原子是由原子核和電子構(gòu)成,而原子的內(nèi)部除了原子核和電子,其他的99.9999%都是空的,可以舉一個(gè)不精確的例子,如果將一個(gè)原子想象成一座100層的高樓大廈,那么原子核就只有這座高樓里的電梯的一個(gè)按鈕那么大,而電子只是這座高樓里漂浮的一粒塵埃這不禁讓人產(chǎn)生一個(gè)疑問,在這么大的空間里,除了原子核和電子,還有什么東西呢? 進(jìn)入微觀世界,我們就不能以宏觀世界的眼光來看待它們了,通常我們都會認(rèn)為,原子核和電子之間的關(guān)系就像地球和月亮一樣,電子圍繞著原子核穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)。但事實(shí)卻并非如此,在微觀世界里,電子并不是穩(wěn)定的圍繞著原子核旋轉(zhuǎn),而是高速的、隨機(jī)的出現(xiàn)在原子的核外空間的任意位置。 根據(jù)正統(tǒng)哥本哈根學(xué)派的描述,由于電子具有波粒二象性,它會以概率波的形式彌散在整個(gè)原子里,當(dāng)有觀測者時(shí),它就會在某個(gè)位置坍塌成一個(gè)點(diǎn),通過對這些點(diǎn)所在的位置進(jìn)行不斷的記錄,就可以發(fā)現(xiàn)電子的分布概率,這個(gè)分布概率圖被稱之為“電子云”。因此我們可以大概的理解為,在原子的核外空間里,并不是一無所有,而是充斥著這種電子隨機(jī)運(yùn)動所組成的電子云。 那么在原子里除了原子核和電子云,就真的沒有其它的東西存在了嗎?答案是否定的,現(xiàn)在我們就來看一下,它們是什么? 希格斯玻色子(Higgs boson) 希格斯玻色子又被稱為“上帝粒子”,在粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型中,基本粒子通過一種由希格斯玻色子構(gòu)成的“希格斯場”獲得了質(zhì)量,簡單的講正是因?yàn)橄8袼共I拥拇嬖诙刮镔|(zhì)具有了質(zhì)量,因此,希格斯玻色子是無處不在的,包括原子內(nèi)部空間。 光子(photon) 光子是大家很熟悉的東東了,光子是傳遞電磁相互作用的基本粒子,當(dāng)原子處于一個(gè)電磁場中的時(shí)候,光子就可以進(jìn)入原子內(nèi)部空間??茖W(xué)家已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn),觀測到了光子干擾電子的運(yùn)行軌跡的現(xiàn)象。 中微子(neutrino) 中微子質(zhì)量極小(一般為電子的幾十萬分之一),速度極高(可以接近光速),幾乎不與其他物質(zhì)發(fā)生相互作用,在現(xiàn)實(shí)生活中,每秒鐘都會有數(shù)以萬億計(jì)的來自宇宙的中微子穿過我們的身體,而我們毫無察覺。因此,在原子的內(nèi)部空間,中微子也可以自由穿行。 引力子 到目前為止,引力子還沒有被直接證明,它是物理學(xué)假設(shè)的一種粒子,這種理論認(rèn)為引力子是萬有引力載體,如果它真的存在,那么在原子的內(nèi)部空間里肯定也有引力子的蹤影。 多出來的電子 除了上述的幾種粒子之外,當(dāng)具有放射性的原子在衰變時(shí),它的原子核會發(fā)射出電子或者正電子,這些“多出來的電子”會在原子的內(nèi)部空間里短暫的存在。 |
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