显微镜都看不到的原子,你能用手捏碎吗?

你把手指用力捏一下,大概用了1牛顿的力,而一个氢原子中,原子核用来束缚电子的库仑力只有0.000000082牛,这个力相当小,也就是说只要你对他们施加的力略大于这个数值,你就能破坏氢原子。


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那么在现实中,如果你两根手指用力捏一下,这个过程中,是不是有一些哪怕一个原子被捏碎了呢?或者你拿出一把锋利的刀,用它切菜的时候会不会正好把一些原子给割开了?如果你现在坐在椅子上,不管是从触觉还是视觉来说,屁股和椅子都一定接触到了彼此,但在原子层面上并不是这样,它们之间有着十分微小的原子缝隙,你整个人其实悬浮在空中。


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屁股和椅子都是由原子组成,原子包含原子核和在轨道上运行的一层层电子,当两个原子相互靠近,并且不会发生化学反应时,他们很难碰到对方,因为他们的电子带有相同的电荷,排斥彼此。

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根据一个叫做泡利不相容的原理,你也没有办法把原子压扁,让原子离得更近。当你切菜的时候,你能轻易地用刀切开食物,但是刀依然没有碰到食物,它是用电子的斥力把食物中的原子推开。那么有人就会说,如果我的两根手指只很硬,不会被挤压变形,这样可以捏碎原则吗?

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不会变形的物体被称为刚体,假如刚体真的存在,那么组成它的粒子之间必须要有无穷大的作用力来固定住彼此。粒子之间会相互吸引坍塌,体积不断变小,直到形成黑洞一样的东西。但是这个假设以目前的科技来说,并不容易实现。那么你到底该如何才能破碎一个原则呢?

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香蕉含有大量的钾元素,大约每8000个钾原子中就有一个是钾的放射性同位素,如果你一下只掉600根香蕉,受到的辐射相当于做了一次x光片。一些比较重的放射性同位素会释放中子,你可以用这些中子撞击其他原子的原子核,实现你破碎原子的目的。理论上原子核大于体原子核的原则都能产生核裂变,但是这种方法有一点不那么安全,因为如果引起不受控制的链式反应,被原子弹炸一下。更不说,同时也会有法律上的风险,2011年有个瑞典男人,就因为在厨房用放射性物质镭、镅和铀分裂原子而被逮捕。

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除此之外,还有一种相对简单而且安全的方法,我们知道,核聚变反应之所以在极高温度下进行,其实本质上是为了加快粒子的运动速度,让粒子有足够能量互相撞击,如果你两只手能以接近光的速度,拍在一起,那么你手上的一部分原子的原子核,就会在撞击下形成新的元素,并释放出大量能量和中子。

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鼓掌,并不违反国际原子能机构规定,所以你可以自己试一下。

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页面更新:2024-04-16

标签:原子   链式反应   斥力   刚体   氢原子   原子核   中子   显微镜   粒子   香蕉   椅子   用力   手指   食物   原则   时尚   电子

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