Cel mai bun răspuns
următorul este copierea-lipirea din Stack Exchange,
………….
Adesea în fizică, obiectele sunt aproximate ca sferice. Cu toate acestea, există în natură obiecte perfect sferice?
Da, cu câteva calificative. De exemplu, un atom 4He perfect izolat în starea sa fundamentală este o sferă perfectă conform modelului standard de fizică a particulelor. Acest lucru urmează deoarece nucleul este într-o stare de rotire zero, iar electronii se cuplează și pentru a roti zero. În mecanica cuantică, o rotație de zero este invariantă sub o rotație, ceea ce înseamnă că este „o sferă perfectă.
Cu toate acestea, au existat unele calificative de mai sus. (1) Atomul trebuie să fie perfect izolat. În realitate, nu putem proteja complet orice regiune a spațiului de câmpurile electrice, magnetice și gravitaționale, astfel încât la un anumit nivel acestea vor provoca distorsionarea atomului. (2) Aceasta este în conformitate cu modelul standard, despre care știm că se descompune la un anumit nivel.
……………………
la nivel macroscopic,
imaginați-vă o sferă „perfectă”
în primul rând, nu pare probabil să o puteți proteja de orice alt obiect
atracția lor gravitațională neuniformă asupra atomilor constitutivi nu va lăsați-l să rămână sferic
așa că dacă niciun instrument de măsurare disponibil astăzi nu va putea detecta această neuniformitate!
chiar dacă ați putea – ipotetic – să-l îndepărtați de atracția gravitațională a fiecărui alt obiect,
gravitația pământului va fi în continuare acolo
va trebui să pregătiți această sferă undeva în spațiul cosmic
efect gravitațional neuniform pe diferite puncte ale sfera o va face să se îndepărteze de sfericitatea perfectă
Răspuns
Această întrebare mă duce înapoi peste o jumătate de secol.
Adică, în timp ce-mi încep disertația cercetare – un experiment privind proprietățile magnetice ale unei anumite rare-ea Al treilea compus care avea un interes teoretic minor la acea vreme, aveam nevoie de mici sfere lustruite monocristaline ale materialului pentru experimentul meu planificat. Problema, desigur, a fost că încă nu a fost publicat (cel puțin ceea ce aș putea găsi) orice cercetare asupra monocristalelor din acel compus din pământuri rare – cu atât mai puțin pe sferele cu un singur cristal. Nu aș fi putut comanda probe.
Deci, după multe metode diferite eșuate, am reușit în cele din urmă să sintetizez acest compus, selenura de europiu – (în timp ce umpleam, de asemenea, noua clădire fizică cu hidrogen selenid gazos în ore mici într-o dimineață, dar asta este o poveste diferită) – și iată, erau mici cristalite în proba respectivă și difracția cu raze X a verificat că este vorba despre lucrurile potrivite. Vestea bună din toate acestea a fost că am nevoie de cristale minuscule, altele mai mari nu ar fi ajutat. Vestea proastă, desigur, a fost că aveam nevoie de sfere, nu de bucăți mici.
Un coleg și cu mine am conceput un mic pahar mic în care aș putea așeza unele dintre aceste cristalite și apoi să sperăm că le aruncăm pentru o zi sau două sau trei, poate, probabil, una sau mai multe ar cădea în sfere – felul în care rocile râurilor devin netede și rotunde (ish) în timp. Și dacă aș face asta suficient de multe ori și l-aș experimenta suficient, și aș fi foarte atent și selectiv, poate că aș primi unul sau mai multe dintre acele cristale în formă de sfere – fără a le face să se desprindă de toate căderile.
Când m-am gândit că aș putea avea ceva util, le-aș putea pune într-o cutie Petri și a vedea dacă par să se rostogolească ușor. Dacă vreunul dintre ei ar face acest lucru, m-aș uita la acele cristale la microscop binocular pentru a vedea dacă există sferice. Dacă păreau să fie, aș putea chiar să-i fotografiez prin microscop pentru a obține măsurători – să le rotesc și să le fotografiez din nou. Cele mai bune eșantioane au fost destul de bune – nu sferele perfecte , atenție – dar destul de bine – cu diametrul lor cel mai mare și cel mai mic diferind doar cu aproximativ 1\%. Nu este rău, deoarece diametrul lor era de aproximativ o zecime de milimetru – aproximativ la fel ca grosimea unui fir de păr uman.
Iată – o sferă monocristalică de 0,1 mm cu diametru de EuSe:
Chiar și cu ajutorul unui asistent de cercetare de peste cincizeci de ani în urmă, prețul pe lire sterline a acelei sfere – un punct mic într-o cutie Petri – ar fi fost destul de abrupt!
Când te apuci de un proiect experimental de cercetare, nu știi niciodată în ce vei intra.