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原子核放大到籃球場(chǎng)那么大，拿（工具）去刮鑿?fù)冢芡诘竭吔橇蠁幔?br />
原子核放大到籃球場(chǎng)那么大，拿（工具）去刮鑿?fù)?，能挖到邊角料嗎？這是一個(gè)異想天開的問(wèn)題 。因?yàn)樵涌床坏矫恢?，許多人就有這種幻想，就希望把它放大來(lái)看看到底是個(gè)啥模樣 ?，F(xiàn)在我們就來(lái)通過(guò)這種假設(shè)，了解一下原子的有關(guān)性質(zhì) 。原子核放大到籃球場(chǎng)這么大，原子有多大？一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的籃球場(chǎng)，長(zhǎng)度為28米，寬度為15米，周邊還要有一些空地 。
通常人們認(rèn)為原子和原子核都是圓球狀的，我們就按照籃球場(chǎng)的內(nèi)空尺寸放大原子核，這個(gè)核就是一個(gè)15米直徑的球 。不同的原子有不同的核子結(jié)構(gòu)，最小的原子核只有1個(gè)質(zhì)子，原子量為1；最大的原子核有118個(gè)質(zhì)子，179個(gè)中子，原子量達(dá)到297 。我們不去管它，只按照一般的說(shuō)法，原子的數(shù)量級(jí)在10^-10m尺度，原子核的數(shù)量級(jí)在10^-15m尺度，來(lái)衡量這個(gè)原子有多大 。
這樣，如果原子核放大到直徑15米，這樣原子核放大倍數(shù)為1.5億億倍 。那么將原子直徑增加同等倍數(shù)，這個(gè)原子直徑就有1500公里 。用現(xiàn)實(shí)中的物體比較，這個(gè)原子核就差不多有一幢別墅那么大，而原子就要占據(jù)一個(gè)100萬(wàn)平方公里的范圍，而中國(guó)總面積才960萬(wàn)平方公里 。這個(gè)原子就相當(dāng)一個(gè)小星球，差不多有鳥神星那么大，鳥行星是太陽(yáng)系第三大矮行星 。
而這個(gè)星球般大的原子，總質(zhì)量的99.87卻在別墅般大的原子核上，體積卻只有整個(gè)原子的幾千億分之一，占據(jù)了巨大空間的電子質(zhì)量幾乎可以忽略不計(jì) 。那么原子是虛空的嗎？看起來(lái)的確是這樣，實(shí)際上并非如此 。早些時(shí)期，人們認(rèn)為的原子形態(tài)是行星模型，就是一個(gè)個(gè)電子圍繞著原子核在不同能級(jí)上運(yùn)動(dòng)，就像一顆顆行星圍繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，所謂虛空就是這么來(lái)的 。
后來(lái)量子力學(xué)的發(fā)展，粒子運(yùn)動(dòng)的不確定性原理認(rèn)為，人們無(wú)法確定粒子運(yùn)動(dòng)的位置和動(dòng)量，因此電子隨機(jī)地在原子核周圍運(yùn)動(dòng)，隨時(shí)可能出現(xiàn)在任何位置，這樣就形成了電子云模型 。可以理解為，原子的電子外殼實(shí)際上并非一個(gè)乒乓球樣的外殼，而是充實(shí)在每一個(gè)位置的點(diǎn) 。別看這占據(jù)質(zhì)量極少的電子外殼，卻牢固地包裹保護(hù)著原子核，要打破這個(gè)堅(jiān)硬的外殼，接觸到內(nèi)部的核，一般的常力是無(wú)法做到的 。
就如題目所說(shuō)，即便這個(gè)原子變成鳥神星這么大，用挖掘機(jī)、槍炮、原子彈也無(wú)法撼動(dòng)其表面半分，更別說(shuō)拿把鋤頭，或提著一個(gè)工具箱去挖、鑿、刮原子核了 。即便能刮動(dòng)外圍表土，你有辦法挖到鳥神星的核心嗎？多大的力才能打破原子的電子外殼呢？在地球上，組成物質(zhì)的原子和分子之間是有很大間隙的，因此物質(zhì)的確是疏松虛空的 。任何物質(zhì)，就連鋼鐵、金銀在高倍電子顯微鏡下，其結(jié)構(gòu)也是空洞大于實(shí)體，因此物質(zhì)在極大壓力下，就會(huì)被壓縮，密度增大 。
但這種增大只是分子、原子之間間隙的縮小，并不會(huì)觸動(dòng)原子外殼本身 。地球上最大壓力在地心，是海平面壓力的360萬(wàn)倍，那里的物質(zhì)在高溫高壓下成為特殊的流體狀，其堅(jiān)硬和韌性比地球任何地方的物質(zhì)都大，但原子形態(tài)依然沒(méi)有撼動(dòng)半分 。壓力的單位為Pa，稱帕斯卡，簡(jiǎn)稱帕，海平面大氣壓為101.325kPa（千帕），通俗說(shuō)法為1個(gè)大氣壓，也可以說(shuō)1公斤壓力，就是每平方厘米承受1公斤的壓力 。
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