任何一个原子放大,里面都有一个星球,住着智慧生物,是这样吗?

发布网友

我来回答

5个回答

热心网友

“一花一世界,一叶一菩提”,这佛语出自《华严经》,也是佛经中对世界本质的认知!随着二十世纪初对原子内部的认识,每一个原子内部都是一个小的“行星系”,因此也有人据此认为佛教早就洞察了宇宙的本源,那么将原子无限放大,真会看到一个我们这样的世界吗?

原子内部的“行星世界”

人类对原子的认识源自两千多年前的古希腊的德谟克利特时代,他仔细探讨了物质结构的问题,提出了原子论的思想,但当时的原子论仅仅是一种哲学思想!真正的原子认识要到19世纪初的道尔顿提出原子论来解释化学反应中的现象,当然道尔顿也只是知其然不知所以然!

JJ汤姆逊发现电子是一个巨大的进步,根据我们现在了解的原子行星模型理论,这已经发现行星了!那什么时候发现太阳呢?要到1909年卢瑟福的学生在做α粒子散射实验,发现α粒子绝大部分都“穿墙而过”,只有极小一部分被挡了回来,因此发现了原子核,这就是太阳所在!

此后卢瑟福提出了那个著名的原子行星模型理论,不过很快就遭到了科学界的反对,因为电子带负电荷,而原子核带正电荷,如果真的存在这样的模型,那么电子会在瞬间坠入原子核,原子结构崩溃!因为电子和质子中和后变成中子,然后15分钟左右后中子又将衰变(质子要到1920年被卢瑟福发现,中子要到1932年才被查德威克发现)。

量子力学下的原子模型

从卢瑟福发现原子核之后提出原子行星模型开始,量子力学也开始发展了,普朗克在更早一些时候因为解释黑体辐射而提出了最小能量子的概念,爱因斯坦则光电效应解释,此后的量子力学发展,就围绕着原子核外电子的性质展开!

泡利在1925年提出了泡利不相容原理,避免了电子坠入原子核造成世界毁灭!

1925年,艾伦费斯特的两个学生乌仑贝克和古德施密特和德国物理学家拉尔夫·克勒尼希一起发现电子自旋,如果把电子当成行星的话,自转也发现了,不过电子是非常特殊的1/2自旋,也就是转两圈才能看到同一面!

1927年海森堡在《论量子理论运动学与力学的物理内涵》论文中提出了不确定性原理,也就是电子的位置和动量不可能同时获知!

根据薛定谔方程,电子不仅具有不确定性原理,出现的方式还是概率云模式,也就是说电子会在它的能级上随机出现在任何位置,所以想要确认电子的位置不可能,只能确定它出现概率,比如我们只能知道它在这个位置上出现的概率是90%,即使99%它仍然是概率,不可能100%。

电子出现的方式

如果原子是一个微观版的行星系,那么行星具有哪些特性?

早期的原子模型都是卢瑟福的原子行星模型,中心是一个原子核,外围是环绕原子核的电子,非常直观,连小孩子一看都能理解,在八十年代国内出版的科普刊物中都是这样的描述,但它已经完成了历史使命,现在的原子模型是薛定谔的电子云模型!

假如把电子当成行星,那么它有哪些特性?

电子是第一个发现的基本粒子,它已经无法再分,如果把它当成行星,那么将会有很多有趣的性质,比如我们这个宇宙的能量释放形式,大都是通过电子的能级跃迁和跌落进行的能量释放,而且这个能量的释放是电子能级的整数倍出现的!

简单的说比如地球会在自己的轨道上吸收能量后突然跑到火星轨道上,然后那个轨道不稳定,又会跌落回自己的轨道上,并且释放出一个光子!

还有一个特性则是它的不确定性原理和电子云模式,比如地球上要发射一个探测器到火星,那么它只能出去,再也无法回来,因为出去后再也无法确定电子的位置在哪里,速度如何同步?因为这两个无法同时获知,而且即使确定了位置,也只是一个概率,因此1969年阿姆斯特朗登上月球,要返回地球时候,再也找不到地球了,因为整个地球轨道上都是概率模式出现的地球!

当然还有个奇怪的现象,比如飞船好不容易返回了地球的轨道,要溅落大西洋,但这轨道如何计算?因为1/2自旋要自转两圈才能看到一次大西洋,这是什么鬼?估计阿姆斯特朗就懵*了!

