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原子不是实心粒子,内部像太阳系一样空旷?那存在实心的物质吗?

2020/6/24 2:14:54 来源:原创 浏览:

目前所知,自然界中的物质分为实物和场。物质的存在会占据一定的空间,当空间中没有任何实物时,便称之为空。

如果用宏观世界中的经验来看,原子内部绝大部分空间都是空的。可从微观角度来看,由于物质的存在方式与我们所看到的宏观现象不一样,因此并不能认为大部分空间都是空的。

对于宇宙中由实物粒子构成的普通物质,如果存在绝对实心的物质,就意味着存在不可分割的基本粒子。

由于人类对自然界的认识还有限,只能根据目前人类的主流科学观点来回答。根据目前的实验以及粒子物理标准模型,该模型下的基本粒子可以暂时当作实心物质,目前并没有确切的证据显示这些基本粒子还存在更精细的结构。所以这个问题暂时没有明确的答案。

下面来详细介绍一下。

人类对原子的认识之旅

人们很早就认识到,物质是由微粒组成的。在很长的一段时间中,人们一直认为原子是不可分割的基本粒子。直到19世纪晚期,物理学家才发现了亚原子粒子以及原子的内部结构,证明原子可以再分。

1897年,汤姆逊在研究阴极射线的时候发现了电子,并证明了原子可以再分。电子是人类发现的第1个亚原子粒子。到了20世纪初,卢瑟福又发现了质子,认识到原子具有核式结构,并认为原子核中还存在中子。1932年,卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了中子的存在。

按照大众的理解,原子的结构就如同太阳系的结构,地球绕着太阳转,电子也在绕着原子核运转,这种模型可以方便人们理解,却并不完全正确。实际上,根据量子力学理论,电子云模型才是最贴切的模型。至此,人类才完全弄明白原子及其结构。

原子内部的空与宏观世界的空不同

从宏观角度来看,实物总是占据一定的空间,并且所占据的空间范围是可测的。比如教室里的一张课桌,该桌子的体积就是它所占的空间范围大小。如果整间教室就只有一张桌子,那么教室就显得很空。

原子的直径是指原子核及原子核周围的电子所占据的空间,大约在10^-10米,而原子核的直径在10^-15~10^-14米之间。原子核占原子总质量的99%,可体积却只占原子体积的几千亿分之一。核外电子的质量很小,仅为质子质量的1/1836,直径大约在10^-15米。

从上面这些数据可以看出,原子内部的空间是真的很空旷,不仅原子核占据的空间很小,电子占据的空间也很小。可电子的运动方式与宏观世界中行星的运动方式不一样,因此说原子内部很空,是不恰当的。

宏观物体的运动都是可以精确预测的,比如,天文学家可以精确预测地球的运动轨迹。可是在面对原子等微观粒子时却束手无策,因为微观世界的运动规律与宏观世界不同。电子绕原子核运动,并不像行星绕恒星运动。电子并不存在恒定的运动轨道,而是按概率分布在原子核周围,电子的能级越高,在远离原子核的空间区域出现的概率越高,反之亦然。

由于核外电子的运动位置是不确定的,电子能够随机出现在任何位置,只是在某些区域的出现概率高,在某些区域的出现概率低。出现概率低,并不代表不可能出现。可见,原子内部的空与宏观世界中的空,不一样。

是否存在绝对实心的物质,目前尚不清楚

实心的物质必然不存在次级结构,因为它本身就是物质存在的最基本形态。

随着人类对事物本质的深入认识,我们发现宇宙中的实物都是由微小的粒子构成的,比如分子、原子、电子、质子、夸克、光子等。这就好像搭积木,先由几块积木构成若干个模块,然后再用这些模块构成完整的作品。一张课桌就是由数不清的原子构成的。

我们曾认为原子就是构成物质的最小粒子,可是随着科学技术的发展,我们又发现了电子、质子、中子等亚原子粒子。大型对撞机的使用,又让我们认识到核子是由夸克构成的。夸克、电子等粒子就是最基础的粒子吗?目前尚不清楚。

英文是由26个英文字母构成的,可是人类目前发现的基本粒子就高达61个,这不得不让人怀疑,这些粒子很有可能还存在更深层次的结构。

为此,科学家们提出了许多种理论,目前最有希望的就是弦理论。理论物理学家认为,这些粒子实际上是由几种微小的弦构成的,弦的不同振动和运动会产生不同的基本粒子。可惜,目前并没有办法用实验验证该理论是否正确。

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看看网友怎么说

用户110930242691:四大皆空

用户110567785864:色即是空,

用户1483462484360:物质就是能量,空间和重量也是能量影响产生的![呲牙][呲牙][呲牙]

用户00288558419:只要能压缩就不是空

云火小玖:应该是不存在的,道云其大无外,其小无内!目前科学手段还不能发现更小的和更大的,看未来吧!

仰望46115547:标题的问题没回答,就是介绍了一下过程。

用户01369003549:到底是谁发明的这个东西

我是一个好父亲:科学最终会给出答案。

用户4980274348687:物质的实和虚都不是真实的情况,都只是一种存在,发展到任何时候都是这个样子。

光量子宇宙:光子是宇宙中唯一的实心物质粒子。

巴巴里阿影视:色即是空,空即是色,不就说得这个道理吗?

青青:光入产生电子并其空间,电子与质子同时并生,空间随之产生。没意思电子云之前,所谓空间位置动量一体,我们受宏观空间存在的错觉,以为原子也有空间,随生。

v86195446445:弦里面又是什么

了了了:一个原子,就是一个宇宙。

用户6978439067117:我们生活的太阳系就是原子,我们感觉我们自己

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