一滴水中有五千億億個原子,如何破壞這麼小的東西?其實很輕鬆

2020-12-11 科普大世界

原子有多小?實際上很超乎人們的想像,一滴水中就大約有5×10的21次方個原子,也就是約有5000億億個原子,這麼小的東西,我們有辦法分解破壞它嗎?這說起來雖然是不太容易的事情,但人類科技發展到今天,已初步洞察微觀世界的奧秘,並且已經可以控制和幹預原子以及一些基本粒子的狀態和性質。

其實如果說改變了一個原子本來的狀態,就算是破壞原子的話,那麼普通的化學反應實際上就等於改變了原子,原子是由原子核和電子組成,電子圍繞質子和中子構成的原子核運行,當原子作為單獨的原子存在的時候,電子只圍繞某個原子的原子核運行,而如果兩種或者多種元素結合到一起發生化學反應的時候,它們很可能形成共用電子對,這時有的電子可以在兩種元素之間穿梭,那麼這就等於改變了原子本來的狀態。

相比化學反應手段,運用物理學手段可以更有效的改變原子的狀態,比如進行粒子對撞,或用中子轟擊原子,將可以徹底改變原子的狀態,甚至可以將一種元素變成另一種元素,比如原子彈爆炸,就是因為中子轟擊改變了本來的鈾或鈽的原子核結構,使之成為另一種元素而產生能量引起的爆炸,其反應過程是熱中子轟擊鈾-235原子後會放出2到4個中子,中子再去撞擊其它鈾-235原子,從而形成鏈式反應,但是更厲害的是氫彈,原理是將氫元素通過高溫高壓等手段合成氦元素,這樣做可以說是完全改變了氫原子。

宇宙中原子狀態變化的現象處處可見,比如中子星,當超新星爆發的時候,內部巨大的壓力和溫度可將電子壓入原子核中,這時原子就不存在了,而是都成了中子簡併態。

不過中子星並非最厲害的原子破壞者,黑洞才是,當原始質量超過太陽30倍的大質量恆星發生超新星爆發的時候,它的內部會形成黑洞,其中的高溫高壓可以將中子也壓碎,在這樣的狀態下,不但原子不存在了,連中子都被破壞掉了,具體是什麼狀態人類目前並不知道。