所以微观和宏观是无法等同的,因为这是两个完全不同规律的世界!

延伸阅读:刘慈欣的《微观尽头》

《微观尽头》是刘慈欣发表在1999年6月第6期《科幻世界》上的一个短篇,尽管字数不多,但揭示了一个轮回的宇宙,大意说的是 人类制造了一个150千米周长的加速器,将粒子加速到了10^20GeV,试图击碎夸克,结果奇怪的事情发生了,天空变成了乳白色,星星则成了小黑点,宇宙反转成了负片!

走到微观尽头时,就会回到宏观,击碎了人类发现的、组成物质的最小基本单位费米子夸克,其力量将会反作用到最大的结构宇宙上!

当然这只是一个大刘在科幻小说中的描述,不得不说这是一个非常具有开创性的思维,但它却无法用来指导科学研究,微观就是微观,它可以影响宏观,但它却不会和宏观形成循环!

热心网友

纯数学计算,一个原子放大一亿倍远不是一个宇宙,原子直径大约0.1纳米,放大一亿倍就是1厘米,也就相当于一个玻璃珠大小,怎么可能是一个宇宙呢?

问题的本意或许是想表达“任何小的事物放大之后就很像一个宇宙”,或者说“把原子放大到太阳系那么大,原子内部就会和太阳系内部一样”,这也是为什么有人经常会说“原子结构与太阳系结构很像”的原因。

如果站在我们人类的角度,这原子放大1亿倍显然不能和宇宙划等号。比如一个氢原子,0.1纳米,放大1亿倍后,也不过直径1厘米,大小相当于一个玻璃弹珠——然而你应该看不到它的,因为原子又是由原子核和外围旋转的电子组成,原子核的直径只有原子的十万分之一,电子就更小了,这就意味着它们形成的原子放大1亿倍你也根本看不到。然而,按照量子力学的观点,电子是同时出现在轨道上所有位置的,是一片电子云,所以我就假设你看到了这颗原子吧,然而一厘米大的一坨云,就能成为一个宇宙?

显然不能,所以题主的意思其实应该是,把原子放大到和太阳系一样大,把我们人类放到围绕原子核周围运行的,像地球一样大的巨大电子上,整个微观世界是不是就变得像宇宙一样了?

从科学上来说,不能如此简单的类比。上世纪初卢瑟福发现原子结构后,人们实际就是这样想的。但后来人们计算后发现,如果原子是太阳系这样的结构,电子就根本不可能维持在轨道上,要么很快坠入原子核,要么瞬间就飞走了。之后量子力学逐渐发展起来,人们才发现,微观世界和宏观世界完全是两个不同的世界,遵循不一样的规律,这就是量子力学和广义相对论分别定义的世界,而且这两大支柱还互不相让,由此也引发了爱因斯坦和量子力学之间的对立。

为什么会出现这样的情况呢?没有人知道,你要是知道你就已经超越爱因斯坦,解决了大统一的问题了。所以只能有一些猜想,比如我们看微观世界,实际只看到了空间的缩小,却看不到、感受不到时间上的变化,如果你到了电子上,时间感受也快了上万亿倍的话,说不定原子就和太阳系差不多了。量子力学说我们无法知道电子在原子核周围的哪个地方,只能知道它出现在某处的几率,原子核周围形成的是电子云,电子是同时出现在所有地方的。但如果电子在你的眼前像地球一样大,你就在站在电子上,你还会觉得它是一坨云吗?显然就不会了。这叫:只在此山中,云深不知处。

当然,这只是猜想,不是科学,如果你想生活在其中,完全可以海阔天空天马行空地畅想,但要想从科学上获得确切的解答,目前还不行。

热心网友

不是这样的,首先原子很小,我们通过肉眼并不能看见他们。以现代科学研究来说,原子由质子和中子构成,甚至还有更小单位夸克。目前并没有发现原子中存在智慧生命。

热心网友

任何一个原子放大,里面都有一个宇宙,有智慧生物,我认为是的。用数学的说法就是:正数无穷大负数也无穷小,没有最大的数字也没有最小的数字

热心网友

不是。因为原子放大之后,只有原子核和围绕着它转的电子,所以里面没有星球和智慧生物。

声明声明:本网页内容为用户发布,旨在传播知识,不代表本网认同其观点,若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。E-MAIL:11247931@qq.com