil føre til at den avviker fra perfekt sfærisitet
Svar
Dette spørsmålet tar meg tilbake over et halvt århundre.
Det vil si mens jeg starter avhandlingen min forskning – et eksperiment på de magnetiske egenskapene til en bestemt sjelden-ea rte forbindelse som hadde litt mindre teoretisk interesse den gangen, trengte jeg små polerte enkeltkrystallkuler av materialet til det planlagte eksperimentet mitt. Problemet var selvfølgelig at det ennå ikke måtte publiseres (i det minste I kunne finne) hvilken som helst forskning på enkeltkrystaller av den sjeldne jordforbindelsen – mye mindre på enkeltkrystallkuler. Det er ikke slik at jeg bare kunne bestille prøver.
Så etter mange forskjellige mislykkede metoder klarte jeg endelig å syntetisere denne forbindelsen, europium selenid – (samtidig som jeg fylte vår splitter nye fysikkbygning med hydrogenselenidgass i små timer en morgen, men det er en annen historie) – og se, det var små krystallitter i prøven, og røntgendiffraksjon bekreftet at det var de rette greiene. Den gode nyheten i alt dette var at jeg trengte små krystaller, større ville ikke ha hjulpet. De dårlige nyhetene var selvfølgelig at jeg trengte kuler, ikke små biter.
En kollega og jeg utviklet en liten liten tumbler som jeg kunne plassere noen av disse krystallittene i, og håper deretter at når vi tumler dem for en dag eller to eller tre, kanskje, muligens, ville en eller flere ramle inn i kuler – på en måte hvordan elvebergarter blir glatte og runde (ish) over tid. Og hvis jeg gjorde det nok ganger og eksperimenterte med det nok, og var veldig forsiktig og selektiv, ville jeg kanskje bare få en eller flere av disse krystallene formet til sfærer – uten å få dem til å bryte opp fra alt veltet.
Da jeg trodde jeg kunne ha noe nyttig, kunne jeg legge dem i en petriskål og se om de så ut til å rulle glatt rundt. Hvis noen av dem gjorde det, ville jeg se på disse krystallene under et kikkertmikroskop for å se om noen var sfæriske. Hvis de så ut til å være det, kunne jeg til og med fotografere dem gjennom mikroskopet for å få målinger – rotere dem og fotografere dem igjen. De aller beste prøvene var ganske gode – ikke perfekte kuler, husk deg – men ganske bra – med de største og minste diametrene som bare avviker med omtrent 1\%. Ikke dårlig siden diametrene deres bare var omtrent en tidel av en millimeter – omtrent den samme som tykkelsen på et menneskehår.
Se – en 0,1 mm diameter enkeltkrystallkule av EuSe:
Selv på stipendiat fra en forskningsassistent for over femti år siden, ville prisen per pund av den sfæren – en liten prikk i en petriskål – ha vært ganske bratt!
Når du legger ut på et eksperimentelt forskningsprosjekt, vet du aldri hva du skal komme inn på.