把原子放大到公交車那麼大,拿工具去刮原子壁,能刮出粉末一樣的東西來嗎,粉末是什麼?

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一個人對上帝說:主啊,請幫我把原子放大到公交車那麼大吧,我想刮點原子壁上的東西回去做藥引。

上帝說:好吧,雖然這不是我的專業,但誰叫我是無所不能的萬能者呢?不過我只能幫你放大,刮不颳得到就不知道了。

這人說:理解,理解,謝謝,謝謝。

上帝雙手合十,食指豎起,喝一聲:太上老君急急如律令,疾!然後說:這事兒成了!

這人一看,周圍空空蕩蕩,什麼也沒有,急了:原子呢?

上帝說:都說了不是我專業,我只是放大了一個原子,其它什麼都不知道。然後就隱然不見了。

這人趴在地上找啊找,找了半天,什麼都沒找到,正垂頭喪氣要走的時候,一個聲音歡快地傳來:嗨,聽說您在找我?

這人說:我在找原子啊。

聲音說:我就是原子啊。

這人問:您在哪兒啊?

聲音說:您把手張開,掌心向上。

這人照辦了,聲音說:好了,我現在在您手上了。

這人瞅了手掌半天,還是什麼都沒看到,就說:我還是看不到您啊。

聲音說:我在您智慧線和命運線相交的地方。

這人就在掌上找,終於在差不多是掌心的地方,發現了一個小小的塵粒,眼睛焦距稍一離開,就又看不見了,非得再重新聚焦才行。

這人說:哎呀,上帝他老人家騙我,我請他把您放大到公交車大小的。

塵粒說:他沒有騙你,我確實有公交車那麼大。

這人說:那您就是在睜眼說瞎話了。

塵粒說:您看到的我只是原子的心臟——原子核,只有原子直徑的十萬分之一。上帝應您的請求把我放大到一輛10米長的公交車大小,原子核的直徑也只有0.1毫米。在心臟的周圍,還有電子隨機出現在10米範圍內的任何地方,只是它還要小得小得多,您就是再請求上帝把原子核也放大到公交車大小,也沒辦法看清楚電子呢。

這人說:懂了,我要怎樣才能刮點您原子壁的材料回去做藥引呢?
塵粒說:我的壁就是電子啊,只是按照量子力學的觀點,它是隨機出現在公交車範圍內的任何一個地方,您要刮下它可不容易,它跑得很快呢。

這人問:有多快啊?我可是田徑高手,吃過藥,尿過檢的。

塵粒說:如果按經典理論來說,它的速度比光速還快。

這人垂頭喪氣地坐到了地下:那怎麼辦啊?

塵粒說:嗯,按量子理論的觀點,電子是同時出現在周圍所有可能的地方的,您隨便刮一下就有可能把它颳走了。

這人大喜,說:太好了。就拿了一把勺子出來要刮。

塵粒說:且慢,按照約翰·惠勒的說法,整個宇宙中就只有一個電子,它在時間中一會兒向前走,一會兒往後退,出現在宇宙中任何地方,讓人們誤以為宇宙中有無數的電子。您要把它颳走了,宇宙怎麼辦啊?

這人說:可我治病要它做藥引啊。

塵粒說:您這病沒治了,拜拜……


徐德文5分鐘科學頻道


微觀世界和宏觀世界差異很大,就比如原子,現代的觀點看來,原子並非實心小球(因此題目所言的把原子放大,之後再拿工具去刮原子壁是不可行的)。


如果這道問題拿去問20世紀前的物理學家,他們給出的答案可能就是肯定的:你會刮下一些原子粉末甚至還會有一些電子下來。因為那時候物理學家建立的原子模型分別是“道爾頓的實心小球模型”和“湯姆遜的棗糕模型”

道爾頓認為原子就是一個不可分割的實心小球;再後來湯姆遜認為原子內部存在電子,而電子是鑲嵌在原子表面的。


隨著實驗技術的不斷髮展,物理學家對原子的認知水平也不斷的上升,最後就出現了由盧瑟福提出原子行星模型,認為原子內部大部分是空的,中心存在原子核,周圍環繞著電子。按照這樣的觀點,那就不存在什麼原子壁了,你用勺子去刮,要麼刮到電子,要麼碰到原子核。

當然了,現在的觀點是基於量子力學得出的電子雲模型。如果非要定義一個原子壁,那隻能是電子雲來充當電子壁了,而所謂電子雲,其實就是電子的存在變成了概率分佈,只能說那個位置發現電子的概率是多少。

說到底,原子內部的電子、中子、質子,甚至於組成中子、質子的夸克。。這些究竟是什麼模樣呢?沒人知道。

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賽先生科普


把原子放大到公交車那麼大,拿工具去刮原子壁,能刮出粉末一樣的東西來嗎,粉末是什麼?

