ATOM JEST FALĄ

ATOM JEST FALĄ
Jantarkowie wśród atomów
1. Nowe dary Sofiji
Właśnie Filos zakończył spisywanie wszystkich dotychczasowych przygód, gdy
Janarkowie ujrzeli statek Juraty płynący na obłokach, usłyszeli śpiew Syren, a następnie
słowa Juraty:
- Prosiłam Sofiję, by wzbogaciła wasze zmysły, byście widzieli i doświadczali tego, co
najmądrzejsi ludzie tylko równaniami wyrazić potrafią, a co przekracza nawet wyobraźnię
dzieci.
Rys. 1. Jurata pływająca na obłokach.
Jak tylko przebrzmiały słowa Juraty i zniknął obraz żaglowca, pan Demo postawił
obok nich jakiś przedmiot, który natychmiast wzbudził zainteresowanie krasnali. Kwantuś
pierwszy zauważył, że z przedmiotu tego wybiega coś podobnego do maleńkich pocisków, a
może błyskawic, lub iskierek (rys. 2). Poruszały się po liniach prostych tak szybko, że tylko
oko Jantarka mogło dostrzec ich ruch. Jak pociski przeszywały, a może rozrywały na części
napotkane drobiny i pozostawiały widzialny ślad wyglądający jak „ścieżki” jakie niekiedy
pozostawiają na niebie wysoko lecące samoloty. Taką „ścieżkę” tworzyły drobiny świecące
dwoma nieznanymi dotąd barwami. Początkowo „ścieżka” była cienka jak delikatna nić o
kontrastowych barwach, szybko rozrastała się wszerz, drobiny sklejały się tworząc maleńkie
kropelki. Teraz wyglądała jak promień mieniący się wspaniałymi barwami. W miarę wzrostu
szerokości kropelki traciły swoje barwy, malała stopniowo liczba drobin barwnych, kropelki
wyparowywały i po pewnym czasie promień zupełnie znikał. Choć jedne promienie znikały,
nie zanikało zjawisko, bo powstawały nieustannie nowe promienie. Długo przyglądali się
niespotykanemu widowisku. Wreszcie Nuduś stwierdził:
- Nazwijmy te barwne ślady promieniami. Barw promieni i cząsteczek nie da się
zidentyfikować z żadną spośród ponad 100 odcieni barw rozróżnianych i nazwanych w
polskim języku. Nazwijmy barwę zbliżoną do czerwieni - barwą alfa, a tę zbliżoną do błękitu
– barwą beta. Same „iskierki” wytwarzające obserwowane promienie, które jak pociski
przeszywają, roztrącają i zabarwiają drobiny spotykane na swej drodze, są tak małe, że tylko
barwa zdradzała ich położenie, ale są niewątpliwie barwy beta, więc nazwijmy je
promieniami beta.
1
Rys. 2. Ślady promieni widzianych przez
Jantarków. Niestety nie możemu odtworzyć barw
widzianych przez Krasnali).
Bardzo dziwne było i to, że dobrze znane drobiny wody stały się barwne, i wyglądały
jak panny młode ubrane do ślubu.. Dwa wybrzuszenia, które tworzą siodło dla Jantarków jeźdźców przybrały barwę alfa, a pozostała część – barwę beta.
Po pierwszej fascynacji promieniami beta, Papa spojrzał na tajemniczy przedmiot, z
którego one wybiegały i zauważył, że wybiegają stąd również promienie barwy alfa i
pozostawiają po sobie ślady jeszcze bardziej intensywnie zabarwione i szersze. Dotąd ich nie
zauważyli tyko dla tego, że miały bardzo krótki zasięg. Konsekwentnie nazwał je
promieniami alfa.
2. Pytania bez odpowiedzi
Janarkowie zastanawiali się czym mogą być promienie alfa i beta. Zauważyli, że choć
żyją wśród atomów i drobin, nie wiedzą jak one są zbudowane. Prosili więc Filosa, by w
swojej księdze sprawdził co wiadomo o atomach. Po chwili odczytał on, że atom ma średnicę
rzędu 10-10m.
- Nie rozumiem tak małych liczb – rzekł Kółek. Czy mógłbyś podać jakieś porównanie?
- Postaram się przedstawić to przez porównanie z innymi znanymi obiektami.
Ziemia
150 000 000 km
Atom
średnica
1m
Słońce
W człowieku powiększonym do rozmiarów
orbity Ziemi atom miałby średnicę rzędu 1dm
Rys.3. Gdyby człowieka powiększyć do rozmiarów rzędu rozmiarów orbity Ziemi w ruchu
wokół Słońca, to atom jego ciała miałby wymiary 1 dm (rysunek ukazuje tylko proporcje).
Wiemy jak wielki jest człowiek i jak wielki jest układ słoneczny. Średnica orbity Ziemi
wynosi 300 000 000km. Jeżeli wyobrazimy sobie, że człowieka powiększymy do rozmiarów
rzędu orbity Ziemi, to rozmiar atomów, z których ten człowiek jest zbudowany byłby rzędu
1dm (rys.3).
2
- Ale powiedz czy atom to sama mgiełka, czy też są w nim jakieś mniejsze części – spytał
Nuduś.
- Nic na ten temat nie znalazłem - odpowiedział Filos. Ale posłuchajcie, chciałbym
zorganizować wyprawę badawczą, której celem będzie zrozumienie budowy atomów, a może
również wyjaśnienie tajemnic promieniowania. Wprawdzie nie wiem, dokąd się udać i w jaki
sposób prowadzić badania, ale Papo pozwól mi pójść. Poproszę Sofiję, by skierowała nas tam,
gdzie powinniśmy szukać rozwiązania zagadek. Czy ktoś zechce mi towarzyszyć?
Natychmiast zgłosili się dwaj kandydaci – Kwantuś i Nuduś.
Papa świadom swej odpowiedzialności nie tylko za losy druhów, ale i za odkrywanie
tajemnic świata i przekazywanie ich ludziom, a szczególnie dzieciom, wyraził zgodę. I w
tejże chwili trzej żądni wiedzy ochotnicy zniknęli sprzed jego oczu. „Odpłynęli” w
nieznanym kierunku. Wszystko stało się tak szybko, że Papa nawet nie zdążył wyznaczyć
miejsca i terminu spotkania! Bardzo się tym martwił.
3. W nowym wcieleniu i w nowym świecie
Promień atomu
ponad 100 m
Jądro atomu
. 1 mm
Jantarek
1m
Rys. 4. Atom względem nowego wcielenia Jantarków pozostaje w takiej proporcji jak wieża
TV w Piątkowie, lub Stary Runek względem nas ludzi. Tymczasem jądro atomu jest jeszcze
1000 razy mniejsze od nich. W skali tego rysunku byłoby niewidocznym punktem.
Filos z Kwantusiem i Nudusiem spostrzegli, że pozostali druhowie, otaczające ich
drobiny i atomy zaczynają nagle zwiększać swoje rozmiary. Nie, to nie rosną drobiny lecz oni
maleją. Już stoją na jednej z kulistych drobin. Tajemnicza siła podobna do grawitacji
utrzymuje ich na niewielkiej głębokości w pozycji pionowej względem powierzchni drobiny.
