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原子為何能穩定存在
原子為何能穩定存在
更新时间:2025-04-03 18:21:15

在我們的日常生活中,見到過很多微小的東西,比如說頭發絲,非常纖細。但你知道嗎,即便是一根頭發絲的直徑,也相當于30萬個原子的寬度!

如果按比例來放大,把原子放大到肉眼可見的大小,那麼頭發的直徑能達到20公裡!

原子為何能穩定存在(探索原子内部的奧秘)1

更形象的類比是這樣的,如果原子有蘋果那麼大,那麼蘋果就有地球那麼大!

不過,即便是微小的原子,也有自己的内部結構,也有更小的粒子構成。原子中心是原子核,外層是電子。而原子核又是由質子和中子構成的。地球上94種自然元素都是由質子中子和電子構成的,區别就在于數量的不同。

原子為何能穩定存在(探索原子内部的奧秘)2

我們每個人的人體上都包含大約7乘以1000的9次方個原子,非常龐大的數據,我們就是由無數個原子構成的。

很多人會認為原子一定是非常緻密的微觀粒子,不然就不會組成看起來緻密的人體。但其實不然,原子不但不緻密,它的内部反而非常空曠。

實際情況下,原子内部99.99%的空間都是空的,到底有多空?

打個比方就明白了。如果原子有一個足球場那麼大,那麼原子核頂多隻有一個玻璃球那麼大,而電子就更小了,比一粒芝麻還要小。除了原子核和電子,原子内部再沒有其他物質,你可以想象原子内部到底有多空曠了!

既然原子内部如此空曠,由原子組成的你我的身體也應該非常空曠才對,但為什麼我們的身體看起來一點也不空曠呢?

不隻是人體,我們看到的萬事萬物也都不是空曠的,都是非常緻密的實體,為什麼會這樣?

除了質子,中子,電子等基本的粒子之外,還有無處不在的相互作用力。

原子為何能穩定存在(探索原子内部的奧秘)3

比如說,質子和中子依靠強力結合在一起,電子雖然很小,但并不是像地球圍繞太陽那樣圍繞原子核旋轉,而是遵循量子力學的不确定性原理,非常随機地出現在原子核周圍,就像電子雲那樣無處不在。

還有,打我們觸摸或者擊打某個物體時,并不能因為原子内部的空曠而直接穿過物體,比如說打乒乓球時,乒乓球并不會直接穿過球拍,這是因為原子外層的電子會産生強大的排斥力。

原子為何能穩定存在(探索原子内部的奧秘)4

從微觀領域來講,我們擊打的并不是乒乓球,而是乒乓球原子外層電子産生的磁場,電子産生的排斥力讓乒乓球和球拍永遠不會真正接觸。這也意味着其實我們從來沒有真正觸碰過任何東西。

當然,從宏觀上來講,物質的範疇并不僅僅局限在能看到摸到的東西,電場和磁場也屬于物質的範疇,隻是與普通的宏觀物質有些不同罷了!

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