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既然原子9999%是空的那么在原子内的广阔空间里有什么?

2019-05-29 14:21
        

  我们都知道,原子是由原子核和电子构成,而原子的内部除了原子核和电子,其他的99.9999%都是空的,可以举一个不精确的例子,如果将一个原子想象成一座100层的高楼大厦,那么原子核就只有这座高楼里电梯的一个按钮那么大,而电子只是这座高楼里漂浮的一粒灰尘!这不禁让人产生一个疑问:在这么大的空间里,除了原子核和电子,还有什么东西呢?

  进入微观世界,我们就不能以宏观世界的眼光来看待它们了,通常我们都会认为,原子核和电子之间的关系就像地球和月亮一样,电子围绕着原子核稳定的旋转。但事实却并非如此,在微观世界里,电子并不是稳定的围绕着原子核旋转,而是高速的、随机的出现在原子的核外空间的任意位置。

  根据正统哥本哈根学派的描述,由于电子具有波粒二象性,它会以概率波的形式弥散在整个原子里,当有观测者时,它就会在某个位置坍塌成一个点,通过对这些点所在的位置进行不断的记录,就可以发现电子的分布概率,这个分布概率图被称之为“电子云”。因此我们可以大概的理解为,在原子的核外空间里,并不是一无所有,而是充斥着这种电子随机运动所组成的电子云。

  那么在原子里除了原子核和电子云,就真的没有其他的东西存在了吗?答案是否定的,现在我们就来看一下,它们是什么?

  希格斯玻色子又被称为“上帝粒子”,在粒子物理学的标准模型中,基本粒子通过一种由希格斯玻色子构成的“希格斯场”获得了质量,简单的讲正是因为希格斯玻色子的存在而使物质具有了质量,因此,希格斯玻色子是无处不在的,包括原子内部空间。

  光子是大家很熟悉的东东了,光子是传递电磁相互作用的基本粒子,当原子处于一个电磁场中的时候,光子就可以进入原子内部空间。科学家已经通过实验证明了光子会干扰电子的运行轨迹。

  中微子质量极小(一般为电子的几十万分之一),速度极高(可以接近光速),几乎不与其他物质发生相互作用,在现实生活中,每秒钟都会有数以万亿计的来自宇宙的中微子穿过我们的身体,而我们毫无察觉。因此,在原子的内部空间,中微子也可以自由穿行。

  到目前为止,引力子还没有被直接证明,它是物理学假设的一种粒子,这种理论认为引力子是万有引力的载体,如果它真的存在,那么在原子的内部空间里肯定也有引力子的踪影。

  除了上述的几种粒子之外,当具有放射性的原子在衰变时,它的原子核会发射出电子或者正电子,这些“多出来的电子”会在原子的内部空间里短暂的存在。



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