地球上的电子如果全部堆起来会有多大？和一只蚂蚁相比又如何呢？对于这个问题，相信很多人都会想到，虽然单个电子的体积很小，但是地球上电子的数量非常多，所以它们的总体积应该比一只蚂蚁还大。
不得不说，这是一个符合我们直觉的猜想，但是多年来科学家的研究成果已经明确地告诉我们，就算把地球上的电子全部堆起来，其体积也远远不如一只蚂蚁。这是怎么回事呢？下面我们一起来看分析。
一个电子有多大？
虽然科学家早就通过实验证明了电子具有半径，但是电子的半径到底有多大，至今还没有一个确切的值。
最初，科学家利用电子轰击实验中的电子散射，测得电子半径不大于10^(-18)米。这个值被长期沿用，直到1989年，物理学家汉斯·德梅尔特利用“离子势阱技术”测得一个更低的半径值：不大于10^(-22)米。我们不妨就取这个值。
2014 年的一项名为“ACME”（冷 EDM，高级冷分子电子电偶极矩）的研究表明，电子对称性破缺的概率不超过十亿分之一。换句话说，电子是一个近乎完美的球体。
根据球体公式，我们可以计算出一个电子的体积大约为：4.2 x 10^(-66)立方米。
地球上有多少个电子？
显然，直接对地球上的电子进行计数是不现实的，但我们有一个简单的估算方法，就是用“地球质量”乘以“电子占地球质量的比例”，再用这个值除以“单个电子的质量”，就能得到一个近似的答案。
1798年，物理学家亨利·卡文迪许利用卡文迪许扭秤测量了万有引力常数的值，并根据万有引力定律计算出地球的质量为5.965 x 10^24千克。
单个电子的质量来自物理学家约瑟夫·约翰·汤姆森和罗伯特·安德鲁·密立根。前者测得电子的“荷质比”（即电子的电荷和质量之比，是一个固定值）为1.758×10^11库仑/千克，后者测得单个电子的电荷为1.(35) x 10^(-19)库仑。据此可以计算出单个电子的质量为9.10956 x 10^(-31)千克。
后来科学家在实验中测量了质子和中子的质量，发现它们分别为1.x 10^(-27)千克和1.x 10(^27)千克。
由于地球物质的原子是由质子、中子和电子构成的，质子和中子的比例大约为49:51，而电子的数量基本等于质子的数量电子荷质比，据此我们可以推算出电子在地球质量中所占的比例大约为3600分之一。
现在我们已经有了上述估算方法所需的所有数值，经过简单的计算，我们可以得出地球上大约有1.8 x 10^51个电子。
地球上所有电子堆积起来的体积与一只蚂蚁的体积相比有多大？
如果我们将地球上所有电子的数量乘以单个电子的体积，我们可以得出地球上所有电子的总体积约为 7.56 x 10^(-13) 立方米。
考虑到球体堆叠的问题，这个电子堆的体积就更大了。对于一大堆球体来说，不同的堆叠方式，球体的空间占有率是不一样的。其中，占据空间较大的一种方式，就叫“简单立方堆叠”。
如上图所示，在简单的立方堆叠模式下，球体的空间占有率约为 52%。如果我们把地球上所有的电子都按照这种模式堆叠起来，它们所占的空间体积约为 1.45 x 10^(-12) 立方米。一只蚂蚁的体积是多少？我们以地球上最小的蚂蚁为例。
盗蚁（学名： Ant），是目前所知最小的蚂蚁，其工蚁体长一般只有3至5毫米，但即便如此小的蚂蚁，其体积也至少有5 x 10^(-10)立方米，是上述地球上所有电子体积的300倍以上。
结论
是的电子荷质比，电子小得惊人，就算把地球上所有的电子都堆起来，体积也比一只蚂蚁小得多。当然，体积是一回事，质量又是另一回事。从上述数据，我们很容易就能算出，地球上所有电子的质量约为 1.6 x 10^21 千克，即 160 万亿吨英语作文，这是蚂蚁无法比拟的。
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