人類一直到了原子時(shí)代早期都還認(rèn)為原子是一個(gè)不可分割的實(shí)心小球,這就是著名的原子棗糕模型,但這一切在盧瑟福和他的學(xué)生用α粒子(氦4原子核)轟擊僅有幾個(gè)原子厚度的金箔時(shí)發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)α粒子穿透金箔而去,只有極少的α粒子被彈開,這個(gè)出乎意料的結(jié)果不得不讓盧瑟福陷入沉思,當(dāng)然最終他認(rèn)為原子并非像道爾頓所描述的實(shí)心小球,也不是湯姆遜的原子模型,而是盧瑟福的原子模型!
其實(shí)盧瑟福原子模型已經(jīng)非常接近現(xiàn)代原子模型了,除了電子還有明確的軌道以外,其它都沒有毛病,盡管我們認(rèn)為原子內(nèi)部空或者不空跟原子是軌道運(yùn)行還是以電子云模式運(yùn)行并沒有差別,但事實(shí)上兩者差異就大了去了!
現(xiàn)代原子模型中的核外電子是電子云概率形式存在的,當(dāng)然電子的能級(jí)躍遷并不影響它的運(yùn)行,只會(huì)影響它在那個(gè)區(qū)域出現(xiàn)的概率!但問題依然存在!
一、原子內(nèi)部除了原子核以外真的是空的嗎?
從宏觀上來理解并沒有毛病,但我們要理解一個(gè)信息,電子與電子之間存在同電荷相斥的特性,另外還有簡并力的存在,使得原子內(nèi)部看起來很空,但卻一點(diǎn)都不空的原因!這從液體與固體很難被壓縮這一點(diǎn)上可以得到最明顯的證明,水的壓縮率大約是每增加一個(gè)大氣壓水的密度將增加百萬分之46,這是一個(gè)極小的數(shù)字,因此在絕大部分狀態(tài)下我們將固體和液體的可壓縮率是忽略不計(jì)的!
因?yàn)閴嚎s首先就會(huì)觸碰到外圍電子之間的斥力,再往下就是泡利不相容原理下的電子簡并力,所以盡管原子內(nèi)部空空如何,但卻充滿各種普通力量難于抗拒的力!您認(rèn)為原子內(nèi)部還是空的嗎?
二、有絕對(duì)實(shí)心的物質(zhì)嗎?
當(dāng)然空的就是空,即使是簡并力或者斥力支撐也沒有用,因?yàn)榭傆幸粋€(gè)狀態(tài),電子簡并態(tài)產(chǎn)生支撐力無法對(duì)抗引力,跟強(qiáng)作用力不一樣,引力可以無限疊加,因此在四種基本作用力中,唯有引力是一直不變而且可以無限累加,能將電子簡并態(tài)壓到極致的就是白矮星的標(biāo)準(zhǔn),一般0.8個(gè)太陽質(zhì)量以上即可!但此時(shí)電子與原子核之間還是存在相當(dāng)?shù)木嚯x,但當(dāng)質(zhì)量超過錢德拉塞卡極限時(shí)電子簡并態(tài)支撐再也無法抵擋引力的得尺進(jìn)尺,此時(shí)電子將被壓入原子核中和成中子,絕對(duì)實(shí)心的物質(zhì)就此產(chǎn)生,假如您覺得夸克不是那么重要的話!從理論上來看,中子星的門檻就是原子核的密度,因?yàn)榇藭r(shí)原子核與原子核之間已經(jīng)無法區(qū)分,只有中和后的中子!
也許絕對(duì)實(shí)心的物質(zhì)還真不好找,因?yàn)橹凶雍啿B(tài)和夸克支撐的中子依然可以被壓塌,最終成為黑洞,但各位是否要認(rèn)為黑洞是實(shí)心的嗎?這可能已經(jīng)超出了科學(xué)問題的范疇,也許得從哲學(xué)角度來考慮這個(gè)問題!
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