ატომი მატერიის შემადგენელი უმცირესი ელემენტია, რომელიც ძირითადად ცარიელი სივრცეა. მას თავისზე 100 ათასჯერ პატარა ბირთვი აქვს, ხოლო მის გარშემო მოძრავი ელექტრონები კი ბირთვისგან შორს ორბიტებზე მდებარეობს. თუ ყველა ობიექტი ასეთი ცარიელი ატომებისგან შედგება, მაშინ რატომ არ შეგვიძლია უბრალოდ კედლებში გავლა?

ფიზიკაში არსებობს ორი კონცეფცია, რომელიც მყარ ნივთებში გავლას თითქმის შეუძლებელს ხდის. ესენია, ელექტროსტატიკური განზიდვა და პაულის პრინციპი.

კლასიკური ფიზიკის მიხედვით, ატომის ბირთვი პროტონების, ნეიტრონებისა და მის გარშემო მოძრავი ელექტრონებისგან შედგება. პროტონების დადებითი და ელექტრონების უარყოფითი მუხტი ერთმანეთს განიზიდავს, რაც ატომს ერთ მთლიანობად აქცევს.

კვანტურ მექანიკაში კი ელექტრონი მოწესრიგებულ წრეზე არ მოძრაობს. ის ბუნდოვან არეს, ერთგვარ ღრუბელს ქმნის. ეს ღრუბელი უძრავია და იმ ადგილებზე მიგვითითებს, სადაც ელექტრონის პოვნის ყველაზე დიდი შანსია. მას "ალბათობის ღრუბელს" უწოდებენ. ეს ღრუბელი ატომის გარე სივრცეს უარყოფითად მუხტავს.

"თუ კედელში გავლას ვცდი ჩემი სხეულისა და კედლის ატომები ერთმანეთს განიზიდავს", — ამბობს მერილენდის უნივერსიტეტის ფიზიკოსი სტივენ როლსტონი.

ამ მოვლენას ელექტროსტატიკური განზიდვა ჰქვია. ეს პროცესი ორი მაგნიტის ერთი და იგივე პოლუსებით ერთმანეთზე მიბჯენას ჰგავს. კედელში გავლის მცდელობისას ელექტრონები ელექტრომაგნიტური ტალღების საშუალებით ერთმანეთთან ურთიერთქმედებს და განიზიდავს.

საინტერესოა, რა მოხდება თუ ატომებს კიდევ უფრო მივაახლოებთ?

სწორედ აქ ერთვება პაულის პრინციპი. ამ ცნების მიხედვით, ფერმიონებს ერთი და იგივე ენერგეტიკული მდგომარეობის გაზიარება ან ერთსა და იმავე ადგილზე ერთდროულად ყოფნა არ შეუძლია. ელექტრონები ამ შემთხვევაში ფერმიონების პრინციპით მოქმედებს.

"ელექტრონების ღრუბლების მიახლოებისას ისინი ერთმანეთს დაფარავს, რაც იმას ნიშნავს, რომ ორმა ელექტრონმა შეიძლება ერთი და იგივე სივრცე დაიკავოს. პაულის პრინციპის თანახმად, ეს დაუშვებელია", — განმარტა ჰაშმანიმ.

პაულის პრინციპიც და ელექტრომაგნიტური განზიდვაც ატომებს ერთი და იგივე სივრცის დაკავებას უზღუდავს. ამ ორი ცნების გარეშე მყარი მატერია თავის ფორმას ვერ შეინარჩუნებდა, ამიტომაც მათი უგულებელყოფა შეუძლებელია.

ამის მიუხედავად, კვანტური მექანიკა მატერიების ერთმანეთში გავლის მცირე შანსს მაინც ტოვებს. ელექტრონები და სხვა მსგავსი ნაწილაკები უბრალო მყარი ბურთები არ არის. მათ ტალღური თვისებებიც აქვს და ეს ტალღები ზოგჯერ ფიზიკურ ბარიერებსაც კი სცდება.

როდესაც ტალღა ბარიერს ეჯახება იგი ნელ-ნელა სუსტდება და თუ ბარიერი საკმარისად თხელია, მაშინ ტალღას კედლის მეორე მხარეს ყოფნის მცირე შანსი მაინც აქვს. ამ მოვლენას კვანტური გვირაბი ეწოდება.

ადამიანის კედელში გავლის შანსი უკიდურესად მცირეა (ერთი გაყოფილი ათის კვინტილიონ ხარისხზე), მაგრამ არა ნულის ტოლი. ეს ალბათობა იმდენად პატარაა, რომ სამყაროს არსებობაში მისი მოხდენა პრაქტიკულად შეუძლებელია.