原子內99.9999%都是空的，在這麼大的空間裡會存在什麼東西？

我們常常聽到有人說原子內99.9999%都是空的，那事實上真是這樣嗎？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。

經過簡單的計算我們就可以得出，氫原子的半徑大約是其原子核的63385倍，按照這個比例，假如我們把原子核放大到一個足球（足球半徑約為0.11米）的大小，那麼氫原子就是一個半徑為6.972公裡的巨大球體，而在這個球體裡的電子大概就與一顆普通的玻璃彈珠差不多。

由此可知，原子內的空間大得離譜，我們說原子內99.9999%都是空的，都不足以說明原子內部的空曠程度，事實上，我們還應該在小數點後面加上更多的「9」才行。那麼問題就來了，在這麼大的空間裡會存在什麼東西呢？

根據量子力學的描述，原子內的電子不是規規矩矩地圍繞著原子核運行，而是以一種「概率波」的方式分布在原子內的空間，它們會按照一定的概率隨機地出現在原子內的空間裡，電子的這種分布方式被稱為「電子云」，也就是說，原子內的空間並不是我們想像中的那麼空曠。

那麼在原子內的空間裡，除了原子核和電子之外，還有其他東西嗎？答案是肯定的。

首先就是「希格斯場」，這是物理學家彼得.希格斯（Peter Higgs）在1960年代提出的理論，該理論指出，「希格斯場」在宇宙空間裡無處不在，而正是因為「希格斯場」的存在，構成宇宙萬物的基本粒子才會具備質量。

我們都知道，當物體在水裡面運動的時候，水會對這個物質造成一定的阻礙，希格斯認為，當基本粒子在「希格斯場」中運動時，「希格斯場」也有可能會對其造成一定的「阻礙」，這種「阻礙」程度的大小就是我們所說的「質量」了。

希格斯指出，並不是所有的基本粒子都會受到「希格斯場」的「阻礙」，比如說光子，所以光子的質量就為零，其速度也就是宇宙中最快的速度——光速。需要注意的是，希格斯的理論在2013年的時候就已經得到了歐洲核子研究組織（CERN）的證實，這就意味著，「希格斯場」是真實存在的，而由於「希格斯場」在宇宙中無處不在，所以在原子內的空間裡必定也有它的存在（否則原子核和電子將沒有質量可言）。

除了一直存在的「希格斯場」之外，在原子的內部還有一些「過客」，首先就是光子，光子是傳遞電磁力的基本粒子，因此如果原子處於電磁場中，那麼原子內的空間裡就會有光子。

然後就是中微子，由於中微子體積非常小（半徑大約是 10^-20 米），又不受強相互作用力、電磁力和引力的影響（註：中微子質量極低，引力對它的作用可以忽略不計），所以絕大多數的中微子都可以輕鬆地穿過原子。

在我們地球上，中微子主要來自於太陽內部的核聚變，太陽每秒鐘會釋放出大約 1.7 x 10^38 個中微子，平均下來到達地球的中微子密度可以達到每平方米 6 x 10^14個（600萬億個），因此可以說，在地球上的原子內的空間裡，會經常出現中微子的身影。除此之外，當一些較重的原子核發生衰變的時候會釋放出一些粒子，比如說α粒子或者β粒子（電子或正電子），這些粒子也會在原子內的空間裡短時間地存在。

另外要說的是，在原子內的空間裡，還有可能存在一種基本粒子——引力子。

在宇宙中存在四種基本力，目前我們已經確認了其中三種力的傳遞方式，即強相互作用力由膠子傳遞，電磁力由光子傳遞，弱相互作用力由W±玻色子和Z玻色子傳遞，在這個基礎上，科學家推測引力也是由某種基本粒子傳遞的，這種基本粒子就被稱為引力子。

我們都知道，凡是具有質量的物質都會產生引力，所以說如果科學家的這種推測是正確的話，那麼在原子內的空間裡還會存在著引力子。

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