這個話題比較有趣,因為要分析這個話題的話我們必須先對原子的模型來一個比較系統的瞭解,才能分析刮下來的是什麼!

上圖是人類對微觀世界第一關:原子的認識過程;

一、十九世紀初英國科學家道爾頓提出了原子的模型,它認為原子是物質不可分割的堅固實體的實心小球!

假如認可您認可道爾頓的原子模型的話,那麼從這個不可分割的實心小球上刮下來的該種物質的部分原子成分!

二、從湯姆生模型到盧瑟福以及波爾的模型,除了對電子的軌道描述和原子核描述的差別外,表層是電子這個並沒有多大差別,從這幾個模型開始,如果要拿工具去刮這個模型的話,那應該能刮下不少電子!

三、但事實上現代原子模型是量子力學模型,即電子雲模型,電子是根據物質原子的不同而在不同的軌道上隨機出現,以一種雲模式概率形式出現!當然即使能刮下來的那肯定是電子沒錯!但電子數和原子核中的質子數是電荷相反、數量一一對應的,刮掉一個電子後,原子核即開始帶正電,如果您全部刮完,你刮下來的就成為自由電子了,會被其他活性離子捕獲!而這個原子核也將成為捕獲其他電子的工具!

不過出於不確定性原理,想要從上面刮下電子可不是一件容易的事,但也有一個暴力的辦法,即對原子加熱即可,使其達到等離子狀態,此時電子將遊離成為自由電子,就可以隨便颳了!

甚至你可以用磁場將負電的電子和正電的離子分離,這就是真正意義上的刮下原子物質了哦!


星辰大海路上的種花家


答案是有可能弄走一兩個電子,更有可能什麼都刮不到。

原子很空,電子很小

原子很小,我們看不見。原子半徑一般在0.1nm以內,也就是10^-10m , 其中原子核的半徑大約是10^-15m,電子更小,它的尺寸大約是10^-22m。如果你將原子一直放大,放到標準足球場那麼大,就會發現原子核就是足球場中心的一粒綠豆那麼大,然後就什麼都看不見了。

你肯定會說了,不對呀!不是還有電子嗎?初中課本就介紹了,電子是圍繞著原子核運轉的。

確實是有電子,但電子實在是太小,即使是把原子放大到足球場那麼大,你還是看不見電子,它們的位置大約是在足球場看臺的位置,比灰塵小多了。

體育場太大,咱們縮小一點,把原子縮到公交車大小,原子核比圓珠筆筆尖的小滾珠還要小,電子更是看不見。也就是說,這個公交車大小的原子幾乎是空的。

(原子很“空”)

一個原子中電子的數量大致是固定的,通常原子核中有幾個質子,它的外圍就有差不多同樣數量的電子。如果電子比質子多,這個原子就帶負電,叫負離子;如果原子被奪走了一兩個電子,它就帶正電,叫正離子。

神出鬼沒的電子

電子圍繞著原子核運行,它的速度很快,能接近光速,又因為原子的直徑實在是太小,大約是10⁻¹⁰m,所以在原子的尺度我們看電子,電子只是隨機出現在它軌道的任何位置,就像是雲一樣。於是科學家稱之為電子雲。電子雲並不是表示電子很多,而是它出現的位置像雲中的小水滴那樣捉摸不定。

(電子雲。請注意,這只是示意圖,真正的電子你看不見)

一個公交車那麼大的原子,它看起來是空無一物的,它的電子就像是在公交車周圍神出鬼沒快速閃現的微塵,原子沒有硬殼,所以你什麼都看不見。看不見怎麼刮?

用什麼工具刮?

既然我們將原子放大到公交車大小,我們用的工具自然也變得十分巨大,因為工具也是由許許多多原子組成的,這些原子也是有原子核與核外電子。在那個公交車大小的原子面前,我們的工具可不會是一把精緻的小刀,它看起來更像一座高山!最小最小,它也會有一棟大樓那麼大。

(想象一下,用旁邊的大樓來刮公交車大小的空的東西)

用“蹭”比“刮”更確切些。

當兩個原子相互接近時,由於各自外圍都有帶負電的電子,所以它們會互相排斥。隨著原子之間距離的進一步縮短,兩個原子內層閉合殼層(電子將軌道會部佔滿)會強烈排斥,原子不能再繼續接近。

(原子間作用力)

在蹭的過程中,如果工具的原子有與“公交車原子”發生氧化反應,產生化學鍵,同時工具的原子得到電子的能力更強一些,是有可能把“公交車原子”最外層的電子拿走一兩個的。否則是一個電子都拿不走。

