物質的基本組成單位是各種各樣的粒子,比如常見的分子和原子。其中,這些最基本的不同粒子之間也有區別,分子有大小,同樣原子也有大小,而原子又較分子小的多的多。
由於單個原子本身對於世界物質而言已經是非常渺小的,所以即使原子內部存在真空空隙,也不可能會有比原子更大的物質能夠滲透原子內部。
同時,原子內部空間存在更細小的原子核和電子。原子核的質量基本就是原子的質量,但是電子會繞著原子核運動,進而產生極其微小空間內的引力場、磁力場,這些能量場會對其他不屬於原子單子而又比原子更加細小的粒子進行力場排斥。也就是由原子核和電子組成的基本原子單位,依靠自身產生的力場拒絕其他外來物質加入自己的內部空間,除非遭受嚴重的外部因素改變了原子本身穩定的排斥狀態,比如化學反應可能會使原子發生改變。
同理,原子與原子之間因為密度越大,互相之間形成的引力場彼此疊加重重堆積,最終導致原子組成的物質單位很難被改變形狀,也很難有其他物質進入其內部。比如鋼鐵很堅硬就是這樣的道理。而鋼鐵這樣的原子構成組織是水這種大分子構成物質難以穿透的。
一個原子,其內部大約99.9%,是空的,假如原子核比例擴大到足球大小,那麼它的電子云層,則在3公裡外。。原子裡面雖然很空,但其它物質卻不容易通過,更難以進入。原因其一是一般組成物質的分子,比原子大很多很多。其二是原子核有它自己的勢力範圍,強核力是這個宇宙最強大的力量,把電子中子這些小粒子打進原子核內部,是非常困難的。
簡單的說是因為電磁斥力導致物體之間不可相互穿越。因為所有的原子都有著類似的結構(帶正電的原子核和帶負電的核外電子),雖然從體積上看原子異常的空虛,但電磁力屬於遠程力,作用距離可以很遠(遠遠大於原子的尺寸),而且電磁力的強度非常高,大約是引力的數百萬倍,因此當兩個原子相遇時,電子對電子有斥力,原子核對原子核有斥力,對於原子的尺度來說這個電斥力極其的巨大,因此兩個原子根本就無法靠近,更談不上相互穿越了。
從這個意義上說,這個世界也是依靠電磁力才保持穩定的。這個穩定是指既不容許相互穿越,又不容許物質相互分離太遠,因此可以結合成一個穩定的整體。物質就是依靠原子之間的電子組成共價鍵而結合在一起的,本質的依舊是電磁力。
所以電磁力很有趣,既不讓你原子相互穿透,否則物質就坍塌了,又讓很多類型的原子相互結合構成固體。
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