3
Właściwie nie stoją, lecz są zanurzeni we mgle tworzącej tę kulę-atom. Mgła jest również nad
ich głowami, a co ciekawe, patrząc w górę, widzieli jej delikatny odcień koloru beta. Wkrótce
zorientowali się, że kiedy są zanurzeni w atomie zabarwienie mgły zależy od kierunku w
którym spoglądają. Spoglądając w bok widzieli mgłę matową jak białe obłoki na niebie, jak
wyglądają drobiny oglądane dotąd, czyli w „poprzednim wcieleniu” i jak niewątpliwie nadal
widzą ją pozostali druhowie. Gdy spojrzeli w głąb widzieli wprawdzie nieprzeniknioną,
niemal matową mgłę, ale miała ona lekkie zabarwieniu alfa. Jednak oglądana mgła gęstości
prawdopodobieństwa zawsze wyraźnie różniła się od tej, którą oglądają ludzie. Nie składa się
z kropelek jak prawdziwa mgła, lecz jest jednorodna. Wobec ogromnych rozmiarów drobin
czują się tak mali jak turysta w pobliżu telewizyjnej wieży przekaźnikowej, lub na Rynku
starego miasta (rys. 5). Pod ich stopami nie ma „twardej ziemi”. Gęstość chmury wyraźnie
wzrastała w miarę zanurzania się w niej. Czują się jak łodzie podwodne w morzu. Jednak
podobieństwo chmury do wody polega wyłącznie na tym, że chmura ich otacza ze wszystkich
stron i stawia opór. Powierzchnia wody istnieje i oddziela wodę od powietrza. Natomiast ich
chmura nie ma powierzchni; gęstość mgły maleje w miarę wynurzania się, ale nie dostrzegali
miejsca, w którym mgła się kończy. Choć rzadsza, była również nad ich głowami. Stąd inne
drobiny widziane przez warstwę mgły też miały odcień beta.. Poruszanie się w takiej mgle
było utrudnione, ale może dlatego nie pogubili się w olbrzymich przestrzeniach chmury i
pozostawali ciągle w bliskiej odległości.
Rys. 5. Janarkowie zanurzeni w chmurze atomu.
Wszystko wokół tak się zmieniło, że nie zdziwiło ich, gdy przekaz informacji od Sofiji
nie był zawarty w głosie, lecz docierał wprost do ich świadomości:
- Przeniosłam was na atom wodoru. Wokół was są niemal wyłącznie atomy i drobiny wodoru.
To w czym jesteście zanurzeni to nie obiektywnie istniejąca materia atomu, to chmura
gęstości prawdopodobieństwa znalezienia elektronu. Ona otacza jądro atomu i stawia opór
innym drobinom. Chmury tej nie można podzielić na małe części. Jeżeli napełnicie nią usta i
płuca, to po części będzie ona w was, i z konieczności będzie musiała was unosić ze sobą.
Odwagi nie bójcie się! Skorzystajcie z szansy poznania atomu, a ja zadbam o wasze
bezpieczeństwo w tym obcym dla was świecie.
- Dobrze jej mówić, ale w jaki sposób zdołamy spenetrować tego olbrzyma, w którym
tkwimy? Rzekł Kwantuś.
4
4. Wyprawa do wnętrza atomu
Często ich chmura doznaje gwałtownych wstrząsów i drga nieustannie, co objawia się
przemieszczeniami względem chmury. Nagle Nuduś zawołał:
- Popatrzcie, właśnie w naszym kierunku pędzi jakaś inna drobina. Już przesłania cały
widnokrąg. Mgła wokół mnie gęstnieje i odczuwam jej powiew. Unosi mnie prąd, a
gwałtowne wiry mnie obracają,. Teraz mgła rozrzedza się. Już widzę zarysy i obrzeża tej
drobiny, która zderzyła się z nami. Oddala się i maleje.
- Dziękujemy za doskonały reportaż ze zderzenia. Nadajesz się na reportera – rzekł Filos.
Zderzenia z innymi drobinami często się powtarzały. Wtedy, gdy nie widzieli drobiny –
sprawcy zderzenia, odczuwali skutki w postaci gwałtownych ruchów otaczającej ich mgły. Na
szczęśćcie Filos, Nuduś i Kwantuś trzymali się za ręce, dzięki czemu nie rozproszyli się w
otaczającej mgle. Kiedy już nieco przyzwyczaili się do nowej sytuacji zaczęli się zastanawiać
jak przystąpić do poznania atomu. Przypuszczali, że chmurka, na której osadziła ich Sofija
jest okrągła, podobnie jak niektóre chmury drobiny, które zderzają się z ich atomem. Po
dyskusji Kwantuś zaproponował:
- Ty Filosie pozostań na powierzchni chmury, a ja z Nudusiem zobaczymy co tkwi w jej
wnętrzu.
Postanowili zanurkować, a właściwie „wbić się” z dużą prędkością w chmurę, a gdy
będą najgłębiej wciągnąć w płuca owej chmury. Jak postanowili, tak też uczynili i przekonali
się, że są głębiej zanurzeni w chmurze niż Filos. Mogli przemieszczać się wewnątrz mgły, ale
nie zupełnie swobodnie, bo kiedy chcieli wydostać się na powierzchnię do Filosa, wtedy jakaś
siła wciągała ich do wnętrza, a kiedy wniknęli głębiej, to znowu wypychała ich na zewnątrz.
Nuduś określił ich sytuację następująco:
- Czujemy się jak łódź podwodna w morzu. Płyniemy na pewnej głębokości. W górze przez
warstwę chmury widzimy zarysy otoczenia a w dole – nieprzeniknioną toń. Jednak nie wiemy
w jaki sposób zanurzyć się głębiej.
Kiedy już myśleli, że nie uda im się głębiej wniknąć w chmurkę, Kwantuś zauważył,
że nawet na tej głębokości odczuwają wstrząsy wywołane uderzeniami innych drobin.
Objawiało się to podmuchami otaczającej ich mgły. Kiedy podmuch dochodził od strony
wnętrza atomu, to na chwilę zanurzali się głębiej. Postanowił tym momencie wciągnąć nową
porcję chmury w płuca, i wtedy pozostał już na tej głębokości, do której dotarł. W ten sposób
odkrył efektywniejszy sposób wykorzystania zderzeń drobin do zanurzania się w głąb
chmury:
Po kolejnych wstrząsach doznanych przez atom poznali niezwykłą skuteczność nowej
techniki, wnikali coraz głębiej. Przy którymś z kolejnych zanurzeń Kwantuś zauważył, że
zapada w głąb i równocześnie odczuł odpychanie w kierunku przeciwnym niż dotąd; czyli ku
wnętrzu kuli-chmury. Teraz trzymanie ręki Nudusia wymagało wysiłku. Jakieś siły ciągnęły
każdego z nich w przeciwną stronę, Nudusia na zewnątrz, a Kwantusia do wnętrza atomu.
