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Si aprieto algo con mucha fuerza, ¿se volverá bidimensional?

¡Un mosquito quería picarme! Päng - y se me pegó en la mano, apenas reconocible ya. Le dije a mi novia: "¡Acaba de reducir la dimensión del mosquito en uno!"

Por eso la pregunta: Si aprieto mucho un cuerpo tridimensional, ¿se convertirá en bidimensional?

Bidimensional significa que tiene un grosor de 0, por lo que 1 capa de átomos es no 2D.

editar: Me gustaría hacer esta pregunta un poco más general : ¿Hay alguna real ¿objetos bidimensionales o fonemas en un mundo 3D (o 4D)?

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JRT Puntos 97

Desde un punto de vista matemático, nunca harás que algo sea bidimensional apretándolo porque siempre tendrá un grosor mayor que cero. El límite sería algo como el grafeno que tiene un solo átomo de espesor. Esto es bastante fino, pero sigue teniendo un grosor distinto de cero, por lo que sigue siendo tridimensional.

Sin embargo, en el mundo cuántico es posible producir estructuras que se comportan como si fueran bidimensionales. Las partículas como los electrones tienen una longitud de onda, y si se puede hacer una lámina más fina que la longitud de onda de los electrones, los electrones de la lámina se comportarán como si la lámina fuera realmente bidimensional. De hecho, esta es la razón por la que el grafeno se describe a menudo como un material 2D. Es lo suficientemente fino como para que los electrones de conducción se comporten como si estuvieran restringidos a un colector bidimensional. Hay más información sobre esto en la pregunta ¿Por qué el grafeno es una sustancia 2D?

Obsérvese que este tipo de sistema sólo es bidimensional para un rango de energías, porque si se aumenta la energía se reduce la longitud de onda de la partícula y en algún momento la longitud de onda se reduce lo suficiente como para caer por debajo del espesor de la lámina.

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Floris Puntos 54054

Según tu propia definición, "un átomo de grosor" no es bidimensional.

En ese caso, habría que aplastar algo tan fuerte que los átomos dejaran de existir. En cuyo caso tampoco es ya bidimensional.

Como ha señalado John, el grafeno se considera a menudo un modelo de material 2D: es tanto más fino en la dimensión del grosor que tenemos que repensar nuestra física para él (y algunos ganan premios Nobel haciéndolo).

Pero como se ha dicho, tu mosquito no llegó a las dos dimensiones.

Sin embargo, su reclamo original a su novia fue

"¡Acaba de reducir la dimensión del mosquito en uno!"

Y podrías decir que "el tiempo se detuvo para este pequeño". En ese caso, sí lo redujiste de un mosquito 4D a uno 3D... y tenías razón.

Una advertencia. No siempre vale la pena "tener razón" cuando hay una novia de por medio. Eso no es una ley de la física, pero es una ley de la naturaleza.

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Xcheckr Puntos 1461

Los usuarios anteriores han respondido adecuadamente a esta pregunta, pero hay una clase interesante de materiales en los que se puede hacer lo contrario. Se trata de los materiales cuasi-2D en capas (véase la imagen, por ejemplo). En estos materiales, las capas individuales actúan casi como si estuvieran desacopladas de las otras capas por encima y por debajo de ellas porque están unidas muy débilmente. Por lo general, este tipo de materiales se pueden separar con cinta adhesiva. Sin embargo, cuando se aplica la suficiente presión, el solapamiento de la función de onda de los electrones se hace cada vez más sustancial, y finalmente hace que el material cuasi-2D se comporte más como un material 3D. Es algo contraintuitivo, pero no por ello menos interesante.

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