网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

原子内99.9999%都是空的,在这么大的空间里会存在什么东西?

0
分享至

我们常常听到有人说原子内99.9999%都是空的,那事实上真是这样吗?我们来看一个具体的例子,氢原子是宇宙中最简单的原子,在处于最低能级(基态)时,它的原子半径最小,大约为0.528 x 10^-10 米,氢原子的原子核其实就是一个质子,其半径大约为 0.833 x 10^-15 米,除此之外,氢原子的内部还有一个电子,关于电子的半径目前我们还没有确切的数值,但可以肯定的是,电子的半径不会超过 10^-16 米的数量级。

经过简单的计算我们就可以得出,氢原子的半径大约是其原子核的63385倍,按照这个比例,假如我们把原子核放大到一个足球(足球半径约为0.11米)的大小,那么氢原子就是一个半径为6.972公里的巨大球体,而在这个球体里的电子大概就与一颗普通的玻璃弹珠差不多。

由此可知,原子内的空间大得离谱,我们说原子内99.9999%都是空的,都不足以说明原子内部的空旷程度,事实上,我们还应该在小数点后面加上更多的“9”才行。那么问题就来了,在这么大的空间里会存在什么东西呢?

根据量子力学的描述,原子内的电子不是规规矩矩地围绕着原子核运行,而是以一种“概率波”的方式分布在原子内的空间,它们会按照一定的概率随机地出现在原子内的空间里,电子的这种分布方式被称为“电子云”,也就是说,原子内的空间并不是我们想象中的那么空旷。

那么在原子内的空间里,除了原子核和电子之外,还有其他东西吗?答案是肯定的。

首先就是“希格斯场”,这是物理学家彼得.希格斯(Peter Higgs)在1960年代提出的理论,该理论指出,“希格斯场”在宇宙空间里无处不在,而正是因为“希格斯场”的存在,构成宇宙万物的基本粒子才会具备质量。

我们都知道,当物体在水里面运动的时候,水会对这个物质造成一定的阻碍,希格斯认为,当基本粒子在“希格斯场”中运动时,“希格斯场”也有可能会对其造成一定的“阻碍”,这种“阻碍”程度的大小就是我们所说的“质量”了。

希格斯指出,并不是所有的基本粒子都会受到“希格斯场”的“阻碍”,比如说光子,所以光子的质量就为零,其速度也就是宇宙中最快的速度——光速。需要注意的是,希格斯的理论在2013年的时候就已经得到了欧洲核子研究组织(CERN)的证实,这就意味着,“希格斯场”是真实存在的,而由于“希格斯场”在宇宙中无处不在,所以在原子内的空间里必定也有它的存在(否则原子核和电子将没有质量可言)。

除了一直存在的“希格斯场”之外,在原子的内部还有一些“过客”,首先就是光子,光子是传递电磁力的基本粒子,因此如果原子处于电磁场中,那么原子内的空间里就会有光子。

然后就是中微子,由于中微子体积非常小(半径大约是 10^-20 米),又不受强相互作用力、电磁力和引力的影响(注:中微子质量极低,引力对它的作用可以忽略不计),所以绝大多数的中微子都可以轻松地穿过原子。

在我们地球上,中微子主要来自于太阳内部的核聚变,太阳每秒钟会释放出大约 1.7 x 10^38 个中微子,平均下来到达地球的中微子密度可以达到每平方米 6 x 10^14个(600万亿个),因此可以说,在地球上的原子内的空间里,会经常出现中微子的身影。除此之外,当一些较重的原子核发生衰变的时候会释放出一些粒子,比如说α粒子或者β粒子(电子或正电子),这些粒子也会在原子内的空间里短时间地存在。

另外要说的是,在原子内的空间里,还有可能存在一种基本粒子——引力子。

在宇宙中存在四种基本力,目前我们已经确认了其中三种力的传递方式,即强相互作用力由胶子传递,电磁力由光子传递,弱相互作用力由W±玻色子和Z玻色子传递,在这个基础上,科学家推测引力也是由某种基本粒子传递的,这种基本粒子就被称为引力子。

我们都知道,凡是具有质量的物质都会产生引力,所以说如果科学家的这种推测是正确的话,那么在原子内的空间里还会存在着引力子。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
吴艳妮谈刘翔:黑子不记得他为国家拿了40个冠军,只记得2次退赛

吴艳妮谈刘翔:黑子不记得他为国家拿了40个冠军,只记得2次退赛

直播吧
2024-05-13 21:00:17
成都楼市全军覆没,成都高新区房价从25000元降至24000元

成都楼市全军覆没,成都高新区房价从25000元降至24000元

有事问彭叔
2024-05-11 17:41:33
外贸订单去哪了?低中高端市场全面崩溃,未来只能依赖国内消费?

外贸订单去哪了?低中高端市场全面崩溃,未来只能依赖国内消费?

