„2d-Atome“ sind keine „2d-Materialien“!

In der Physik ist es wichtig, mit Begriffen richtig umzugehen. Leider kommt es immer wieder vor, dass physikalische Begriffe durcheinander geworfen werden und Zusammenhänge schwer zu verstehen sind. So wurde eine Suchanfrage nach dem Begriff „2d-Atome“ von der KI mit „2d-Materialien“ beantwortet.  Das ist aber falsch!

2d-Atome sind keine 2d-Materialien, sondern als Atome Bestandteil dieser sogenannten „2d-Materialien“! 2d-Atome und 2d-Materialien sind nicht dasselbe. Tatsächlich bedeutet der Begriff 2d-Atome, dass Atome durch Protonen und Neutronen generell in einer Ebene aufgebaut sind. Protonen und Neutronen haben die Form von abgeflachten Kugeln. Die schnell rotierenden Protonen und Neutronen berühren sich an ihren Äquatoren. An diesen Berührungspunkten gleichen sich ihre Rotationsenergien aus. Was genau mit „2d-Atome“ gemeint ist, habe ich in der gleichnamigen Abhandlung 2023 „2d-Atome“ beschrieben.

„2d-Materialien“ ist ein seit langem in der Grundlagenphysik und den Materialwissenschaften gebräuchlicher Begriff, der die zweidimensionale molekulare Anordnung von Atomen in Materialien bezeichnet. Zum Beispiel Schichten aus Kohlenstoff oder Silizium, in denen sich die Atome nicht direkt berühren und die eine ebene oder wellenförmige, hexagonale, orthogonale Struktur aufweisen. Übereinander geschichtet bilden diese Schichten dreidimensionale Kristalle. Man kann sich die Schichten etwa wie übereinander gestapelte Paletten vorstellen.

Offenbar bereitet die Vorstellung von Atomen, die aus Nukleonen planar aufgebaut sind, immer noch Schwierigkeiten. Stattdessen zieht es die Lehrmeinung immer noch vor, Atome als Kugeln darzustellen. Wahrscheinlich deshalb, weil eine Kugel bereits die 3-Dimensionalität unseres allgegenwärtigen Raumes vermeintlich realistischer darstellt. Betrachtet man aber folgerichtig den Aufbau der Atome durch Protonen und Neutronen, so kommt nur ein ebener Aufbau der Atome durch Nukleonen in Frage.

Ein Blick in die „sichtbare Natur“ erleichtert die Vorstellung, dass auch „zweidimensionale“ Teilchen einen dreidimensionalen Körper bilden können, wenn man das Blattwerk von Bäumen betrachtet, das aus vielen „flachen“ Blättern besteht.

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