如果我們能進入原子內部,可以看到什麼東西嗎?

憩園讀科普


要回答這個問題,我們就要先了解原子內部的結構。

原子是組成實體物質的基本單位,由居於原子中心的帶正電的原子核和帶負電的繞核旋轉的核外電子組成。原子核是由帶正電的質子和不帶電的中子組成。原子質量分為絕對原子質量和相對原子質量。絕對質量指的是1個原子的實際質量,也可以叫做原子的絕對質量。一個質子的絕對質量是1.67×10^-27千克,一個電子的絕對質量是9.11×10^-31千克,質子的質量是電子的1842倍。質量相對原子質量是原子的相對質量,即以一種碳原子(原子核內有6個質子和6箇中子的一種碳原子,這種碳原子可簡單地用12C表示)質量的十二分之一作為標準,其他原子的實際質量跟它相比較,所得的數值,就是該種原子的相對原子質量。相對地球和月球所組成的地月系統,月球就顯得有點大了。地球的質量為5.976×10^24千克,月球的質量7.349×10^22千克。地球質量是大約是月球質量的81倍。

原子的尺度大約是10×10^-10米,相當於0.1nm,原子核的尺度大約是10×10-15米,原子核的尺度大約是整個原子尺度的十萬分之一,所以原子的內部空空如也,具有很大的空間,大概尺度相當於月球到地球的距離的尺度。

電磁輻射的組成是由低頻率到高頻率波段,主要分為:無線電波,微波,紅外線,可見光,紫外線,X線和γ射線。人眼可接收到的電磁波稱為可見光,它們的波長是380∽780nm。因為可見光的波長遠大於原子的尺度,所以可見光不能射進原子核的內部。假如我們可以縮小到原子核的尺度,進入原子的內部,我們是什麼也看不見的。但我們可以用高能射線,比如γ射線來觀測。

原子的內部不但有這些實體的粒子,而且還有一些力場——電磁場,萬有引力場等組成。

萬有引力定律在宏觀世界是經過無數次檢驗非常精確的定律,但在微觀的世界是否適用呢?

在宏觀世界,萬有引力的引力場充滿整個宇宙的空間,如果把空間量化,一個普朗克值得體積內引力場的基本單位——引力子在一個方向的數量,我們稱為引力子的矢量密度,這個值在無有質量的空間是常量。充滿空間的運動的引力子和已經放棄的同樣充滿空間的以太是不同的,一個是以光速運動的,另一個是絕對靜止的。

假設一個單獨的有質量的物質存在於宇宙的空間,我們可以推測,該物質的基本單位——基元就會受到來自其周圍的四面八方的引力子撞擊。在各個方向上其遭受撞擊的引力子的數量在概率上相同,這就必然造成其受到引力子的撞擊的合力為零。此時,物質在我們看來,就像沒有受到力的作用一樣。所以說,單個的物質在宇宙的空間是不會產生萬有引力的作用的。

如果是兩個有質量的物質存在於宇宙的空間時,會出現什麼情況呢?我們現在來加以討論。處在引力子的海洋中的兩個物質仍然受到引力子的撞擊,在其他方向上,兩者受到引力子的撞擊都互相抵消,只有在兩者的連線方向上撞擊力不能互相抵消。在兩者的中間的區域,兩者的本身和它們內切線所組成的圓錐體的區域內,引力子因受到它們本身的基本單位——基元的過濾後,引力子的密度是小於正常的數值的。現在我們看到,兩者中間的引力子的密度小,外面的密度大,在運動著的引力子的作用下,就會產生兩者會受到引力子在連線方向上向內擠壓的趨勢,這個趨勢在我們看來,兩者好像相互吸引一樣,這便是萬有引力形成的本質。

如果我們用一條帶箭頭的射線代表引力子作用物質的效果,我們稱為引力線。物質表面單位面積通過的引力線的數量,我們稱為引力通量,我們用字母B表示,引力通量值越大,表示物體表面的引力場就越大。N表示引力線的數量,是恆定值。那麼,我們可以表示為

B=N/S

如果我們把物體視為球體,則作用於物體表面上的引力通量為:

B=N/4πR^2

如果物質的半徑減少了ΔR,則物體表面的引力通量變化量為:

ΔB=(N/4π)*[(R-ΔR)^-2-R^-2]

=N*(2R-ΔR)*ΔR/4π[(R-ΔR)*R]^2

當ΔR→0時,

則物體表面引力通量的變化率為:

ΔΒ/ΔR=N/2πR^3

通過上式我們可以知道,物體的半徑越小,其表面的引力通量就以其半徑改變量的3次方的當量變大,也就是說,其表面的引力場的強度以半徑減少量的3次方增加。如果一個有質量的物體,其體積集中在一點,它的半徑為零,那麼它表面的引力場的強度無限大。原子核的半徑比之於地球,其半徑不知是地球的幾億分之一,所以,原子空間裡的萬有引力的力場的強度不知是地球表面的多多億倍。

根據愛因斯坦的《廣義相對論》,處於強力場中的物質會發生鐘慢效應。也就是說,在原子的空間裡,是與黑洞內部相似,在裡面所有的運動物都會發生鐘慢效應。如果在原子的外面有一個觀察者,它會發現,原子空間裡的有質量的物質的運動都很慢,就像靜止不動一樣,除非是以光速運動的電子的運動。如果我們在原子的空間感覺呆了只有區區幾個小時,不知地球上的人類已經過了多少年,洞中方一日,世上已千年。

原子的空間還有電磁力場,質子帶正電,質子之間相互排斥,只有強核力才能把它們束縛在一起。電子帶負電,它們之間也有排斥力。所以電子之間的距離相差很大,不可能並在一起,只有包裡不相容原理才能描述電子的運動。我們尚不清楚電磁的本質,也不清楚質子,電子的內部的本質,所以,說明宇宙中電磁的本質尚有難度。但我們可以根據能量守恆定律來推測,電磁場的本質或許是其內部的特殊結構和萬有引力的引力子的相互作用的結果。這種結構非常精巧,引力子射進去,經過質子,電子內部精巧結構的轉化,就變成各自的電磁場了,也遵循了能量守恆定律。











憩園讀科普


你要是進到原子內部,那麼你定是比神仙還神仙的東西。你若真的能進入原子內部,你所見到的東西,定是前所末有的,人皆沒見過的___一團漆黑!祝你好運!旦願你還能出來,見見世間光明!!!


尋藝持久


看到你的前世和來生。





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