最後總結:

原子並不是我們平時畫的圖那樣呈球形,原子很空,原子核和電子都極小,電子圍繞在原子核周圍高速運動,你極難捕捉到電子。

(真的原子,絕不是這樣)

電子的運動軌跡通常表現為電子雲,儘管看起來很鬆散,但它與原子核之間的力是很強大的,並不容易被“刮下來”。

如果我們將原子放大到公交車大小,那麼我們用來“刮”原子的工具勢必比公交車大許多,所以用“蹭”更合適。

通過氧化反應可以從金屬元素原子的最外層軌道拿走一兩個電子,但是要想拿走氧、氟、氯等原子或惰性氣體元素最外層的電子則幾乎是件不可能完成的任務。


老粥科普


歡迎來到微觀世界。

首先,微觀世界並不具備我們日常的一般常識,很多日常生活中的知識在微觀世界中並不存在。比如:

原子並不具備可操作性。對一個原子進行簡單的物理性操作是不可能的,如果原子被放大到汽車大小,最簡單的工具也是會達到航空母艦的尺寸,用航空母艦去刮一臺汽車?不具有操作性。

原子不具有物體性,只具有物質性。不能以看物體的方式看原子,在微觀世界,所有粒子不具有物體屬性,比如大小、重量、硬度、顏色、大小、邊界尺寸等,它的尺寸只具有統計意義,而沒有測量意義,形象地比喻一個放大的原子,更像一個不停飛舞的蜜蜂,而且是有30多(對不起,我忘記鐵的序列號了)個翅膀的蜜蜂。

既然不具有物體屬性,那麼單個原子就不具備經典物理屬性。也就是說它是不可分割的,更不可能被刮下屑來。

但它是可以被破壞的,比如用另一個原子彈爆炸產生出來的中子轟擊它,它可能會產生一些變化,不過我編不下去了。


叮叮東334


應該是把原子核放大到公交車那麼大。如果原子放到公交車那麼大算5米,原子核大概還只有0.05毫米,人眼睛很難看見。因為原子核直徑是原子約10E-15米,而原子的直徑是10E-10米。

原子核是密度非常大的物質,也非常的堅硬,人類用普通的物質去刮原子核是根本刮不下任何東西的,也不可能刮下任何東西,除非用高能粒子對撞機。

一是因為普通物質的表面是電子,人的力量是根本沒有方法將電子接觸到原子核的,電子的簡併壓是需要巨大的星球的力量才可以,如中子星內部的壓力。

二是原子核是質子和中子,質子和中子內部是3個夸克,夸克有夸克禁閉的力量,夸克無法被單獨分離,假如能刮下來物質,這個東西就是夸克。


維度開拓者


假設你將一個原子突然的靜止,就是瞬間讓其停止了運動(當然絕對停止運動是不可能的),達到了極限逼近絕對零度時的狀態,導致電子運動、核運動達到了最低的量子態時,把這個原子變成一輛公交車般大,比方說鐵原子吧,鐵原子的原子序數是26,代表鐵原子擁有26個質子,26個電子。

有人說就26個電子是如何讓鐵原子擁有近似球體的結構的呢,根本填不滿諾大的原子體積啊。

這就要提及描述原子模型的電子雲模型了,電子的存在其實是概率的分佈,並不是實實在在的在那裡繞著核運轉的粒子,只有在經典力學中是這樣解釋的。

在量子力學中,電子的存在變成了概率的分佈,根據測不準原理,你無法精確測量一個電子在某位置時精確的動量,所以你就無法描述電子的運動軌跡。但是我們還是需要表示它的啊,於是,科學家用一種能夠表示電子在一定時間內,在原子核外空間各區域出現的概率的模型來描述電子在核外的運動,這就是電子雲模型了。

所以,你用刮子刮一下,那麼刮掉的可能是幾粒電子、另外還摻雜著一些光子。

個人的淺見,你們有什麼要補充說明的嘛?


科幻船塢


由於我們生活在宏觀世界,而宏觀世界的一切都是確定的,可以度量的,這種根深蒂固的思想觀念常常讓我們陷入迷茫,尤其是面對詭異的微觀世界,那裡的一切與宏觀世界大相徑庭,雖然如今我們知道這點,但很難真的接受,同時在思考微觀世界的情況時不由自主地會用宏觀世界的眼光去思考!

而問題中的這種疑問就是這種情況,宏觀世界裡我們很容易做到用一樣工具刮出粉末狀的東西,比如說刮牆壁。於是我們就會套用宏觀實際的理念用於微觀世界:如果用一種工具刮原子,會不會也刮出粉末狀的東西?