Jeszcze trochę szamotaniny i oto Nuduś też przeniknął przez niewidzialną barierę i znalazł się
obok Kwantusia. Teraz gruba warstwa mgły oddzielała ich od Filosa i z trudem dostrzegali
jego cień, ale na szczęście łączność nie zawodziła. Wkrótce zrozumieli, że w kłębku mgły
jakim jest atom, jest pewna kulista warstwa o największej gęstości i nazwali ją barierą, oraz
że są zamknięci w olbrzymiej kuli ograniczonej tą barierą. Poszukiwanie furtki lub bramy w
tej barierze nie dawało żadnych rezultatów. Teraz zaczęli penetrować wnętrze chmury, to
znaczy część otoczoną ową barierą.
5
5. Penetracja wnętrza atomu
Po chwili Jantarkowie przyzwyczajali się do nowych warunków i odkryli, że
głębokość zanurzenia mogą dość dokładnie regulować przez oddychanie na odpowiedniej
głębokości. Zauważyli, że teraz im mniej chmurki mieści się w ich płucach, tym bardziej
oddalają się od bariery i przesuwają się do bardzo małej kulki, z której wydobywało się
intensywne światło alfa. Chcieli zobaczyć z bliska tę kulkę. Już byli w pobliżu. W tym
momencie atom doznał kolejnego wstrząsu, a owa świecąca kulka uderzyła Nudusia w sam
środek głowy. Okazało się, że jest ona bardzo mała i twarda, stąd na głowie Nudusia pojawił
się guz. Nie zniechęcony tym krasnal przywołał druha i zaczęli przyglądać się z bliska
sprawcy guza. Średnica kulki była tak mała, że pewno by jej nie dostrzegli gdyby nie świeciła
intensywnie barwą alfa. Jej światło gubiło się gdzieś w otaczającej ich chmurze i, jak już
zauważyli wcześniej, największego osłabienia doznawało na barierze, którą tak niedawno
przekraczali, w której gęstość mgły była największa. Niewidzialna siła, a może światło
wybiegające z kulki, utrzymywało ją dokładnie w środku już nieco poznanej kuli mgły
tworzącej atom. A może to chmura dostosowywała się do aktualnego położenia kulki, która
jak gwiazda świeciła w jej centrum? Tę kulkę nazwali jądrem atomu.
Kiedy przyglądali się z bliska jądru atomu, nowy wstrząs targnął chmurą, zamigotał
cień Filosa, a jądro atomu uderzyło w ramię Kwantusia, zniknęło we wnętrzu jego kaftana i
pojawiło się za jego plecami. Pozostawiło trwałe ślady w postaci dziur w kaftanie i bardzo
dużego i bolesnego zadrapania skóry ramienia.
Krasnale na „własnej skórze” przekonali się jakie niebezpieczeństwo stwarza dla nich
przebywanie we wnętrzu atomu w pobliżu jego jądra. Przecież może nastąpić takie zderzenie,
atomów, że jądro wbije się w klatkę piersiową i przebije serduszko Jantarka. Przekonali się,
że choć tak małe, to jednak ono decyduje o ukształtowaniu chmury elektronowej. Chmura
przy zderzeniach wprawdzie się nieco deformuje, lecz natychmiast wraca do dawnej symetrii
wokół jądra. Powrót jest tak szybki, że powstaje wiatr, który wykorzystali przy penetracji
atomu. Korzystając więc z opanowanej techniki przemieszczali się co prędzej w okolice
niewidzialnej bariery z myślą o jak najszybszym jej przeniknięciu i powrocie do Filosa.
Pewnie dzięki zdobytemu doświadczeniu powrót okazał się prostszy niż wnikanie w głąb
chmury od strony powierzchni. Niemal nie zauważyli kiedy nie tylko przeniknęli ścianę, lecz
wyskoczyli ponad Filosa
- Wyskoczyliście jak delfiny w oceanarium – zawołał Filos.
P
P
R
Rys. 6. Orbital atomu wodoru w stanie nie wzbudzonym 1s. Nie jest to wierny obraz, bo
mgła nie ma granicy, a jedynie ciągle maleje. Czerwona krzywa przedstawia zależność
prawdopodobieństwa znalezienia elektronu od odległości od jądra atomu, czyli gęstość
chmury.
6
Przybysze z głębin chętnie chcieli opowiedzieć o swych doświadczeniach. Przede
wszystkim stwierdzili, że tu na powierzchni, czują się jak na morzu w czasie burzy z powodu
nieustannych zderzeń atomu z innymi drobinami. Tam we wnętrzu było w miarę spokojnie
Ale w samym centrum chmury jest bardzo niebezpiecznie i tu pokazali swoje guzy, dziury w
kubraku i rozorane ramię. Teraz mimo częstych wstrząsów i podmuchów podzielili się
wrażeniami, doświadczeniami i zdobytą wiedzą. Po długich rozmowach Filos tak
podsumował zdobytą wiedzę:
Atom widziany z zewnątrz to kłębek matowej i bezbarwnej mgły gęstości
prawdopodobieństwa. W jego centrum znajduje się jądro „utkane” z bardzo gęstej mgły o
intensywnym zabarwieniu alfa. Jądro otacza chmura mgły o doskonałej symetrii sferycznej
czyli we wszystkich kierunkach licząc od jądra zmienia się w taki sam sposób. Gęstość tej
mgły, a więc i gęstość prawdopodobieństwa znalezienia elektronu zmienia się wzdłuż
promienia. Jest zerowa dokładnie w centrum, czyli w miejscu jądra, wzrasta do maksimum w
pewnej odległości ro od jądra, po czym maleje, ale nigdzie, poza samym centrum, nie osiąga
wartości zerowej (rys. 6). Można porównać chmurę do pudełka zamykającego w swym
wnętrzu jądro atomu. Pudełko nadzwyczaj elastyczne, delikatne, ale bardzo trwałe, którego
nie da się otworzyć. Kiedy przebywa się we wnętrzu chmury tworzącej atom, to widzi się
jądro świecące barwą alfa, a sama chmura świeci barwą beta. Jednak obydwa światła
kompensują się we wnętrzu atomu.
Kiedy atom się zderzy z inną drobiną chmura otaczająca jądro drga i odkształca się a
cały atom zmienia kierunek ruchu. Tymczasem my, tkwiący w chmurze, poruszamy się nadal
w tym samym kierunku jak poruszał się atom przed zderzeniem. Chmura, która zmieniła
kierunek ruchu, tworzy wokół nas wiatr, który zmienia nasz kierunek ruchu. A ilość chmury
w naszych płucach decyduje o miejscu, które zajmiemy po wygaśnięciu drgań. W pobliżu
jądra jest bardzo niebezpiecznie. Tam gęstość chmury jest bardzo mała, wiatr wywołany
zderzeniem jest bardzo słaby, nie ma co zmienić naszego kierunku ruchu, a maleńkie jądro
porusza się jak pocisk.
