原子包括三種基本粒子:中子、質(zhì)子和電子。質(zhì)子和中子結(jié)合在一起構(gòu)成原子的核心。受到強(qiáng)烈的相互作用而在一起,在宇宙四種基本力的其中一種,它們是由夸克制成并由膠子結(jié)合在一起,沒有人確切的知道夸克有多小,它們可能是照字面上的意思翻吧,就像幾何,試著把他們當(dāng)作是零維,我們猜想,夸克和電子是物質(zhì)在宇宙中最根本的構(gòu)件。 電子圍繞著原子核轉(zhuǎn),他們在里面行徑的速度約每秒2200公里,速度快到可以18秒繞完地球一圈。就像夸克,我們認(rèn)為電子是一種基本粒子。99.999999999999%的原子體積是空的…其余的都不是原子。我們覺得的空虛,其實(shí)是用來填充量子波動的空間,潛在能量的領(lǐng)域、建造和自然的瓦解。 圖一 這些波動的根本對帶電粒子如何相互作用有所影響,但是,這是其他影片的話題,有多少空間時原子核和電子真正占去的?如果你去除所有原子核之間的空隙,帝國大廈會變成米粒般的大小,人體所有的原子大約是一茶匙,有些極端物體類似的狀態(tài)時存在的,在中子星,原子核被壓得很緊以至于很密集。照這樣的話,三個太陽連起來的長度只有幾公里。 原子長什么樣子?就像這個,電子同時就像一個波函數(shù)還有一個粒子。我們可以計(jì)算出,在任何時間內(nèi)電子可能出現(xiàn)的地方,這些概率云,稱謂的軌道。有大約95%的確定性為電子的著落處,找到一個電子的概率接近0,要進(jìn)一步我們必須擺脫原子核,但實(shí)際上不會永遠(yuǎn)是0,這意味著,從理論上講,原子中的電子可能在宇宙的另一邊。 圖二 這些奇怪而且一樣的東西組成所有在宇宙中的物質(zhì),對于幾十種已知的元素,你并不需要幾十種粒子來表示,只需要三個。拿一個質(zhì)子和一個電子,你有氫,添加一個質(zhì)子和一個中子,你有氦氣,再加一點(diǎn),你得到碳,再多一些,就是氟,加更多,金,以此類推,每一個元素的原子是相同的。例如所有的氫原子在宇宙中是相同的;在你身體里的氫同樣也是在太陽的氫,你現(xiàn)在會覺得困惑嗎?我們肯定是的! 沒有任何東西在這種規(guī)模的宇宙里講得通。而我們甚至還沒有開始談量子力學(xué)和粒子動物園,這更加奇怪!從我們最初的設(shè)想到現(xiàn)在,原子模型已經(jīng)改變了許多次,而現(xiàn)在的模型肯定不會是最后一個,因此,讓我們支持的科學(xué)家和研究,并等待下一波令人震驚的新消息,對于我們這個陌生的世界是這樣的。 |
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