@ 2015.04.08 , 17:55

屁股为什么没穿透椅子?

我们都知道太空广袤且空旷,《宇宙、生命及一切》的作者Douglas Adams说太空真大,大得超乎你的想象,大得难以置信,大得没完没了。平时从你家那条路上的药店你觉得是很长一段路,可对太空来说,根本微不足道。

说到空这个问题,我(原文)这个非正式天体物理学家可以确认的是外太空一样是个很巨大很无聊什么都没有的地方。

那么物体内部的空间呢?我们平时接触的固体,比如桌椅板凳和我们黏糊糊的身体内部的空间是什么情况?让我们用显微级别或者纳米级别来看看固体物质的内部,我们会发现什么?结果让人大吃一惊,物体内部是大量的空旷空间。现代物理学最奇怪也是最不能让人接受的发现之一——固体这个概念就是弥天大谎。

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现在花您一点时间,请想象你屁股现在坐的椅子(如果您是站着的,那么就是地面)。很多人会觉得这些表面乃是无数原子组成的,椅子之所以是固体,因为组成椅子的原子彼此之间紧紧排列,你可以想象成一个盒子里装着大量的小钢珠。这些紧密排列的小钢珠承托着您的臀部抵抗重力。其实不是的,上面这种大量原子密集排列的想象是有问题的,是不科学的,是完全错误的。

每个原子都由两部分组成,一部分是中心的原子核(由质子和中子组成),另一部分是围绕原子核旋转的一些电子。每当我们看到下面这种示意图,给人的感觉就好象原子核就是这些小钢珠,电子就在不远处围绕原子核旋转。

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问题是原子核只有他妈的几飞米(1飞米=1x10^-15米),而任何电子到原子核的平均距离为1/10纳米(1x10^-10米),所以电子到原子核的距离是原子核自身直径的10万倍。

这又是什么意思?意思是说,承托你大屁股的椅子基本上是全空的。每个原子都是巨大的“无”,在无边无际的空旷空间里,偶尔会碰到一些物质。原子是这样,你的椅子也是这样——空的。那么前面那个原子紧紧排列的想象画面呢?不,完全没有这回事,挨边儿都说不上。

现在产生了一个价值6.4万美元的问题——如果原子只是空间的沙漠,你大屁股下面的椅子又是怎么存在的呢?为什么你的大肥屁股那点物质没有从椅子物质中无边无际的空间中穿透呢?

答案很简单,力。

所有电子和原子核像闪电劈里一样通过电磁力持续相互作用,每一次相互作用都是通过纯纯能量粒子光子的交换才得以完成。每次交换的光子都等同于对空旷的空间产生小小的拉力或推力。这才是我们称之为你的屁股的物质和我们称之为你的椅子的东西没有相互穿透的原因。

所以,固体不存在才是物质的真相。你所知道的所有固体——桌子、椅子、69樱桃红色福特野马跑车、你孩子的玩具,一切的一切都不是固体。相反,真正发生的只有携带力的纯能量在小的不可思议的一些物质之间电光火石的爆发。所有的这一切都消失在和星际空间一样空旷的原子空隙中。

下次你猛地坐下时,你要好好思考思考才行。

本文译自 NPR,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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