6. Kryjówka w atomie
Zaledwie Filos wymówił ostatnie słowa, nie inna drobina, ale maleńka iskierka jak
błyskawica uderzyła w chmurę na której siedzieli. Kwantuś zdążył rozpoznać i wykrzyknąć:
Uwaga kwant światła! Nagły gwałtowny wstrząs targnął całym atomem. Kiedy zapanował
znów spokój zauważyli, że teraz są we wnętrzu chmury, ale są rozdzieleni. Filos był w
pobliżu centrum atomu, Nuduś nad nim, a powyżej – Kwantuś. Znajdowali się w jednej linii i
nie stracili łączności. Nuduś z Kwantusiem zorientowali się, że oddzielają ich niewidzialne
ściany - bariery, podobne do poznanej już uprzednio. Ale teraz były to dwie bariery. Jedna,
bliższa jądra atomu, oddzielała Filosa od Nudusia, a druga, dalsza, oddzielała Nudusia od
Kwantusia. Nuduś doskonale wiedział co to znaczy być blisko jądra atomu więc natychmiast
ostrzegł Filosa o niebezpieczeństwie i pouczał go w jaki sposób może przekroczyć
niewidoczną dla niego barierę. Niestety, zanim Filos zdążył przeniknąć barierę, dwukrotnie
został uderzony przez jądro atomu. Jedno z uderzeń unieruchomiło jego kolano, a drugie
trafiło w jego otwartą księgę niszcząc ostatnie zapisy. W tym czasie Kwantuś przekroczył
zewnętrzną barierę oddzielającą go od Nudusia i wspólnie pomogli Filosowi przekroczyć
barierę wewnętrzną.
W ten sposób wszyscy znaleźli się w sferycznej przestrzeni otoczonej dwoma
barierami. Gdzieś pomiędzy nimi była powierzchnia kulista na której gęstość chmury malała
do zera. Był to obszar bardzo spokojny. Zderzenia z innymi drobinami nie niepokoiły tak
7
bardzo jak na powierzchni, ani też nie groziły uderzenia jądra atomu. Postanowili więc
odpocząć chwilę, by Filos mógł odtworzyć zapis i zanotować nowe spostrzeżenia.
P
R
Rysunek 7. Orbital atomu wodoru wzbudzonego do stanu 2s. Linie przerywane wskazują
położenie powierzchni kulistej na której gęstość prawdopodobieństwa znalezienia elektronu
jest największa.
Reasumując swoje doznania stwierdzili, że nadal muszą znajdować się w atomie
wodoru, bo przecież go nie opuścili. Na nowo odkrywali jego budowę. Stwierdzili, że jądro
nadal błyszczy barwą alfa i jest w samym centrum. Zmieniła się natomiast struktura mgły
stanowiącej zewnętrzną powłokę atomu, no i jej wymiary. Teraz cały atom był przynajmniej
dwukrotnie większy. Odtworzyli obraz rozkładu gęstości prawdopodobieństwa znalezienia
elektronu, a Filos przedstawił go w swojej księdze w sposób pokazany na rysunku 7. Na
rysunku, dokładnie w środku powinno znajdować się jądro, punkt koloru alfa, ale jak je
narysować skoro jest ono aż 10 tysięcy razy mniejsze od atomu?
Korzystając z względnego spokoju oglądali swoje skaleczenia i guzy nabite przez
jądro atomu, masowali je i odpoczywali. Nagle Kwantuś krzyknął; Uwaga! Wszyscy doznali
gwałtownego wstrząsu, a atom wrócił do swej pierwotnej postaci, jaką miał na początku
przygody. Znajdowali się na jego powierzchni. Wtedy Filos stwierdził:
- Widocznie atom wodoru może istnieć w wielu stanach. Widzieliśmy, jak pod wpływem
kwantu światła ze stanu podstawowego 1s (taką nazwę znalazłem w swej księdze), zwiększył
swe rozmiary i przeszedł do stanu wzbudzonego 2s. Teraz powrócił znowu do stanu 1s. bez
powodu a chmura, a więc i cały atom, zmniejszyła się do pierwotnych rozmiarów. Z jego
8
powierzchni wybiegł kwant światła. – dodał Kwantuś. A mądry Filos wszystko zanotował w
swej księdze.
Zanim przedstawimy dalsze losy naszej ekipy poszukiwawczej wróćmy na chwilę do
Papy i pozostałych druhów.
7. To królewna Alfa
Po rozpoczęciu misji Fonka, Nudusia i Kwantusia pozostali druhowie, wprawdzie
martwili się o losy ekspedycji, ale postanowili poczekać, tym bardziej, że promienie
wychodzące z pojemnika przyniesionego przez pana Demo, były równie atrakcyjne jak
sztuczne ognie dla dzieci.
- O, gdyby dzieci mogły podziwiać te nowe barwy! – Westchnął Papa. Ale słuchajcie!
Nazwaliśmy jedne z podziwianych teraz promieni promieniami alfa. A czy pamiętacie bajkę o
królewnie Alfie? Ciekawe, czy te promienie mają coś wspólnego z ową królewną.
Pamięć krasnali nigdy nie zawodziła, więc w imieniu wszystkich Sinusek odpowiedział:
- Znamy królewnę Alfę. Ale jeżeli oglądane przez nas promienie są królewnami, to chciał
bym zostać paziem jednej z nich!
- Ja też - stwierdził Kółek. - Na pewno być paziem królewny, to ciekawe i przyjemne zajęcie.
Z pewnością Alfa jest dobrą królewną, bo sama tyle łez wylała przez miliony lat zamknięta w
twierdzy starego króla Urana. Wie co to niewola i cierpienie, więc na pewno odwzajemniłaby
miłość swoich poddanych.
Marzenia o miłości królewny rozpaliły wyobraźnie dwóch kandydatów na paziów do
najwyższego poziomu wzbudzenia, więc zwrócili się do Papy z prośbą, by pozwolił im
spełnić marzenie choć na krótki czas. Papa, zgodził się na ich propozycję, choć z wielkim
niepokojem i bólem. Ale jak można dotrzeć do królewny? Wszyscy zastanawiali się i dawali
różne rady, najczęściej zupełnie niewykonalne. Wreszcie przemówił Papa:
- Jeżeli promienie alfa są królewnami Alfa, a wy obydwaj chcecie zostać paziami jednej z
nich, to musicie wybrać tylko jeden z promieni. Widzicie, że one kończą swoją drogę blisko
pojemnika, z którego wychodzą. Tam widocznie się zatrzymują. Wtedy stają się iskierką
świecącą barwą alfa. Musicie tam się przenieść, nie rozdzielać się i czekać. Może któryś z
promieni zakończy swój bieg obok was i zamieni się w jedną z takich iskierek. Ale nie jest to
łatwe zadanie, bo przecież wy jesteście dla niej olbrzymami tysiące razy więksi od niej. Może
wspólnie poprosimy dobrą Sofiję, by wam tę misję ułatwiła.
Papa tak bardzo przejął się misją druhów i przygotowaniem wyprawy, że zapomniał o
niebezpieczeństwach czyhających na druhów, oraz o tym, że pozostanie i będzie tu czekał w
towarzystwie tylko jednego ostatniego już członka drużyny. Po wspólnym wypowiedzeniu
prośby do Sofiji członkowie nowej ekspedycji zniknęli z oczu Papy tak samo, jak jeszcze
niedawno zniknęli członkowie pierwszej ekspedycji. Tylko Fonek upierał się, że widział jak
niemal spod ich stóp wybiegły dwie iskierki barwy beta i oddalały się w kierunku, w którym
kończyły się promienie alfa.
