Las leyes de Kepler a nivel atómico

Si la ley de las fuerzas del inverso del cuadrado de Coulomb opera entre dos cargas electrostáticas y también a nivel atómico (como en la ley gravitacional de Newton), ¿se ha verificado que las leyes de Kepler, que son su base, también son válidas a ese nivel? Estamos comparando el universo con modelos atómicos elementales como el hidrógeno, el helio.

El modelo del sistema solar de Bohr ha sido refutado completamente, así que no, las leyes de Kepler no se aplican al átomo.
Eso podría no funcionar y es por eso que tenemos Mecánica Cuántica (que se aplica a nivel atómico) y Mecánica Relativista (que funciona mejor con objetos más grandes) y son bastante difíciles de unificar.
¿Registro anterior (histórico) donde podemos ver la forma/base en que fue refutado?
La pregunta podría ser si la Ley de la Gravedad de Newton es válida a distancias atómicas, en lugar de si es aplicable a los sistemas atómicos.

Respuestas (1)

La ley de gravitación de Newton se ha probado en niveles de hasta una décima de milímetro. Es una fuerza lo suficientemente débil como para que a niveles atómicos no se pueda medir en este momento.

Hemos medido bastante bien hasta alrededor de una décima de milímetro, pero mucho más bajo se vuelve más difícil. Lo han intentado hasta una micra más o menos ( 10 − 6 metros, 0,001 mm), con resultados negativos bastante definitivos a unas décimas de micras (es decir, en torno a 0,1 mm).

Vea algunas referencias a continuación. No se han encontrado desviaciones.

La razón principal por la que la gente ha estado tratando de buscar desviaciones no es para ver cómo se compara con las fuerzas atómicas o eléctricas, sino para ver si es así. 1 / R 2 o varía de ella, y si eso podría proporcionar: 1) alguna razón para alguna modificación de la ley de la gravitación, en escalas pequeñas pero aún mayores que la cuántica (tenga en cuenta que una teoría cuántica de la gravedad que tiene suficiente evidencia para ser aceptable todavía lo hace no existe). 2) cualquier indicación de que puede haber más de las 3 dimensiones del espacio. Si hay variaciones en la ley del cuadrado inverso, podría/sería evidencia de dimensiones extra espaciales microscópicas alrededor de esos tamaños. Se requieren dimensiones espaciales adicionales para la Teoría de Cuerdas (y podrían ser observables en escalas micrométricas o más pequeñas) o algunas otras teorías de física cuántica de gravedad no probadas.

Puede haber resultados más recientes, no los encontré en una búsqueda rápida, pero no ha habido mucho sobre anomalías encontradas en las distancias pequeñas.

Referencias:

1) Intentando submicron: 2010: http://www.livescience.com/8789-gravity-small-scales-remains-mystery.html

2) También alrededor de 100 a 1 micrón: 2004: http://www.slac.stanford.edu/econf/C040802/papers/MOT004.PDF

3) Resultados hasta 56 micras: 2007: más resultados hasta 1997: un ppt en un pdf, MB (nota, también analiza la anomalía de Pioneer, en rangos astronómicos del sistema solar, pero creo que ya se ha explicado): http
: //moriond.in2p3.fr/J07/trans/wednesday/reynaud.pdf A partir de ahí: 'Con un 95 % de confianza, una interacción de Yukawa con fuerza gravitatoria debe tener un rango <56 μm'

+1 Gran respuesta concisa Bob, no sabía a dónde ibas inicialmente con las medidas de gravedad, en ese nivel, pero aprendí sobre una posible prueba relacionada con ST.
Gracias @CountTo10. Creo que el problema en las dimensiones pequeñas es lo pequeñas que son. En los niveles de Planck habrá cosas extrañas y diferentes, pero si podemos encontrar alguna evidencia de algo en escalas más grandes que las de Planck, nos dará algunas pistas. ¡Haga que su prueba de ST cuente! (Aunque sean más de 10 😎)
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