將原子內部放大後,竟然和我們的太陽系相似?

最近看到一些網友提出一個問題,微觀世界的內部結構如果放大很多倍的話,就和我們所處的太陽系相似,所以今天針對這個問題講解下。首先為什麼說會很相似?因為我們知道原子內部有原子核和電子,其中原子核在中間,電子圍繞原子核做圓周運動,這個都是人盡皆知的事實。

那麼我們再來看看太陽系,太陽在中間,我們的行星就圍繞太陽做圓周運動,這裡的太陽不就是微觀世界裡的“原子核”,這裡的行星不就是微觀世界裡的“電子”,所以兩者居然如此相似的結論就得出來了。

將原子內部放大後,竟然和我們的太陽系相似?

不過這裡我要強調的是,微觀世界的結構和我們的太陽系絕對是完全不一樣的。不可否認微觀世界中原子核的確是在中間,電子也的確是圍繞原子核做運動,但是這和我們的宏觀太陽系運動完全不一樣。為什麼呢?宏觀世界的物體波動性特別小,我在之前的文章中詳細講解了宏觀世界雖然也有波動性,但是相比微觀世界而言小的微不足道,所以宏觀世界的行星可以圍繞太陽做圓周運動,且可以根據牛頓的萬有引力公式和牛頓第二定律推演出行星每一個時刻的運動狀態。

將原子內部放大後,竟然和我們的太陽系相似?

但是微觀世界的電子可不是簡單圍繞原子核運動,首先電子本身的位置就一直處於不確定狀態,這在微觀世界叫位置“疊加態”,也就是一個電子可以同時處於A、B、C三個位置,每個位置都會分到一定的概率值。而且更重要的是電子可以瞬間移動,比如電子原來處於A位置,過了一會兒可能會瞬間移動的B位置,由於位置發生了變化,那麼勢能必然也發生變化(注意:勢能和電子與原子核的距離有關),也就是電子的“能級”會發生躍遷。

將原子內部放大後,竟然和我們的太陽系相似?

當電子從A瞬間移動到B,如果A處於低能級,那麼電子就會吸收能量。反之電子如果從高能級移動到低能級,那麼會釋放能量,由於電子是瞬間移動過去的,所以釋放出來的能量就不是連續的,而是一份一份的,這也是量子力學中“量子”二字的最好詮釋。

同時你要明白,電子不僅僅會瞬間移動,電子的速度也處於不確定狀態,也就是電子可以同時擁有A、B、C三種速度,電子可以處於多種速度的“疊加態”,這種疊加態我在前面已經寫了20多篇文章來介紹,如果還是不懂可以先去看看。總之疊加態中的每一個速度都會分到部分概率值,如下圖所示

將原子內部放大後,竟然和我們的太陽系相似?

但是宏觀世界的行星就不是這樣了,每一個時刻行星都要一個確定的速度,這個速度的概率是100%,不存在概率被多個速度分配的情況,那麼行星的速度概率圖就是如下圖所示。可以看出行星只有在999999m/s這個速度有概率值且是100%,其它速度的概率值都是0。

將原子內部放大後,竟然和我們的太陽系相似?

所以微觀世界內部結構放大了,和我們宏觀世界的太陽系是大大的不一樣,大家千萬不要認為把一個原子內部放大了就是一個新的宇宙,這是一種比較錯誤的觀點。我是《小彭來給您解惑》,大家如果喜歡我的文章可以關注我。


分享到:


相關文章: