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How Small Is An Atom? Spoiler: Very Small.

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    原子是非常微小的东西
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    一根头发差不多与500,000个叠在一起的碳原子一样粗
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    看看你的拳头,它含有超过 一兆的原子
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    如果把原子想像成弹子一般大小,那你的拳头将会有多大?
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    差不多地球那么大吧…
    嗯…还是很难想像?
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    让我们试试不一样的
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    看看你的小指
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    想像你的指尖有如你所处在的房间那么大
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    现在,把米倒入房间里,而且并将房间装满
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    一粒米就代表你指尖的一个细胞
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    让我们把那粒米给放大
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    现在,一个细胞就好像你的房间那么大
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    再用米把房间装满
    一粒米就大概是一个蛋白质那么大
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    最后将米粒之间的空隙加入沙子
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    那一粒沙子就是原子的大小
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    那么,原子到底是什么组成的?
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    我们现在就假想原子长得这样
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    这样比较容易明白
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    原子基本上含有3种基本粒子
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    中子、质子、和电子
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    质子和中子围在一起,并且形成原子核心
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    它们俩被强相互作用维着
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    强相互作用是宇宙的四大根本力量之一
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    质子和中子是由夸克组成,并由胶子维起
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    至今,没有人知道夸克究竟有多大
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    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
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    试试把它们想像成零维吧…
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    科学家怀疑夸克和电子是宇宙里物质最基本的部件
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    电子以每秒2200公里的速度环绕原子核心
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    这个速度足以在18秒内环绕地球一次
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    科学家认为电子和夸克一样,是宇宙里物质最基本的部件
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    原子里99.999999999999%的体积是个空虚
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    可是,这并非如此
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    我们所意为的空虚其实是一个装满量子涨落的空间,
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    拥有势能并自发地组建于拆散的空间
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    这些涨落直接关系到带电粒子的相互影响
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    可惜,这将会由另一个视频来解释
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    那么,原子核心和电子到底占了多少空间?
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    如果你将帝国大厦里的原子核心之间的空虚去除,
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    那么帝国大厦将变成一粒米的大小
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    人类所有的原子将能装进一个茶匙
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    当然,宇宙间是存有这么极端状态的物体
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    在中子星里,因为原子核心的密集压实,
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    一个只有几公里宽的物体持有着相等于3个太阳的质量
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    还有,原子到底是长得怎样?
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    差不多这样吧…
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    电子在同时像波函数,也像粒子
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    我们能够计算出一粒电子在某个时间所处在的位置
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    这些可能位置,也称原子轨道
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    是我们能以95%的确定性来推断电子的位置
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    我们越远离原子核心,能够找到电子的几率就越接近零
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    可是,这个数字并不是零
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    所以原理上,一个原子的电子可能在宇宙的另一端
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    慢着…
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    这些奇特的东西构成了宇宙所有的物体
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    许多已知的元素并不需要很多基本粒子,只需要3个
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    一个质子和一个电子就是氢
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    再加上一个质子和一个中子就形成了氦
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    再加上一点就得了碳、接下来是氟、然后就是金、等等
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    一个元素的每一个原子都是一样的:
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    例如,宇宙内所有的氢原子都是一样的;
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    你身体里的氢和太阳里的氢是一样的
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    你有没有感觉到困惑?
    我们也是!
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    这么微小规模里的东西在我们的世界根本没有任何意义
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    我们都还没开始谈到量子力学和基本粒子动物园
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    它们还比我们所谈的更加稀奇!
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    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
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    这个目前被承认的模型也一定不会是最后一个
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    让我们继续支持科学家和他们的研究,
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    并期待着下一波关于我们这奇特世界的学问!
Title:
How Small Is An Atom? Spoiler: Very Small.
Description:

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Video Language:
English, British
Duration:
04:58

Chinese, Simplified (Singaporean) subtitles

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