于是一个故意思的问题就出来了,微不雅观天下中同样类型的原子、质子、中子和电子,它们都是千篇一律的吗?要搞清楚这个问题,我们须要先来看看科学家们是怎么不雅观测这些眇小粒子的。
按照平常的思路,只须要通过光学放大设备将这些眇小粒子放大到足够的倍数,我们就可以看到它们的样子了。然而实际上这种方法并不可行,这是由于光学显微镜的分辨率极限是百纳米级的,而就算微不雅观天下中个头最大的原子,其大小也都是纳米级的,就更别谈比它小得多的质子、中子和电子了。
以是,要不雅观测到这些眇小的粒子,必须用其他的方法才可以。对付原子,科学家们目前常日都是利用的原子力显微镜(AFM)或者扫描隧道显微镜(STM)。其事理是利用一根原子级的探针,去感应目标原子间的各种浸染力以及物理征象(例如范德瓦尔斯力、静电浸染、隧道电流等等),从而描述子目标原子的样子。大略地讲,科学家可以借助设备来“摸”出原子的样子,如下图所示。

实验表明,纵然是同一种元素的原子,它们也不是完备千篇一律的,个中的事理可以大略地阐明为,原子的大小由电子的排布决定,而电子又一贯在运动,并且这个运动状态又是不规律的,以是至少每个原子的大小都是不同的。
而对付更小的质子、中子和电子,纵然是扫描隧道显微镜这样的设备也都无能为力了,科学家只能利用精密的探测仪器,来不雅观测和记录这些眇小粒子在不同条件下的各种反馈信息,然后间接地剖析出它们的各种物理属性。
可以看到,以目前的科技水平,我们只能知道这些眇小粒子的各种物理属性,能够判断出它们是属于哪一类的,但根本无法知道质子、中子和电子详细是什么样子。
不过只管看不到,我们还是可以推测一下,俗话说“一样米养百样人”,在地球上的几十亿人中,我们每一个人都是独一无二的,可以说全天下就找不到两个千篇一律的人。按照这个道理来讲,同样类型的眇小粒子很可能也不会是千篇一律的。
就像我们不雅观察蚂蚁的时候,如果我们用肉眼来看同一类蚂蚁,那么我们险些无法分辨出它们之间的不同,只能认为它们都是千篇一律的,而如果我们用高倍数的放大镜来仔细不雅观察,就可以看出它们之间的差异了。
在未来的某一天,人类也容许以利用强大的科技,将这些眇小粒子清清楚楚地呈现在面前,届时人们很可能就会创造,微不雅观天下中同样类型的原子、质子、中子和电子,它们并不是千篇一律,除了基本的物理属性是一样以外,它们还各有各的精彩。
好了,本日我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`
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