8. Paziowie królewny Alfa
Tymczasem Sinusek i Kółek natychmiast zmienili się w iskierki – promienie beta,
które biegły bardzo celnie w kierunku kończących się ścieżek promienia alfa. Dziwna to była
zmiana, bo praktycznie obydwaj krasnale przestali istnieć w dawnej postaci. Zmienili się w
pyłki wielkości cząstek tworzących promienie beta, nie (rys.9) przypominające w niczym
krasnali. Jak cząstki beta świecili barwą beta trwali, jak one, „w biegu”, w ruchu. Jednak
9
zachowali swoją pamięć, świadomość i zdolność obserwacji tego co dzieje się z każdym z
nich chociaż nie widzieli swoich ciał, nie potrafili się porozumieć ani głosem ani gestem,
jedynie wydawało się, że telepatycznie odczuwali swoje towarzystwo. Zauważyli również
punkt koloru alfa i byli przekonani, że to właśnie ten punkt jest królewną Alfa (rys. 10). Tym
bardziej, że błyszcząc wspaniale swą barwą alfa wyraźnie przywoływała ich do siebie. Im
bardziej zbliżali się do niej, tym mniej wyraziste stawały się ich barwy jak również barwa
królewny Alfy. Wydawało się, że obydwie przeciwne barwy pochłaniają się wzajemnie i stąd
przygasa blask zarówno ich – iskierek beta jak i królewny. W dodatku niewidzialna siła tak
nieodparcie ciągnęła ich do królewny, że nie mieliby siły zatrzymać się w biegu. Przez ich
świadomość przebiegło pytanie: na czym będzie polegać służba królewnie. Ale nie mieli
czasu na myślenie.
Rys. 9. Kólek i Sinusek biegną do miejsca sptkania.
Duch
Kółka
Duch
Sinuska
Rys. 10. Droga Janarków do miejsce spotkania
Miejsce
spotkania
.
..
Droga
królewny
Alfa
Kółek pierwszy nagle zauważył, że otacza swoją obecnością królewnę ze wszech
stron. Otacza ją bardzo grubą warstwą; o grubości porównanej z rozmiarami jakie miał przed
chwilą jako prawdziwy Jantarek. Barwa królewny unicestwiła jego barwę, a nawet jakoś
przebarwiła go na swoją barwę. Odnosił wrażenie, że jest rodzajem fali stojącej o długości
równej połowie fali, ale nie sinusoidalnej. Fali przestrzennej, a właściwie sferycznej o węźle
w miejscu, w którym znajdowała się królewna, amplitudzie rosnącej do maksimum w pewnej
odległości od królewny, i dalej malejącej, malejącej, malejącej, … , ale gdzie ten drugi węzeł?
Nigdzie? W nieskończoności? Kołatała się myśl, że amplituda maleje asymptotycznie do
wartości zerowej. Asymptotycznie oznacza, że jakkolwiek daleko odsunąłby się od jądra, to
amplituda zawsze jest nieco większa od zera (rys. 11).
Ale czym jest ta amplituda? Jakaś natrętna myśl snuła się po jego świadomości, że
amplituda jest gęstością prawdopodobieństwa znalezienia cząstki beta, w którą się
zamieniłem. A gęstość prawdopodobieństwa, zgodnie z zapewnieniem Sofiji,
zmaterializowała się w chmurę mgły. Przecież to mgła o gęstości zmieniającej się z
odległością od centrum, w którym jest królewna. Przypomniał sobie, że przed chwilą jako
cząstka beta był niewyobrażalnie maleńki, a chmura prawdopodobieństwa jest tak duża, dla
cząstki beta przeogromna. Byłem krasnalem małym jak atom, później stałem się nagle duży
jak zawiesina, po czym znowu wróciłem do pierwotnej wielkości, ale zawsze byłem
krasnalem Sinuskiem, a teraz nie wiem czy jestem, czy mnie nie ma. Przed chwilą byłem tak
maleńki, a teraz równocześnie jestem wszędzie i nigdzie! Nie mogę być w tej chmurze, bo
przecież widzę ją w taki sam sposób, w jaki oglądałem inne atomy i drobiny jako krasnal, w
10
jaki zawsze oglądałem inne przedmioty i własne ciało. Teraz nie widzę mojego ciała, Ale
przecież myślę, więc jestem. Kiedy tak wszystkie moje myśli układały się w wielki znak
zapytania, nagle przyszło olśnienie. To chyba Sofija podsunęła mi myśl:
a
b
r
Rys.11. Atom jako fala stojąca gęstości prawdopodobieństwa znalezienia elektronu o
amplitudzie zmieniającej się wzdłuż promienia w sposób pokazany na rysunku a. Z zewnątrz
widoczny jako kulka mgły gęstości prawdopodobieństwa rys. b. W samym środku tej chmury
znajduje się niezmiernie małe jądro (kolor czerwony na rys. a).
Teraz istnieję w postaci świadomości! Czy raczej w postaci ducha świadomego swego
istnienia. Moje istnienie związane jest z chmurą prawdopodobieństwa znalezienia mnie
otaczającą cząstkę alfa. To moja chmura otula królewnę. Ona jest 100 tysięcy razy mniejsza
od chmury i całkowicie ukryta w jej wnętrzu, w miejscu węzła, w którym chmury praktycznie
nie ma. Gdybym mógł narysować chmurę prawdopodobieństwa, to byłaby ona kuleczką mgły
o gęstości zmieniającej się z odległością od królewny w sposób pokazany na rysunku 6.
Ale jeżeli jestem związany z chmurą, to nie jestem małym giermkiem, lecz stróżem
królewny zapewniającym jej pełną ochronę i osłonę! Jeżeli nieprzyjaciel z którejkolwiek
strony będzie zbliżał się do królewny i zanurzy się już w zewnętrznych warstwach tej mgły,
wtedy nagle, cała chmura zniknie a pojawię się właśnie w tym miejscu w postaci cząstki beta.
W tym mikroskopowym obszarze prawdopodobieństwo nagle stanie się pewnością, to znaczy
przyjmie wartość jeden, a we wszystkich innych miejscach chmury zniknie, czyli stanie się
zerem. W tym jednym miejscu pojawisz się jako cząstka beta czyli elektron, lecz nadal nie
będziesz krasnalem – Kółkiem.
Zatem ta chmura związana ze mną w tajemniczy sposób ukrywa królewnę Alfę jak matka
dziecko w swym łonie. Jest to moja chmura, więc czyżbym był jej więzieniem? Nowym
obwałowanym zamkiem, który zamyka ją podobnie jak niegdyś zamykały ją wały króla
Urana?
A co dzieje się z moim druhem Sinuskiem? Przecież był tu gdzieś obok nas to znaczy
królewny i mnie. A teraz co się z nim dzieje?
Chwileczkę, mój duch wyczuwa bardzo bliską obecność jego ducha. Właśnie w tej chwili
barwa alfa mojej chmury zniknęła całkowicie, chmura stała się bezbarwna i znacznie zmalała!
O w tej chwili odczuwam, że moja chmura nie jest sama. Nowa chmura gęstości
prawdopodobieństwa pokrywa się dokładnie z moją! To jest chmura Kółka. A przecież się
jako chmury czymś różnimy. Ale czym? Nie wiem czym, choć nie ulega wątpliwości, że
razem tworzymy fortecę, w której znowu uwięziona jest nasza królewna Alfa. A przecież
chcieliśmy być tylko giermkami!