如果這個問題放在20世紀以前,人們認為或許真的能刮出粉末狀的東西,因為當然科學界普遍認為原子是實心的,應該能刮出一些東西來!

不過隨著量子力學的發展,如今我們知道了原子的結構,那裡幾乎都是真空,如果原子有足球場那麼大,原子核只有一個豆子那麼大,而電子更小了,根本看不見,其他地方都是虛空!而如果原子有公交車那麼大,原子核還沒有芝麻大,電子更看不出來了!

而且,電子的位置不是固定的,也不是像宏觀的地球那樣圍繞著太陽旋轉,電子是非常隨機地出現在原子核周圍,以概率方式存在某個地方,俗稱“電子雲”!

即使真的用某中工具去刮,刮掉的也只能是電子,而且幾率很低,畢竟想要在足球場大的範圍內刮掉一個幾乎看不見的東西,實在太難了!

事實上,當我們用“刮”這個字描述微觀世界時,就註定了我們的出發點就是錯誤的。原子核和電子是一個整體,一起存在的,如果某個電子被“刮”掉了,原子核也會吸引其他的電子,除非溫度非常高,原子核和電子都處於一種遊離狀態,成為離子!

這說明什麼?給原子升溫就是一種“刮”的方式,而升溫的方式就是注入能量,能量可以“刮”掉電子,而不是用實物去刮!


宇宙探索


答:微觀粒子和宏觀事物有著本質區別,微觀事物不再具有實體的表面,更像是由力場包圍著的能量團;在量子力學中,基本粒子比如夸克、電子是不可分的。


原子由核外電子與原子核組成,原子核由核子(中子和質子的統稱)組成,核子又由夸克組成;假設我們把一個原子,放大到汽車那麼大,原子的各方面屬性同比例增大,那麼我們會看到什麼呢?

這是一個不好回答的問題,因為微觀事物和宏觀事物完全不一樣,比如對一個電子來說,由於不確定性原理,電子不可能擁有實體的表面,所以你也不可能從電子錶面上刮下來什麼。


我們就來大膽猜想一下,如果把氫原子核的直徑,放大到1米後的情形:

(1)核外電子的軌道直徑,將達到10公里,根據氫原子的電子雲模型,電子不會像行星繞著太陽那樣存在,而是隨機出現在整個空間當中,只是在軌道附近發現電子的概率最大;

(2)放大後的氫原子,在原子核附近數公里範圍內,將存在非常強的電磁力力場,由於人體也是由各種原子組成,所以人在放大版氫原子核附近,將會被原子核與電子產生的強大力場分解掉;

(3)如果我們忽略原子的電磁相互作用,繼續靠近放大版的氫原子核,那麼在氫原子核數米範圍內,原子核會產生比電磁力強100倍的強相互作用力場;

(4)如果繼續接近氫原子核(質子),會發現質子由三個夸克組成,由於夸克禁閉,夸克無法獨立存在;

在微觀,基本粒子不再具有實體表面,它們更像是一種由力場包圍起來的能量團,根據相對論質能方程,粒子的質量對應著相應的能量,所以你是不可能在原子核表面刮出什麼的!

當然,上面只是個人的猜測,人類目前對微觀事物的瞭解還不夠,試圖用經典思維去描述微觀事物是非常不恰當的。


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艾伯史密斯


如果真的可以把原子放大到這麼大,那麼用工具刮,得到的是一個巨大的“電子”。

不考慮量子效應的情況下,原子的構造和太陽系很類似。所以把原子放大到公交車那麼大,那麼你得到是一個個巨型電子圍繞原子核運動的一翻景象,而且這種繞核運動還和經典的行星繞太陽系不一樣,因為原子內的電子是以一定概率隨機出現在各處的,而這種概率可以以概率雲(電子雲)的形式描繪出來。另外,由於電子在核外的運動非常快,所以導致我們看放大後的原子時,看到的是一個巨大的電子雲外殼。



如果此時我們卻“刮”原子,那麼無疑我們得到的僅僅是巨大的電子而已。而且不論我們使用多厲害的工具,都只能夠得到電子。因為按照現在的物理學理論,電子已經是最基本的粒子了,具有不可分割性。所以我們只能夠把原子最外層的電子給刮下來。

當然了,把原子放大也僅僅只存在於科幻電影之中,就像蟻人裡面的皮姆粒子,就可以通過改變原子大小來改變物體的大小。但是電影畢竟是電影,現實世界裡面是不可能隨意放大一個原子的,因為核外每個軌道都是量子化的、固定不變的,原子不可能出現突然變大或者變小的情形。


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