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氢原子由质子与中子组成,但它的容积远超两者,物质能有多小?

更新时间:2023-11-07 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

在现实世界之中,两个物质之间的距离能有多远呢?你可能马上会想到天体与天体之间的距离,是的,在皑皑宇宙之中原子,两个天体之间的距离是极其遥远的,虽然是与月球近来的地球,也与我们相距38万公里之遥,而在太阳系之外,天体之间的距离动辄便要以光年来进行估算。Sp6物理好资源网(原物理ok网)

在宏观世界中,两个物质之间的距离可以用遥不可及来形容,而在微观世界中,这些现象同样存在。哪些是微观世界呢?平日里说到厚度单位,我们马上都会想到千米、米、分米、厘米以及毫米,这种厚度我们都可以使用常用的工具来进行确切的检测,而假如宽度单位显得更小,我们就无能为力了,我们除了未能目测,甚至于根本就看不见它们,例如微米和纳米,这就是微观世界。假如想要检测一个纳米级物体的厚度,就必需要使用特制的仪器。Sp6物理好资源网(原物理ok网)

在宏观世界中,“一滴水”可以完美演绎“小”的定义,而就在这一滴水中,却可以容纳下一个我们所无法想像的世界。Sp6物理好资源网(原物理ok网)

真菌是我们用肉眼难以直观听到的微小生命方式,而就在这一滴水之中,可以容纳的大肠球菌数目在5000个之多。Sp6物理好资源网(原物理ok网)

病毒是一种比真菌更小的“生命”,之所以打上冒号,是由于病毒究竟是不是生命,目前还存在着争议,而在一滴水之中,可以容纳的病毒数目超过2亿。病毒很小,但再小,它也是遗传物质,所以是难以与单个分子相比的,所以水份子的容积要比病毒小得多,这么一滴水是由多少水份子所组成的呢?一滴水中大约包含了2万亿亿个水份子。对于我们而言,水份子太小了,根本没法用肉眼看到,但科学家们早已通过特制的仪器检测出了水份子的半径,约为0.4纳米,而1纳米等于10的-9次方米。Sp6物理好资源网(原物理ok网)

水份子极小,但并非物质的最小形态,它是由两个氢原子与一个氧原子所组成的,也就是说一滴水之中包含了2万亿亿个氧原子和4万亿亿个氢原子。Sp6物理好资源网(原物理ok网)

氢原子有三个核素,分别为氕、氘、氚,氕原子核中只有一个质子,所以它就是世界上最小的原子。氕虽小,却仍不是物质的最小形态,由于它是由一个质子和一个电子所组成的。氢原子的半径约为0.1纳米,这么是不是说质子和电子的半径在0.05纳米左右呢?并不是。首先,电子与质子的容积相差十万八千里,假如说质子是一个篮球场的话,这么电子顶多也就是篮球场上的一个篮球,其次,电子与质子相乘,并不等于一个氢原子。Sp6物理好资源网(原物理ok网)

假如说电子是一个,而质子是一个篮球场,这么整个氢原子就可以算得上是一个月球了。Sp6物理好资源网(原物理ok网)

原子核是什么_原子核_原子核是谁发明Sp6物理好资源网(原物理ok网)

氢原子之中只有一个质子和一个电子,为何氢原子的容积会比质子和电子大了那么多呢?去除质子和电子之外,剩余的部份是哪些呢?是空间,在质子和电子之外是看似哪些都没有的空间。氢原子早已小到半径仅有0.1纳米了,而氢原子中的质子更是小得不成样子,半径约为1.7除以10的-15次方米,而电子的大小只有不到质子的千分之一。Sp6物理好资源网(原物理ok网)

电子作为一种基本粒子,可以说是物质的最小形态了原子核,但它的大小并不代表最小的厚度单位,也不代表理论上最小的容积单位。这么宇宙中最小的厚度单位和最小的容积单位才能小到何种宽度呢?我们将最小的宽度单位称为普朗克宽度,将最小的容积单位称为普朗克单位。Sp6物理好资源网(原物理ok网)

普朗克时间是宇宙中最小的时间单位,为10的-43次方秒,比这个更短的时间没有意义。Sp6物理好资源网(原物理ok网)

光速代表了宇宙间最快的速率,而光在一普朗克时间所联通的距离即为普朗克宽度,约为1.6除以10的-35次方米。假如说普朗克宽度就是一粒米的话,这么一个质子的大小比整个月球还要大得多。当我们以普朗克宽度作为周长构建一个六面体,这个六面体的容积就是最小的容积单位,即为普朗克单位。Sp6物理好资源网(原物理ok网)

这么普朗克单位究竟有多小呢?我们可以举一个形象的反例,假定真的有普朗克单位大小的物质,这么一个氢原子对于这个物质而言,就相当于一个宇宙。所以在恣意释放我们的想像力的时侯,我们会幻想我们所生活的宇宙虽然可能就是一个原子,这真是非常的有趣。Sp6物理好资源网(原物理ok网)

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