Nagle przyszła nowa myśl, do głowy Sinuska. Nie, nie do głowy, bo przecież jej nie
mam! Więc gdzie? No tak do świadomości. Może na tym polega miłość między cząstkami
elementarnymi? Przecież bardzo kochamy się z Kółkiem i może dlatego zajmujemy dokładnie
to samo miejsce. Ale przecież kochamy również królewnę, więc dlaczego musi być
uwięziona, wręcz unieruchomiona przez naszą chmurę otulającą ją dokładnie i równo ze
wszystkich stron ściślej niż wały zamku króla Urana? Nagle pojawiły się nowe myśli.
11
Przecież myśmy stali się pociskami koloru beta, czyli cząstkami beta, … czyli elektronami!
A cząstka alfa jest jądrem atomu helu. Zatem wszyscy troje razem tworzymy atom helu!
O, jak wspaniale! Mamy szczęście doświadczać co znaczy być atomem helu! Dzięki ci za to
nasza ukochana opiekunko Sofijo! Wprawdzie nie mamy ciała, ale pozostały nasze świadome
dusze, które tak chętnie przyjmują nowe informacje, nową wiedzę!
Jak tylko Kółek uświadomił sobie, że współtworzy atom helu odczuł znowu swoją
świadomością, że inna chmura prawdopodobieństwa szybko się zbliża do ich chmury i
obydwie chmury zanurzają się w sobie. Zaledwie zaświtało pytanie, czy i ta chmura,
dokonująca niejako inwazji na ich atom, zajmie to samo miejsce? Równocześnie jądro atomu,
czyli królewna Alfa zaczęło napierać na chmurę Jantarków z tak wielką siłą, że chmura
deformuje się równocześnie odpychając gwałtownie chmurę napastnika podobnie jak to bywa
w prawdziwym zderzeniu. I jak w prawdziwym zderzeniu zmienia się kierunek ruchu całego
atomu. Lecz jakiż to olbrzymi wysiłek dla lekkich i zwiewnych chmurek, by dokonać zmiany
kierunku ruchu tysiące razy cięższego jądra – królewny! Kolejne zderzenia następowały w
krótkich choć nieregularnych odstępach czasu, a chmura ciągle była zgniatana, masakrowana
i mieszana z innymi, z którymi mieszać się nie mogła. W niektórych zderzeniach wydawało
się, że zostanie rozerwana w kawałki. Jednak zawsze natychmiast po odparciu naporu innej
drobiny wracała do pierwotnej postaci, którą bezwzględnie wymuszała królewna. Więc nie
byli więzieniem, lecz otuliną chroniącą królewnę, czy też jej tarczą narażoną na nieustanne
wojny z atakującymi przeciwnikami?
10. Uderzenia kwantów
W tym czasie Sinusek zwrócił uwagę nie tyle na zderzenia ich atomu z innymi
drobinami, co na nieustanne wędrówki kwantów światła. W swoim obecnym wcieleniu, a
raczej braku wcielenia, widział je dokładnie a nawet potrafił je rozróżnić. Widział je w takiej
postaci w jakiej ludzie niekiedy przedstawiają je na rysunkach. Były one wycinkiem
sinusoidy (znowu jego logo) o amplitudzie podobnej do połówki fali stojącej, której
amplitudy maleją znowu nie sinusoidalnie, lecz wykładniczo (rys. 11). Im więcej okresów
sinusoidy mieściło się w kwancie, tym większa była jego energia.
Rys. 11. Symboliczne przedstawienie kwantów światła o energii od największej (lewo) do
najmniejszej (na prawo)
Zauważył, że kwanty najczęściej przenikały przez mgiełki atomów nie wywołując
żadnych skutków. Jednak zdarzało się, że kiedy kwant uderzył w atom, to zmieniały się
rozmiary, a nawet kształty atomów, a kwant znikał bez śladu. Wydawało się również, że
niekiedy z atomu wybiegał nowy kwant, którego wcześniej nie było.
Nagle zobaczył kwant, który biegł dokładnie w kierunku ich atomu, i w momencie,
gdy zanurzył się już w chmurze, która przecież była po części jego ciałem, stało się coś
nieoczekiwanego i niezrozumiałego. To jego chmura zwiększyła znacznie swą średnicę i
częściowo oddzieliła się od chmury Kółka. W dodatku, to zdarzyło się chyba w jednym
12
momencie, niejako poza czasem, bo nie zauważył, by działo się cokolwiek. Po prostu był
kwant i nie ma kwantu, był atom mniejszy, a jest większy. Nie zdążył nawet zdziwić się,
zmianą, której doznał atom i w pewnym sensie on sam, a już atom wrócił do dawnego stanu, i
równocześnie pojawił się kwant światła wybiegający z obrzeży chmury. Kwant wybiegający
w innym kierunku niż ten, w którym biegł pierwszy kwant, ten który wzbudził atom. Gdyby
ten nowy kwant nie poruszał się w innym kierunku, i upływ czasu trwania wzbudzenia atomu,
to byłby przekonany, że był to ten sam kwant.
b
a
Rys. 12. Kwant światła padający na atom wzbudza go (a). Emisja takiego samego kwantu
powoduje powrót atomu do pierwotnego stanu (b).
Od tego czasu kwanty identyczne jak poprzedni pojawiały się coraz częściej, i zawsze
wzbudzały atom, w taki sam sposób jak poprzednio, zmieniał się tylko czas po którym
powstawał nowy kwant, a atom wracał do pierwotnego stanu. Atom trwał w stanie
wzbudzonym przez pewien zauważalny czas. Niektóre kwanty wzbudzały jego chmurę, inne
chmurę Kółka, a niekiedy w stanie wzbudzonym były równocześnie obydwa elektrony atomu.
Kiedy długo obserwował ciągle powtarzające się wzbudzenia atomu zauważył jeszcze jedną
ciekawą prawidłowość: Fotony wzbudzające dobiegały ciągle z jednego kierunku, a fotony
wysyłane przy powrocie do stanu podstawowego wybiegały w dowolnym kierunku, żaden
kierunek nie był uprzywilejowany; atom rozsyłał je jak żarówka wysyła światło równomiernie
we wszystkich kierunkach.
Zjawisko równie szybko zniknęło, jak zaistniało. Nadal biegły kwanty światła, ale
teraz ich energia była większa i przenikały przez chmurę ich atomu nie zmieniając nawet
kierunku ruchu. Ale energia kwantów ciągle rosła. Działo się tak, jak gdyby ich atom
przesuwał się powoli przez widmo światła białego od koloru czerwonego w kierunku, światła
niebieskiego i dalej gdzie oko ludzkie już niczego nie widzi. Przy pewnej energii kwantu,
zjawisko wzbudzania atomu znowu się powtórzyło: zniknął foton, a atom zwiększył swe
rozmiary jeszcze bardziej niż poprzednio. Po upływie pewnego czasu podobnie jak
poprzednio, atom wrócił do stanu pierwotnego i pojawił się taki sam foton biegnący już w
innym kierunku. Wzbudzenia pojawiały się często do czasu, gdy znowu energia kwantów
zwiększyła się. Przy powolnej zmianie energii kwantów wzbudzenia następowały przy coraz
mniejszej różnicy energii kwantów, a atom zmieniał nie tylko swe rozmiary, ale i kształty.