庞明说财经
2024-05-11 11:15:26
俄军运输机群降落首都机场,来北京办件大事,里面装的东西很特殊

俄军运输机群降落首都机场,来北京办件大事,里面装的东西很特殊

青年的背包
2024-05-13 17:36:40
知名港星离婚!做家庭主妇18年的老婆,另觅良配小鲜肉?

知名港星离婚!做家庭主妇18年的老婆,另觅良配小鲜肉?

潘幸知
2024-05-13 17:31:47
3500万,重签勇士!没得到足够的尊重,库里离场就是你离开的时候

3500万,重签勇士!没得到足够的尊重,库里离场就是你离开的时候

呆哥聊球
2024-05-13 17:59:19
多重失败,哈马斯无法被拯救,30万人撤离拉法,以军扩大行动

多重失败,哈马斯无法被拯救,30万人撤离拉法,以军扩大行动

山河路口
2024-05-11 18:18:12
全面崩溃在即?俄军越过边境杀入哈尔科夫,乌克兰这次真的急了!

全面崩溃在即?俄军越过边境杀入哈尔科夫,乌克兰这次真的急了!

战争史
2024-05-11 15:07:56
第二个仁爱礁现身!菲舰抛锚仙宾礁,中方担忧故技重施?

第二个仁爱礁现身!菲舰抛锚仙宾礁,中方担忧故技重施?

青年的背包
2024-05-13 16:51:29
五角大楼曝光中国核弹头总数?沉默4天后,我国防部终于发声

五角大楼曝光中国核弹头总数?沉默4天后,我国防部终于发声

星辰故事屋
2024-05-13 21:14:16
77岁汪明荃步履蹒跚,被质疑患有老人症,网友:岁月不饶人

77岁汪明荃步履蹒跚,被质疑患有老人症,网友:岁月不饶人

娱乐E君
2024-05-13 16:11:07
上海两区迎来新任区委副书记

上海两区迎来新任区委副书记

上观新闻
2024-05-13 22:05:44
不要周琦!绝了,CBA最强“豪门”拒绝跟广东队交易!

不要周琦!绝了,CBA最强“豪门”拒绝跟广东队交易!

绯雨儿
2024-05-13 13:13:22
“2.88万下车礼”后续:婚宴变家宴,新娘肠子悔青,被闺蜜害惨了

“2.88万下车礼”后续:婚宴变家宴,新娘肠子悔青,被闺蜜害惨了

子芫伴你成长
2024-05-12 20:05:08
14~16号强降雨持续3天,最新大雨暴雨分布图发布,今年是冷夏?

14~16号强降雨持续3天,最新大雨暴雨分布图发布,今年是冷夏?

小毅讲历史
2024-05-13 19:56:38
美国再不收手一切都晚了,普京彻底掀桌子:俄罗斯核战部队已出动

美国再不收手一切都晚了,普京彻底掀桌子:俄罗斯核战部队已出动

帅先工场
2024-05-10 16:45:09
外媒:英伟达、英特尔、三星纷纷变脸了

外媒:英伟达、英特尔、三星纷纷变脸了

疯狂小菠萝
2024-05-13 17:22:40
美专家:解放军已装备地球最强炸药!1000年后中国火药再领先世界

美专家:解放军已装备地球最强炸药!1000年后中国火药再领先世界

胖福的小木屋
2024-05-13 01:12:31
Buff加持?特罗萨德在被安妮-海瑟薇“示爱”后,4场打进3球

Buff加持?特罗萨德在被安妮-海瑟薇“示爱”后,4场打进3球

懂球帝
2024-05-13 17:50:11
五一出游女朋友一家4口分文不出,ATM男友花2400撂挑子,引发争议

五一出游女朋友一家4口分文不出,ATM男友花2400撂挑子,引发争议

鬼谷子思维
2024-05-12 19:15:36
2024-05-14 03:02:44
今日美女
今日美女
新鲜的事
1839文章数 5802关注度
往期回顾 全部

科技要闻

李开复:大模型创业狂奔一年 中美差距缩小

头条要闻

俄军称继续发动攻势 乌军哈尔科夫前线指挥官被撤换

头条要闻

俄军称继续发动攻势 乌军哈尔科夫前线指挥官被撤换

体育要闻

曼联的越位陷阱里,有只胖虎在溜达

娱乐要闻

湖南卫视回应韩红请战,文案堪称一绝

财经要闻

放开买房租房落户 超大特大城市绷不住了

汽车要闻

纯电增程并行 长安马自达EZ-6实车曝光

态度原创

教育
手机
艺术
数码
公开课

教育要闻

上海月入百万怎么鸡娃?幼儿园学三年级课程,晚上十点睡觉直接打

手机要闻

曝苹果三星敲定合作!可折叠iPhone或配备三星显示屏

艺术要闻

新绎美术馆价值体系1+1=3?张子康激活“梦廊坊”社会化艺术生态

数码要闻

华硕 ROG Tessen 御风手机游戏手柄正式发布:可折叠、RGB 灯效

公开课

父亲年龄越大孩子越不聪明?

无障碍浏览 进入关怀版