电子和原子核之间是绝对真空吗

放大字体  缩小字体 2019-09-24 17:41:03  阅读:8708 作者:责任编辑NO。郑子龙0371

关于这个问题,咱们要先把“真空”的界说讲清楚。

关于大多数人来说,所谓的“真空”是指不存在任何物质的空间状况。咱们也能够了解成是必定区域内的气压远远小于大气压。

关于这种界说,我要简单说一下,在这种顶一下的“真空”,实际上,肯定真空是不或许存在的,即使是外太空都不是肯定的真空,而以为抽真空也没办法完成肯定的真空。

那接下来,咱们说一说原子内电子和原子核之间的是不是存在肯定的真空。一般来说,咱们看到的原子模型都是这样的:

不过,后来跟着量子力学的开展,科学家发现核外的电子并没有所谓的预订轨迹,它并不像行星和太阳系之间的联系,电子在原子核外是呈现电子云的状况,意思是,电子的方位是随机的,连它自己都不知道下一刻会呈现在哪,咱们只能用概率来描绘电子呈现的或许性。

其次,其实原子核特别小,原子有一个足球场那么大,而原子核或许只需一只蚂蚁那么大。而电子现在大多数科学家以为,电子是没有体积,现在在10^-18米规范下没有得到电子的体积,因而,原子内部大部分都是空心的。

那原子核和电子之间的空间是真空的么?

答案很简单,其实并不是。

原子核和电子之间非但不是真空,相反其实特别热烈。想要了解这个,咱们就要从粒子物理规范模型说起。

科学家经过粒子物理规范模型一致了四大效果力中的强相互效果,弱相互效果和电磁相互效果。

而这三种效果其实都在亚原子层面都有存在。

光子

首要,咱们能够都知道电子是带一个单位负电的,而原子是带正电的。因而,电子和原子核之间就有电磁相互效果,而传递电磁相互效果的是光子。因而,在电子和原子核之间,是存在光子以运动的方式在传递电磁效果。乃至是电子在发作能级跃迁时,也会吸收或许放出光子,而这些光子的方向是随机,就有必定的概率穿过整个原子。因而,至少在电子和原子核周围是会存在光子的。

希格斯玻色子

其次,还有存在一种被人叫做“天主粒子”的希格斯玻色子。整个粒子其实是担任质量的,它广泛存在与整个空间傍边,无论是电子、原子核都会遭到希格斯玻色子的影响。电子和原子核因为经过希格斯场被减速下来,因而才获得了本身的质量。

中微子&电子

除此光子、希格斯玻色子,还有或许会有中微子。在粒子物理规范模型中,中微子是一种轻子。因为它很难和物质反响,所以中微子穿透力极端强壮,质量还特别小。咱们的身体时时刻刻都有中微子穿透,但咱们底子感觉不到,大概是每秒钟会有1000万亿个中微子穿过一个人的身体。

那这些中微子都是哪里来的呢?

穿过地球人类的中子绝大多数来自于太阳,太阳的中心正在发作核聚变反响,只需有质子-质子反响和碳氮氧循环反响,在反响进程之,氢发作核聚变融组成一个氦-4。在这个进程中会开释出很多的中微子。

而中微子的呈现本质上其实和弱力是有联系的,这其实就和β衰变有关。如果是“正β衰变”,核内的一个质子会转变为中子,一起开释出一个正电子和中微子。如果是“负β衰变”,核内的一个中子会变成质子,一起开释一个电子和一个反中微子。

在这个弱力的效果下,不只有中微子,还有电子。一切,还有必定的或许性便是,原子核和电子之间会呈现反中微子和正电子。

所以,电子和原子核之间并不存在肯定的真空,相反其实很热烈,其实存在着光子,电子,中微子,希格斯玻色子。

并且我再弥补一点,实际上,依据量子力学,“真空”其实也不是一无所未有,实际上,真空是不空的,存在这量子涨落,会有虚电子对发生。依据狄拉克方程,真空其实便是量子场体系的基态,意思是能量最低的状况。所以,真空其实不空。

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