Kiedy Sinusowi wydało się, że już wszystko zobaczył, przekonał się, że ich atom kryje
jeszcze inne tajemnice. Przy kolejnym wzbudzeniu już bardzo krótką falą czyli kwantem o
wielkiej energii powrót do stanu pierwotnego nastąpił na raty. Przy pojawieniu się pierwszego
fotonu elektron nagle przeskoczył do jednego z innych stanów wzbudzonych i pojawił się
kwant o mniejszej energii, niż ten, który atom wzbudzał. Po upływie następnej chwili, atom
wrócił do stanu podstawowego i pojawił się jeszcze jeden kwant o małej energii. Wtedy
Sinusek pomyślał, że odkrył nowy sposób mnożenia kwantów, bo przecież z jednego
powstały dwa. Ale kiedy się dokładniej przypatrzył kolejnemu podobnemu zdarzeniu
13
zauważył, że przecież to nie są takie same kwanty, że ten pierwszy który wzbudził atom był
znacznie większy, więc raczej jest to dzielenie kwantów na drobne, czyli mniejsze kwanty.
11. Wizyta Papy i Fonka
Tymczasem Papa z Fonkem samotnie czekali na powrót druhów i zaczęli się poważnie
niepokoić o ich losy. Papa znowu przeżywał okrutne osamotnienie i niepokój. Widząc to,
Fonek zaproponował, by udali się wspólnie na poszukiwanie druhów. Poprosili więc Sofiję o
pomoc i natychmiast, podobnie jak pierwsza ekipa, znaleźli się na olbrzymiej kuli mgły, a
jakiś głos podpowiadał im, że jest to atom helu. Widzieli że do kuli, na której przebywali
zbliża się inna kula mgły. Obydwie chmury zaczynają się nakładać, bo mgła wokół nich
gęstnieje. Za chwilę wszystko zmienia się dokładnie w odwrotnej kolejności. Mgła rozrzedza
się, zaczynają dostrzegać inne odległe kule mgły. Widzą jak oddalają się od nich dwie kule,
które przed chwilą niemal przenikały się, a oni zawiśli pomiędzy nimi otoczeni bardzo rzadką
mgłą. W końcu spadają powrotem na tę kulę, na której stali przed chwilą. Upadek nie jest
bezbolesny, bo przecież kula nie ma twardej powierzchni jest tylko mgła o narastającej
gęstości. Zanurzają się dość głęboko, po czym zostają wyrzuceni na zewnątrz i znowu
spadają, zanurzają się już płyciej, by po kilku podobnych oscylacjach przypominających
huśtanie się niemal nieruchomieją w swych położeniach. Ale zanim to nastąpiło, nowy
wstrząs chmury podrzuca ich znowu w górę, to znaczy dalej od chmury i huśtanie zaczyna się
na nowo. Następny wstrząs powoduje, że zostają wyrzuceni z ukosa jak kamień do celu i
znowu opadają podobnie jak opada kamień. Kiedy przyzwyczaili się nieco do niepokoju
panującego na powierzchni atomu helu, starali się rozpocząć poszukiwania druhów.
Często po kolejnym zderzeniu na chwilę zawiśli w przestrzeni ponad kulą swego
atomu helu, i wtedy, jak zauważył Fonek, mogli oglądać inne atomy i drobiny. Wykonywały
one swoje chaotyczne ruchy w przestrzeni jak chmury muszek, nad mokrą łąką w pogodny
letni wieczór. Wokół nich krążyły kule mgły o różnych rozmiarach oraz wydłużone kule,
które ludzie nazywają elipsoidami. Po którymś z kolejnych wzlotów w przestrzeń zauważyli
obydwaj wyraźną zmianę „krajobrazu”. Pojawiło się bardzo wiele różnych kwantów światła,
znacznie ubyło kulek mgły, a pojawiły się twory inne przypominające hantle używane w
siłowniach, „hantle z kołnierzykami” i jeszcze inne skomplikowane twory (rys.13). Papa
zauważył:
- Tak wiele tworów o różnorodnych kształtach krąży teraz wokoło nas, ale jakiś głos mówi
mi, że niemal wszystkie są atomami wodoru w stanie wzbudzonym. Nie wiem co to znaczy,
ale jakże wielką radość odczuwam, oglądając takie bogactwo „strojów”, w które kwanty
światła „ubierają” skromne atomy wodoru. Przecież one z natury mają tylko jeden elektron,
czyli „jedną koszulę” na swym ciele.
- Papo, spójrz dokładne na te hantle w chwili kiedy widzimy je dokładnie z boku. Między
dwoma kulkami hantla błyszczy punkt koloru alfa. Czy to nie jest słynne jądro atomu? –
spytał Fonek.
Kiedy, mimo ciągłych skoków i upadków, utrwaliły się w ich pamięci kształty
oglądanych chmur atomów wodoru Papa zapytał:
- Dlaczego znaleźliśmy się na atomie helu? Co wspólnego ma atom helu z zaginionymi
druhami? Jeżeli nasi zagubieni druhowie stali się tak mali jak my, to może znajdują się gdzieś
w głębi atomu. Fonku popróbuj ich przywołać, przecież jesteś mistrzem łączności.
Fonek zaczął swoje nawoływania, ale nie było żadnej reakcji, żadnego odzewu.
Jedynie wydawało się, że im bardziej niespokojnie jest wokół, tym większe tajemnicze
ukojenie spływa na niespokojne myśli Papy. Próbowali jeszcze przeniknąć do wnętrza atomu,
ale nie znaleźli żadnego sposobu wniknięcia w tę olbrzymią kulę mgły, nieprzeniknioną dla
14
wzroku. Niezależnie od tego jak głęboko zanurzali się w wyniku kolejnych zderzeń, gęstość
mgły gwałtownie narastała w miarę zagłębiania się. Widząc całkowite fiasko swojej misji
postanowili poprosić Sofiję o powrót na dawne miejsce, gdzie mogli w każdej chwili
powrócić druhowie wysłani w poprzednich misjach.
Rys 13. Kształty i rozmiary atomów wodoru w różnym stanie wzbudzenia. Pierwszy obraz
przedstawia atom w stanie podstawowym, a wszystkie kolejnie – w różnych stanach
skupienia. Zachowano proporcje wielkości. Oczywiście wszystkie te twory są nadzwyczaj
małe.
12. Zniknął nasz atom!
Wróćmy na chwilę do ekipy Filosa, Nudusia i Kwantusia. Po zbadaniu dwóch różnych
postaci byli przekonani, że poznali już wszystkie tajemnice atomu wodoru i myśleli o
powrocie do pozostawionych samotnie druhów, gdy nagle rozpędzony pocisk – promień alfa
uderzył w atom. W tym momencie ich atom … zniknął. Z miejsca, w którym się znajdował
wybiegły dwa promienie: jeden niebieski jak promień beta, a drugi koloru alfa. Ten ostatni
oddalał się powoli niemal majestatycznie. Wiedzieni instynktem poszukiwaczy pospieszyli za
nim, chyba siłą woli wspieraną przez Sofiję. A warto było. W ścieżce po promieniu alfa
pozostało wiele kolorowych drobin. Kiedy obserwowany przez nich promień zbliżył się do
drobiny barwy beta, ta straciła swoje kolory, a obserwowany promień, cząstka koloru alfa,
15
jeszcze raz doznała tajemniczej przemiany. Teraz wyglądała jak hantel pokazany na rysunku
14. Był to hantel osobliwy o talii cieńszej od talii osy. Dokładnie w środku pomiędzy
obydwoma chmurami kolorem alfa błyszczało jądro atomu. Po raz pierwszy ujrzeli atom,
którego jądro nie było przesłonięte mgłą, ale pełniły przy nim straż dwie potężne chmury. A
może była to jedna chmura podzielona na kształt dwóch skrzydeł?.
