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微观世界是什么样子的?现在我来颠覆你的思维定势

以前,我们讲过太阳系、银河系和宇宙的微观模型,那你有没有想过微观世界到底是个什么样子,今天让我带你去微观世界畅游一番。

我们要畅游微观世界,首先得从纳米说起,纳米技术在工程、医学、生物技术方面有广泛的应用,据说只要纳米医学发展成熟,人类所有的疾病、所有的遗传缺陷都能很容易治疗。今天咱们先不谈这个。

微观世界是什么样子的?现在我来颠覆你的思维定势

显微镜下

一纳米等于10亿分之一米,或者百万分之一毫米。人肉眼能看到的最小尺度为0.1毫米,相当于10万纳米,也就是说,你的眼睛最多能看到10万纳米的尺度,要想畅游小于这个尺度的微观世界,只能借助于显微镜了。

现在我们得给微观世界建立一个模型,在建立模型前,先看看我们中学学过的电子、质子、中子、原子的直径(这个直径只能精确到数量级)

电子:直径1亿亿分之一米,相当于1000万分之一纳米。

中子和质子直径1千万分之一米,相当于100万分之一纳米

原子:直径1百亿分之一米,相当于10分之一纳米

原子核:直径一千万亿分之一米,相当于100万分之一纳米

微观世界是什么样子的?现在我来颠覆你的思维定势

原子模型

微观世界是什么样子的?现在我来颠覆你的思维定势

太阳系模型

在这些物质的组成单位中电子的尺度最小(今天暂不讨论量子层面的基本粒子)我们把电子放大到人1毫米,相当于放大10万亿倍(把太阳缩小同样倍数后直径是0.14毫米)。那么质子和中子就是10毫米,原子大约是1千米,原子核半径大约是10毫米。一般电子绕原子核运行的轨道半径就是原子半径,模型中约为1千米。也就是说,如果把原子核看成10毫米或者一厘米直径的小球,那么电子就相当于1毫米的小球,电子的运行轨道距离原子核有1千米远。索性,将原子核放大到太阳一般大小-100万千米,那么电子直径就是10万千米,其运行轨道距离原子核有1000亿千米,距离太阳最远的恒星海王星距离太阳约为45亿公里。大家自行脑补一下,看看原子里面多么空旷,比原来缩小过的太阳系还空旷的多的多。

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