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?

幸福di地圖


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


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……


徐德文科學頻道


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。


科學探秘頻道


原子上能刮下的物質是什麼,當然是磁。

題主表述的原子不準確,叫原子核才更準確,因為原子核周圍的電子雲是沒有固定的外壁的。

原子核外面包裹著什麼?是磁。不僅原子核,就是電子、夸克,甚至號稱最小的量子,都浸泡在磁的汪洋大海中,所有微粒,無不與磁進行著親密的互動。

當然,磁還不是最小的,在組成黑洞的基本微粒面前,磁子也是龐然大物。但在黑洞外面,人們所能感知的最小微粒,磁恐怕能排第二。排第一的,非引力子莫屬。只不過在黑洞裡面,引力子仍然是龐然大物。


締造新社會


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?


科學船塢


刮不到什麼。把原子放大到汽車大小,那麼其圍繞原子核運轉的電子也就黃豆大小,原子運行的速度將是光速百萬千萬倍,想象一下,一個黃豆大小的電子,圍繞雞蛋大小的原子核,以大約四、五為半徑圓,速度約千倍光速運轉,由於電子的運動軌跡是不確定的,這樣就在以四、五米為半徑的圓面上好似形成了一層十分堅硬“膜”。但是,你想從這個“膜”上刮下粉末,是辦不到的,因為這個球“膜”是高速轉動的電子所形成的,不是真膜,電子是十分的,並且高速的轉動所產生的能量,當人拿著刀還沒有靠近“膜”時,刀就會融化或被打回來。


惠舒旅社老闆


首先原子並不是教科書上畫那種實心的球體,原子的結構和太陽系一樣,太陽是原子核,行星是外圍的的電子。

電子圍繞著原子核不停的旋轉,電子所經過的的範圍就是書上畫的球體。這個球體是一種邏輯意義上的理解,是不存在的。

如果把原子放大到汽車那麼大,你看到的現象是(如果你能看到的話)幾個電子不停的圍繞著原子核旋轉。由於速度很快,電子的殘影形成一個原子的球形外殼。

這時你用小刀去刮這個外殼,你根本刮不到粉末,因為這個外殼是電子的殘影,並不是有質量的東西。

你最多從原子表面刮下來一個電子,原子會因為少了這個電子而失去一層外殼。

當然這一切都是假設,你只需要理解原子並不像圖上畫的那樣,它不是實心的球體。


Illusion首席策劃


這個問題很有意思,我在想把原子放大後,用什麼工具去刮呢?

其實這個問題的答案取決於你所認為的原子模型是什麼,如果以現在公認的原子模型-電子雲模型來看,那麼你基本不存在原子壁這一說,因為當原子放大到公交車那麼大時,電子的繞核運動可能沒有想的那麼密集,所以要麼碰到電子,要麼就是刮到了空氣!因為原子核只佔整個原子大小的幾千億分之一!

所以這種情況只有兩種可能要麼刮到電子,要麼刮到空氣!

當然如果非得想刮下類似粉末一樣的東西,那麼就必須欺騙自己相信最早的道爾頓模型或者棗糕模型,這兩種模型都是早期人們對原子的認識,他們認為原子是一個實體,那麼當你放大後自然存在原子壁這一說法,也自然能刮下來粉末狀的東西。

當然我們不能騙自己,所以這個問題的答案就不言而喻了。最後這個問題有個bug那就是用什麼工具刮呢?畢竟刮的是原子啊。。。。


科學認識論


根據目前物理學家的觀測結果,最好的理論假設是基本粒子在三維空間中的體積為零。

把原子放大到公交車大小,電子和夸克的體積仍然為零,想刮點粉末是不可能的。

至於體積為零的東東怎麼會有自旋,可以通過一個位於無窮遠處的小球來想象,即小球的大小雖然為零,但旋轉仍然保留。

而為了解釋體積為零怎麼會有質量,物理學家於是鼓搗出了希格斯場和希格斯玻色子。質量不再是粒子固有的屬性,而是與希格斯場相互作用產生的效應。

不管基本粒子在高維空間是什麼樣子,它們在三維空間的體積為零,也就是說高維的結構不能帶到三維來,這對劉慈欣是個壞消息,但對地球文明則是一件幸事——數學武器也許早就被使用了。



循天法常


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。


分享到:


相關文章: