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我知道原子很小很小,但是,它究竟小到什么程度呢?

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2017-09-17 11:13

正文

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质子带一个单位的正电荷

中子不带电

他们之间靠强相互作用结合在一起

强相互作用是四大基本相互作用之一

质子和中子还可以继续分解

人们认为它们由更小的夸克构成

夸克究竟小到什么程度

科学家们现在也不得而知

在现有的理论下

夸克和电子都是不可再分的

它们都是最基本的粒子

因而可以被看做是“一个点”

相比于原子核依靠强相互作用

牢牢束缚在一起

核外电子则显得自由得多

在经典模型中

电子在原子核外做高速运动

速度可达2200km/s

这样的速度绕地球一周只需18秒

原子并不是一个致密的结构

原子核和核外电子之间有很大的空隙

事实上在一个原子中

99.999999999999%的空间都是真空

如果把构成帝国大厦的原子中

所有的真空都去掉

那么帝国大厦将会变成米粒一般大小

如果把构成整个人类的原子中

所有的真空都去掉

那么人类用一个汤匙就能装下

以上的两个例子

并不是单纯的脑洞大开

宇宙中的中子星正是这样的存在

它只有中子组成

密度大到惊人

一个直径只有几公里的中子星

质量便可以达到太阳的好几倍

然而所谓的真空其实“不空”

真空中也无时无刻不存在着量子涨落

产生一些粒子和能量

并且短时间内迅速消失

它对宇宙大尺度结构的起源非常重要







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