Rys. 14. Stan 2p atomu wodoru Przypominający hantel
Jeszcze wpatrywali się w dziwny kształt atomu, gdy Filos rozejrzał się i krzyknął
Uwaga! W zawrotnym tempie zbliżała się do nich kulka mgły, wydawała się mniejsza niż ich
gościnny atom wodoru, a mgła, z której była utkana, była niewątpliwie gęstsza. Niemal w
tejże samej chwili znaleźli się w chmurze mgły. Kiedy nieco się ona rozrzedziła zauważyli,
że oddalają się od atomu, który przed chwilą podziwiali, i spadają na atom, który przed
chwilą biegł w ich kierunku. Tu po chwilach oscylacji osiągnęli jakąś równowagę, lecz
niemal natychmiast kolejny wstrząs spowodował, że zanurkowali głębiej w mgłę, po czym
wyskoczyli z niej jak z procy i znowu zaczęli opadać. Jakież było zdziwienie Nudusia, gdy
obok zauważył spadającego Papę.
Tak doszło do spotkania aż pięciu krasnali. Trójka zuchów z atomu wodoru
dowiedziała się o losach dwóch pozostałych i o nieudanych próbach penetracji atomu helu.
- Coś mi podpowiada, że zagubieni druhowie są obok nas, ba nawet otaczają nas, ale są w
innej postaci. - Rzekł Papa.
- Istotnie, jeżeli prawdą jest to co mówił Fonek, to oni zamienili się w elektrony. Mówicie, że
atom, na którym stoimy jest atomem helu, który ma dwa elektrony. Elektrony swobodne są
iskierkami, ale w atomie są tylko chmurą prawdopodobieństwa, taką jak ta, która nas otacza.
Mam więc pomysł – powiedział Filos. – Tylko kwanty światła mogą zmienić stan elektronu i
kształt jego chmury. Kwantusiu, nawet twoje imię mówi, że ty musisz mieć jakieś własności
kwantu. Spróbujmy razem równocześnie uderzyć w ten atom. Mamy szansę wyzwolić dwa
jego elektrony, a jeżeli to są nasi druhowie, to uwolnimy ich.
Otrzymali zgodę Papy, poprosili o pomoc Sofiję i wtedy zdarzała się odpowiednia okazja.
Przy kolejnym zderzeniu ich atomu zostali wyrzuceni tam gdzie już mgła
prawdopodobieństwa atomu była bardzo rzadka. W tym momencie, tuż obok nich, a może
przez nich, przebiegał promień o energii tak dużej, że zostali odrzuceni z olbrzymią
prędkością, stracili jakoś swoje ciała i stali się fotonami. Choć wszystko działo się
niewyobrażalnie szybko byli świadomi, że pędzą w kierunku atomu helu, na którym przed
chwilą przebywali i nagle zauważyli, że w pustce pomiędzy chmurami atomów unosi się cała
ich drużyna, oraz jeden samotny punkt barwy alfa. To była królewna Alfa. Zobaczyli jeszcze
koniec jej samotności, po prostu zerwała nieco chmury elektronowej z najbliższego atomu i
stała się atomem jeszcze zabarwionym barwą alfa, ale atomem.
Fonek pierwszy oprzytomniał i wydał polecenie:
16
Prośmy wszyscy Sofiję, by przeniosła nas do znanego nam słoika z wodą. I w tym momencie
każdy z Jantarków zobaczył jak nagle zmniejszają się olbrzymie kule mgły, a może oni rosną
do pierwotnych rozmiarów i zauważają, że są wszyscy razem na wygodnej błonie
pokrywającej wodę. Tu jeszcze raz podsumowali wszystkie swoje przygody, a Filos sprawdził
swoje zapisy w księdze. I dopisał:
- Przygoda minęła jak wspaniały sen. Poznaliśmy budowę i cudowne przemiany atomu.
Namacalnym dowodem, że to nie był sen są nasze guzy po zderzeniach z jądrem atomu
wodoru. Jednak pewnych doświadczonych faktów i zdarzeń nie zdołaliśmy zrozumieć.
• Nie rozumiemy czym jest chmura gęstości prawdopodobieństwa znalezienia
elektronu. Sofija poinformowała nas, że nie jest to obiektywnie istniejąca materia
atomu, a jednak stawia opór chmurom innych drobin. Natomiast w jednym atomie
chmury mogą zająć to samo miejsce.
• Nie wiemy jak przebiega zmiana kształtu chmury jednego stanu w inny pod wpływem
padaującego kwantu światła, i w jaki sposób ten kwant znika. I na odwrót: nie wiemy
w jaki sposób postaje odlatujący kwant przy powrocie ze stanu wzbudzonego do stanu
podstawowego.
• Nie rozumiemy w jaki sposób i kiedy chmura prawdopodobieństwa znalezienia
elektronu zamienia się w elektron i w którym miejscu ten elektron powstaje. Przecież
chmura jest taka olbrzymia, a elektron aż 100 tysięcy razy mniejszy.
• - W dodatku obserwowane przez nas zmiany zachodzą chyba w czasie krótszym niż
czas – powiedział Kwantuś. Ale jaki to czas może być krótszy od czasu? Czy to ma
sens?
Po chwili milczenia Filos dodał:
- Podobnym zmianom ulegali Sinusek i Kółek, kiedy zamieniali się w elektrony, i kiedy
wracali do pierwotnej postaci. Ale to już tajemnica działania Sofiji, której nie zrozumiemy.
- Filosie, nie martw się kłopotami ze zrozumieniem czasu, bo poeta Adam powiedział:
„Kto na wieczność pracuje, drogo czas szacuje,
Bo gdy czas ustanie, skończy się działanie.”
Może dla tajemniczych przemian, które tak nas intrygują, ustał czas, lub zakończyło się
„działanie”. Myślę o działaniu praw fizyki? A my pracując, drogo swój czas szacujemy.
Powiedział Nuduś.
Znowu popadli w zadumę. Tymczasem Kółek z Sinuskiem o czymś żywo rozmawiali,
po czym Kółek stwierdził:
- Cząstka alfa na pewno nie jest królewną Alfą! To bezduszne jądro atomu helu!
Na słowa te gwałtownie zareagował Nuduś.
- Nie odbierajcie nam bajek! Są takie piękne i tak łatwo zapamiętują je zarówno dzieci jak i
dorośli. Poza tym:
„«Świat ten jest czysta bajka!» Zgoda przyjacielu;
Lecz nasza bajka ma sens fizyczny na celu.”1
1
Parafraza myśli A Mickiewicza: „«Świat ten jest czysta bajka!» Zgoda przyjacielu;
Lecz każda bajka ma sens moralny na celu.”
17