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
台湾股市收涨0.25%,盘中续刷历史新高!台湾加权指数收盘报21858.41点

台湾股市收涨0.25%,盘中续刷历史新高!台湾加权指数收盘报21858.41点

和讯网
2024-05-28 14:14:28
张玉安因指出IVE偷文化,失去在韩国的工作,并遭几十家韩媒炮轰

张玉安因指出IVE偷文化,失去在韩国的工作,并遭几十家韩媒炮轰

芊手若
2024-05-28 17:35:47
铜陵坍塌小区伤亡者家属:外甥女正接受截肢手术,小腿已坏死

铜陵坍塌小区伤亡者家属:外甥女正接受截肢手术,小腿已坏死

南方都市报
2024-05-28 12:19:46
六发拦截弹全部打空,S-400被击穿!中国被坑了吗?

六发拦截弹全部打空,S-400被击穿!中国被坑了吗?

牲产队2024
2024-05-27 18:05:02
55岁恒立体育董事长饶俊跳楼身亡,跳楼地点曝光,妻儿悲痛欲绝

55岁恒立体育董事长饶俊跳楼身亡,跳楼地点曝光,妻儿悲痛欲绝

180°视角
2024-05-28 13:52:02
网友找到父亲遗漏的4000个比特币 现在价值20亿!

网友找到父亲遗漏的4000个比特币 现在价值20亿!

手机中国
2024-05-28 10:06:06
非洲小国摩洛哥出口欧洲的汽车超过中国,年出口额达到129亿欧

非洲小国摩洛哥出口欧洲的汽车超过中国,年出口额达到129亿欧

小星球探索
2024-05-28 17:16:32
刚刚!广州,打响第一枪!

刚刚!广州,打响第一枪!

中国基金报
2024-05-28 19:22:46
不限购后一河南老板来杭,连买8套房!原因亮了

不限购后一河南老板来杭,连买8套房!原因亮了

鲁中晨报
2024-05-28 21:06:05
云南省审计厅原厅长刘明再被查,曾为孙小果改判打招呼而受处

云南省审计厅原厅长刘明再被查,曾为孙小果改判打招呼而受处

澎湃新闻
2024-05-28 16:54:26
媒体人:辽宁男篮已完成和周琦团队的第一次谈判

媒体人:辽宁男篮已完成和周琦团队的第一次谈判

懂球帝
2024-05-28 20:32:10
美军还是解放军强大?这两张图大概是中美军队最好的对比了

美军还是解放军强大?这两张图大概是中美军队最好的对比了

万乘之尊
2024-05-27 10:49:59
尼克-杨:我在乔丹的训练营打碎了一盏20块的灯 但乔丹拒绝付钱

尼克-杨:我在乔丹的训练营打碎了一盏20块的灯 但乔丹拒绝付钱

直播吧
2024-05-28 17:09:13
李湘携女儿回北京,深山内拜访艺术大师,合影曝光王诗龄很谦卑

李湘携女儿回北京,深山内拜访艺术大师,合影曝光王诗龄很谦卑

缘浅娱深
2024-05-28 17:07:22
预计约120位国家领导人出席,巴黎奥运会开幕式创纪录

预计约120位国家领导人出席,巴黎奥运会开幕式创纪录

澎湃新闻
2024-05-28 20:12:28
你永远可以相信上海的生育率

你永远可以相信上海的生育率

格十三
2024-05-28 09:41:59
15年前,那个揭穿“三鹿奶粉”的上海记者简光洲,如今怎样了?

15年前,那个揭穿“三鹿奶粉”的上海记者简光洲,如今怎样了?

阿握看历史
2024-05-27 14:54:34
终于动了!韩国总统:台海问题不是中国的问题,而是世界的!

终于动了!韩国总统:台海问题不是中国的问题,而是世界的!

包哥量地球呀
2024-05-28 17:06:43
谷俊山威胁领导廖锡龙:我让你离开你就得离开,廖是如何回应?

谷俊山威胁领导廖锡龙:我让你离开你就得离开,廖是如何回应?

历史龙元阁
2024-05-28 00:56:55
有人给保时捷出谋划策:抓紧找名人出来装X,调整渠道政策,不然来不及了!

有人给保时捷出谋划策:抓紧找名人出来装X,调整渠道政策,不然来不及了!

可达鸭面面观
2024-05-28 15:06:32
2024-05-28 22:50:44
今日美女
今日美女
新鲜的事
1839文章数 5804关注度
往期回顾 全部

科技要闻

4月中国手机需求回升 iPhone出货量增长52%

头条要闻

杭州不限购后 河南购房者花2300多万3天连买8套房

头条要闻

杭州不限购后 河南购房者花2300多万3天连买8套房

体育要闻

阿根廷一代神锋,击碎了沙特的金元足球梦

娱乐要闻

昆凌晒三胎正面照,2岁妹妹超像周杰伦

财经要闻

东方通收购藏雷 花6亿买来"业绩变脸"

汽车要闻

三联屏/纯电续航318km 岚图FREE 318官图发布

态度原创

手机
旅游
游戏
时尚
公开课

手机要闻

曝iOS 18支持App图标颜色更改,更多细节下月见

旅游要闻

画面曝光!五台山保安与游客起冲突 有人用手捂头

浪漫和玉米谁的历史地位更高?

谁能拒绝夏天的彩色穿搭?太减龄了

公开课

近视只是视力差?小心并发症

无障碍浏览 进入关怀版