相關焦點

  • 科學家在指甲蓋1億億分之一大小的地方,觀測到原子的三體運動
    單個原子是什麼模樣,原子與原子之間是如何相互作用的?
  • 烤紅薯原來這麼簡單,電飯鍋中不加1滴水,紅薯多汁又香甜!
    導讀:烤紅薯原來這麼簡單,電飯鍋中不加1滴水,紅薯多汁又香甜!,其實烤紅薯非常的簡單,只要家裡有電飯鍋就能輕鬆烤紅薯,而且還不用加一滴水,紅薯就能多汁又香甜,然後把具體做法還分享給了小編,小編試著做了一次,別說,還真是非常好吃,那麼話不多說,小編還是來給大家分享一下吧。
  • 原子有多小?難以想像,不可置信
    原子真的是小的荒謬又難以置信一個人的頭髮大約是50萬個碳原子迭起來那麼厚,看看你的拳頭,它包含著好幾兆個原子,如果一個原子的大小跟一顆彈珠一樣,那你的拳頭將會有多大呢?呃……相當於地球的大小。嗯……還是很難想像嗎?
  • 原子放大1億倍會怎樣,其結構如何,是宇宙的縮影嗎?
    有人說,一個原子放大1億倍就是一個宇宙,現在我們就生活在這樣的原子裡。這種說法沒有任何根據,但代表了不少人的想法,有必要正本清源地說一說。這個問題已經不是科學問題,而是心靈雞湯的延伸。許多人崇信所謂一花一世界,一葉一菩提的佛學境界。
  • 宇宙中有多少原子?這個數字是如何算出來的?
    一切有質量的東西都是原子的有序排列,因為原子是構成物質的基本單元。在可觀測宇宙中原子的數目是有限的,因此原子不斷地改變它們的排列以形成新的事物。如果可觀測宇宙是有限的,那麼我們就可以計算出宇宙中原子的總數,或者至少會得到一個大致的數字。要算出宇宙的原子數,我們就需要了解物質和宇宙本身的起源。
  • 其實很簡單,將一粒原子放大1億倍即可
    在科學面前,最怕的不是問題,而是沒有問題,因此無論是專家還是普通人類只要有問題就會發出來,於是就看到有人問:一個原子放大1億倍會成為一個宇宙嗎?如果是站在我們人類自身的角度,那麼原子放大一億倍後很顯然是與宇宙不相同的,如一個氫原子只有0.1納米,放大一億倍後,其直徑也不過是1釐米,這就相當於一個玻璃彈珠。
  • 如何稱出一個原子的重量?
    原子構成了地球上的一切物質,而原子本身又由更小的亞原子粒子組成——質子、中子和電子(除了不包含中子的氕原子之外),不同的原子包含了不同數量的亞原子粒子。那麼,原子究竟有多小呢?人類又是如何「稱出」一個原子的重量呢?原子有多大?
  • 教你個簡單妙招,不用一滴水也能輕鬆清除乾淨
    在日常生活中,基本上家家戶戶的衛生間都有安裝花灑頭,這為大家每日的沐浴提供了很大的便利,但是有一個問題是,當衛生間的花灑頭用久了會生鏽,這時候如何去除鏽斑成了一大難題。今天小編就教大家簡單一妙招,不需要使用一滴水,只需要錫箔紙和一些小蘇打就可以輕鬆清除乾淨,下面一起來看看吧!
  • 如何「稱」一個原子的重量?
    只要在你的秤上放一個原子,絕對是最靈敏的原子,你有你的測量結果!那死皮細胞呢?它們有數萬億個原子那麼厚,從你的手上剝落下來,飄落到天平上,把你的原子埋在一堆原子二重身裡。與此同時,其他大氣粒子正在四處噴射,在你的機器上來回彈跳,讓它的原子敏感針像雨刷一樣來回擺動。所有這些都會阻礙測量,對吧?
  • 原子有著怎樣的真實故事!
    還有一個例子,縫衣針的肩頭,注意在肩的肩頭也有一個平面,只不過非常小而幾,縫衣針的肩頭平面也能平鋪5000億原子!這5000億原子又是什麼概念呢?如果一秒鐘數一個的話,那差不多得數1.6萬年才能數完。把一根一毫米的頭髮絲切成等份為一千份,這就是一微米的大小。
  • 65億個太陽,真的能壓縮到原子大小的一個空間裡嗎?學者:有可能
    學者:有可能65億個太陽,真的能壓縮到原子大小的一個空間裡嗎?科學家告訴我們,原子以及原子核尺寸的數量級大都是:原子核為10的負15次方米,原子為10的負10次方米左右,由此可見,算出二者的體積數量級,一比較,發現原子核的體積僅僅為原子體積的幾千萬億分之一!帶點誇張的說,如果你能進入原子內部,你會發現滿眼都是虛無,空曠,有人說:那電子哪去了?
  • 一滴水裡的科學 - 中國數字科技館
    一滴水裡有什麼?一滴水裡面能蘊藏些什麼?一個學水生生物學的可能會告訴你,一滴水裡面有衣藻、藍藻、草履蟲、渦蟲等五彩斑斕的水生生物。你如果向一個學細胞生物學的求教,得到的答案可能是各種各樣的細胞,原核的、真核的。
  • TED科普:原子究竟有多小?
    你也許已經知道所有的東西都是由微小的原子組成。你可能還知道每一個原子是由更小的叫做質子,中子和電子的微粒組成And you've probably heard that atoms are small.也許你聽說過原子很小。
  • 教你一招,不用一滴水,這樣一擦乾淨又除菌!
    教你一招,不用一滴水,這樣一擦乾淨又除菌!冰箱是現在每個家庭都會必備的電器,在我們生活中作用很多,幫助我們更加的保存食物的新鮮度,但是隨著使用時間慢慢變長,我們就會發現冰箱的封條上面長滿了發黴的黴斑,顯得很髒,裡面藏滿了細菌,食物吃進肚子之後還會影響我們的健康,所以我們要定期的進行清理,而且在清理的時候也要找對正確的方法,否則不僅浪費時間冰箱還沒有清理乾淨,今天小編就來教大家幾招清理冰箱的小技巧,冰箱封條長了黴斑
  • 在原子內的空間裡,除了原子核和電子之外,還有其他東西嗎?
    我們來看一個具體的例子,氫原子是宇宙中最簡單的原子,在處於最低能級(基態)時,它的原子半徑最小,大約為0.528 x 10^-10 米,氫原子的原子核其實就是一個質子,其半徑大約為 0.833 x 10^-15 米,除此之外,氫原子的內部還有一個電子,關於電子的半徑目前我們還沒有確切的數值,但可以肯定的是,電子的半徑不會超過 10^-16 米的數量級。
  • 光學顯微鏡下能看到的最小的東西是什麼?怎麼樣才能看到原子?
    視網膜中的光感受器細胞通過視神經將感覺信息傳遞到大腦視覺中樞,形成對光影、顏色、形狀、動態、距離等的視覺感知,從而獲得外界的信息。視網膜上的感光細胞有兩種,在正對瞳孔的中央部分布著密集的錐狀細胞,在中央部位的四周則主要是杆狀細胞。錐狀細胞約800萬個,又有三種類型,分別對光譜中的紅綠藍三區域的光產生反應。
  • 小原子的大用途——氟
    由氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)組成了滷姓(滷族元素)小家族,滷素家族中,氟排行在最前,是滷素中體積最小的原子,氟單質(零價態)是淡黃綠色的氣體,它與其他元素聯姻,又組成了大大小小成百上千個小家庭,每個家庭都有自己的愛好、個性和脾氣。
  • 滴水觀音風水作用有哪些,滴水觀音的作用與功效
    滴水觀音不僅具有很高的欣賞價值,而且還有一定的風水作用,據說將滴水觀音養殖在家裡能夠招財,除此之外滴水觀音風水作用有哪些呢?其實還能有效的淨化室內空氣,給人們帶來好心情,所以在家裡養殖一盆滴水觀音是非常不錯的選擇,接下來就隨小編一起去了解下滴水觀音的作用與功效吧。
  • 宇宙中存在多少原子?
    例如:人們認為,在我們可觀測的宇宙中,存在著1.2 x 10^到3.0 x 10^顆星體。但再離得近一點看,以原子為單位,這些數據或將變得更加不可思議。據估計,在這個水平上,已知、可觀測的宇宙中,有10^78到10^82個原子。用外行人的話來說,這相當於10千萬億到10萬個千萬億的原子。
  • 【愛生活之親子科普】木頭老師講物理與化學13:原子的一生
    小朋友們家長們大家好,我們今天繼續來介紹《萬物簡史》裡的科學知識。之前講了很多有關原子的知識,今天我們就來回一起憶一下。我們都知道了世界上所有的東西只要是看得見摸得著的,都是由原子組成的。原子很多種,但是也沒有那麼多,一共也就100多種。不過這些原子會先組合成一些小的分子。分子就非常多了,能有幾百萬種,再由分子組成世界萬物。