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既然原子是空的,那為什麽我們可以真實的感受到物體?

2024-03-03科學

前言:

你有沒有想過,世界上的一切事物最終都可以追根溯源到「原子」。

但令人不解的是,我們的身體、大自然中的一花一草一樹、人造的各種器物,明明都是由原子構成的,為什麽捫上去都是那麽真實可感呢?

即便是我們的皮膚,也是由大量的細胞堆疊而成的,而我們的細胞又是由原子構成的,那麽按理來說,我們應該只能感受到「空」了啊?

那麽為什麽我們卻感受到了綿軟、潤滑、滿滿的「真實」呢?

這到底是為什麽呢?

一、原子中的「空」並不是你想的那樣「空」。

既然人們說世間一切都是由原子構成的,那我們就現在來說說什麽是原子吧!

原子是構成所有事物的基本粒子,就好像建築物組成的「磚」一樣,也正是因為原子的存在,我們才有了大自然中五花八門的物質。

經過多年的研究,科學家們發現,原來原子並不像人們想象中那樣宏大和實體,而是由一個微小且超級緊湊的「原子核」和圍繞著原子核運動的一圈「電子」組成的。

那麽這個原子核在整個原子中就好像雞蛋中的蛋黃一樣重要了吧?

那原子核的體積到底有多大呢?

一般來說,原子的直徑大約為0.1納米,而在這0.1納米的直徑中,原子核的長度也只有0.001納米左右而已。

若將這個尺寸與人類的微觀世界作一個對比的話,那好比是將一個足球場中心的足球與整個足球場的比例畫上畫兒一樣,極為的微小。

可是即便如此,這個小小的原子核中竟然不只有一個可以揮之不去的「質子」,還有許多「中子」!

這兩種物質雖然不一樣,但它們之間都具有一個共同點,那就是都是構成原子核的基本微粒。

通常來講,原子核中的質子數量會和它周圍的電子數量相等,因為質子是帶正電的,而電子則是帶負電的微粒,所以當它們的數量相等時,原子就是一個電中性的「粒」了。

當電子圍繞著原子核運動時,它們之間的靜電作用力可以讓電子固定在某一範圍內運動。

除此之外,還有一種稱為「強相互作用力」的力量也在維持著原子核的穩定,這種力量十分強大,甚至可以讓質子和中子之間互相吸引,從而將它們牢牢的固定在一起。

雖然原子核中的質子和中子占據著絕大部份的空間,但它們的質素卻只占到了原子整體質素的極少部份。

以氫原子為例,它的原子核中只有一個質子,而電子亦是一個,雖然它們的質素非常輕,但卻占據著整個原子的99.9999999999996%!

這也就意味著,原子的內部空間是極其巨大且空曠的,就好像是一個「空殼」一樣。

而電子則就好比「蚊子」,在這麽大的空間內隨意飛舞。

但正是因為電子能夠在原子核周圍不斷運動,才讓它具有了「活力」和「能量」。

正是這些電子不斷的釋放和吸收能量,才讓世間萬物都擁有了各種各樣的性質和特征。

所以換句話來說,雖然原子的內部空間大得驚人,但它的外在特征和影響卻十分巨大。

二、原子湊在一起便是大「家」。

在我們的身體中,有一個非常重要的物質,它就是「水」。

水無處不在,平常我們喝的白開水、吃的飯菜、身體內的血液細胞,甚至是空氣中也都包裹著微小的水分子。

那麽水又是由什麽構成的呢?

科學家們發現,水分子是由兩個氫原子和一個氧原子透過共價鍵結合在一起形成的,它們之間透過電子的共享來實作了「聚攏」。

若將這個過程放大到微觀世界,那麽當兩個原子足尖碰到一起,電子的運動軌跡便會受到影響,從而讓兩個原子之間產生了一種「吸重力」。

在這種吸重力的作用下,電子會不斷的運動,並在兩個原子之間「往返穿梭」,最終透過與原子核相互吸引,使得兩個原子之間形成了一種「紐帶」。

這種兩個原子透過共享電子才能實作的「聯系」就被稱為「化學鍵」。

而當兩個或多個原子透過化學鍵相互連線在一起時,便形成了「分子」。

不同的原子之間可以透過不同的方式形成化學鍵,從而形成了不同的物質。

例如氧氣分子就是由兩個氧原子透過兩對共價鍵連線在一起的,水分子則是由一個氧原子和兩個氫原子結合而成的。

而且這種化學鍵還可以透過外力或者外界條件來打斷或者重新組合,這也就為物質的「轉化」提供了可能。

要形成一個穩定的分子,除了要看原子之間能否形成化學鍵外,還要看它們之間的排列方式和數量。

在自然界中,氧氣、水、鹽、甚至是我們身體中的脂肪、蛋白質、碳水化合物等等,都是由不同的原子組成的,而這些分子的形狀和排列便決定了它們的性質和特征。

所以即便是由相同的原子組成,只要它們之間的排列方式不同,它們便會呈現出不同的性質和特征。

三、原子能讓我們感覺到「真實」嗎?

那既然我們的身體和周圍的環境都是由原子構成的,那麽我們為什麽感受不到「空」呢?

之所以會有這種錯覺,主要是因為我們對「空」和「實」有一種誤解。

事實上,世間萬物的確都很「空」,但它們並不是「沒有體積」,而是「空間」極其巨大。

以人類世界而言,除了我們自身的原子,其它的原子之間並沒有什麽直接的「接觸」,因為它們之間的間隔和空間都非常的巨大。

這就好比是海洋中的水滴,雖然看似沒有什麽,但當它們聚在一起時,卻形成了一股恐怖的大浪。

原子之間也是一樣的道理,雖然它們的空間很大,但在一定的條件下,它們也會發生一些「奇妙」的化學反應。

當我們的手和一件物品接觸時,實際上是因為兩者之間的原子發生了「作用」,最終兩者便緊緊地「粘」在了一起。

也就是說,我們並不是真的「觸碰」了物品,而是將物品和我們的手之間的「空間」扭曲了。

雖然我們的手和物品之間的空間很大,但由於我們手中的原子和物品的原子發生了「作用」,所以最終便形成了「感受」。

當我們站在地球上,感受到陽光的溫暖,看到大海的遼闊,或者聞到花香的時候,其實都是因為我們的身體和這些物質發生了「作用」,最終產生了一種「感受」。

這種「接觸」雖然不是我們想象中的那種「直接」的接觸,但卻足以讓我們感受到世間萬物的美好和神奇。

筆者認為:

雖然我們生活在一個充滿科技和高樓大廈的世界中,但我們也應該多留心身邊的事物,尤其是那些「微小」的原子。

正是因為有了這些原子的存在,我們才有了華美的大自然、豐富多彩的人類世界、生機勃勃的植物和動物。

希望今後人們能夠更加珍惜和善待我們的這位「共同創造者」!