1
00:00:00,000 --> 00:00:03,910
原子是非常微小的东西

2
00:00:04,450 --> 00:00:10,370
一根头发差不多与500,000个叠在一起的碳原子一样粗

3
00:00:10,691 --> 00:00:15,311
看看你的拳头，它含有超过 一兆的原子

4
00:00:15,811 --> 00:00:19,941
如果把原子想像成弹子一般大小，那你的拳头将会有多大？

5
00:00:20,317 --> 00:00:24,387
差不多地球那么大吧…
嗯…还是很难想像？

6
00:00:24,520 --> 00:00:26,610
让我们试试不一样的

7
00:00:32,999 --> 00:00:34,226
看看你的小指

8
00:00:34,533 --> 00:00:38,053
想像你的指尖有如你所处在的房间那么大

9
00:00:38,511 --> 00:00:40,731
现在，把米倒入房间里，而且并将房间装满

10
00:00:41,001 --> 00:00:44,131
一粒米就代表你指尖的一个细胞

11
00:00:44,641 --> 00:00:46,561
让我们把那粒米给放大

12
00:00:46,729 --> 00:00:50,109
现在，一个细胞就好像你的房间那么大

13
00:00:50,263 --> 00:00:55,063
再用米把房间装满
一粒米就大概是一个蛋白质那么大

14
00:00:55,152 --> 00:01:00,592
最后将米粒之间的空隙加入沙子

15
00:01:01,298 --> 00:01:04,968
那一粒沙子就是原子的大小

16
00:01:05,118 --> 00:01:06,948
那么，原子到底是什么组成的？

17
00:01:07,060 --> 00:01:09,680
我们现在就假想原子长得这样

18
00:01:09,822 --> 00:01:12,122
这样比较容易明白

19
00:01:12,309 --> 00:01:15,339
原子基本上含有3种基本粒子

20
00:01:15,447 --> 00:01:18,417
中子、质子、和电子

21
00:01:18,999 --> 00:01:23,179
质子和中子围在一起，并且形成原子核心

22
00:01:23,289 --> 00:01:25,159
它们俩被强相互作用维着

23
00:01:25,229 --> 00:01:28,339
强相互作用是宇宙的四大根本力量之一

24
00:01:28,447 --> 00:01:32,037
质子和中子是由夸克组成，并由胶子维起

25
00:01:32,223 --> 00:01:34,783
至今，没有人知道夸克究竟有多大

26
00:01:35,258 --> 00:01:38,558
科学家认为它们可能真的只是一个点，就像在几何学里一样

27
00:01:38,788 --> 00:01:41,758
试试把它们想像成零维吧…

28
00:01:41,978 --> 00:01:46,548
科学家怀疑夸克和电子是宇宙里物质最基本的部件

29
00:01:46,952 --> 00:01:53,752
电子以每秒2200公里的速度环绕原子核心

30
00:01:53,929 --> 00:01:57,409
这个速度足以在18秒内环绕地球一次

31
00:01:57,675 --> 00:02:01,665
科学家认为电子和夸克一样，是宇宙里物质最基本的部件

32
00:02:01,850 --> 00:02:10,870
原子里99.999999999999%的体积是个空虚

33
00:02:11,246 --> 00:02:13,362
可是，这并非如此

34
00:02:13,578 --> 00:02:19,146
我们所意为的空虚其实是一个装满量子涨落的空间，

35
00:02:19,263 --> 00:02:23,603
拥有势能并自发地组建于拆散的空间

36
00:02:24,000 --> 00:02:28,330
这些涨落直接关系到带电粒子的相互影响

37
00:02:28,461 --> 00:02:30,251
可惜，这将会由另一个视频来解释

38
00:02:30,440 --> 00:02:34,063
那么，原子核心和电子到底占了多少空间？

39
00:02:34,746 --> 00:02:39,080
如果你将帝国大厦里的原子核心之间的空虚去除，

40
00:02:39,090 --> 00:02:41,310
那么帝国大厦将变成一粒米的大小

41
00:02:41,498 --> 00:02:45,018
人类所有的原子将能装进一个茶匙

42
00:02:45,210 --> 00:02:49,140
当然，宇宙间是存有这么极端状态的物体

43
00:02:49,182 --> 00:02:52,662
在中子星里，因为原子核心的密集压实，

44
00:02:52,758 --> 00:02:56,918
一个只有几公里宽的物体持有着相等于3个太阳的质量

45
00:02:57,105 --> 00:03:00,975
还有，原子到底是长得怎样？

46
00:03:01,079 --> 00:03:03,619
差不多这样吧…

47
00:03:03,791 --> 00:03:07,461
电子在同时像波函数，也像粒子

48
00:03:07,722 --> 00:03:11,472
我们能够计算出一粒电子在某个时间所处在的位置

49
00:03:11,821 --> 00:03:14,421
这些可能位置，也称原子轨道

50
00:03:14,611 --> 00:03:18,311
是我们能以95%的确定性来推断电子的位置

51
00:03:18,557 --> 00:03:23,077
我们越远离原子核心，能够找到电子的几率就越接近零

52
00:03:23,575 --> 00:03:25,535
可是，这个数字并不是零

53
00:03:25,597 --> 00:03:31,067
所以原理上，一个原子的电子可能在宇宙的另一端

54
00:03:31,516 --> 00:03:32,776
慢着…

55
00:03:32,801 --> 00:03:36,011
这些奇特的东西构成了宇宙所有的物体

56
00:03:36,392 --> 00:03:42,552
许多已知的元素并不需要很多基本粒子，只需要3个

57
00:03:42,552 --> 00:03:46,667
一个质子和一个电子就是氢

58
00:03:46,723 --> 00:03:49,903
再加上一个质子和一个中子就形成了氦

59
00:03:50,043 --> 00:03:56,213
再加上一点就得了碳、接下来是氟、然后就是金、等等

60
00:03:56,660 --> 00:03:59,400
一个元素的每一个原子都是一样的：

61
00:03:59,580 --> 00:04:03,160
例如，宇宙内所有的氢原子都是一样的；

62
00:04:03,199 --> 00:04:07,739
你身体里的氢和太阳里的氢是一样的

63
00:04:08,115 --> 00:04:11,155
你有没有感觉到困惑？
我们也是！

64
00:04:11,346 --> 00:04:14,766
这么微小规模里的东西在我们的世界根本没有任何意义

65
00:04:14,840 --> 00:04:18,730
我们都还没开始谈到量子力学和基本粒子动物园

66
00:04:18,767 --> 00:04:20,037
它们还比我们所谈的更加稀奇！

67
00:04:20,216 --> 00:04:24,676
自从我们开始构思原子模型时，
我们所认为是对的模型已经改变了很多次

68
00:04:24,688 --> 00:04:27,248
这个目前被承认的模型也一定不会是最后一个

69
00:04:27,274 --> 00:04:30,064
让我们继续支持科学家和他们的研究，

70
00:04:30,127 --> 00:04:37,867
并期待着下一波关于我们这奇特世界的学问！