科学家揭开一个80年的物理学之谜,揭开了近代物理学大发现的序幕
科学家揭开一个80年的物理学之谜,揭开了近代物理学大发现的序幕卢瑟福根据实验推断,设计出了一个全新的原子模型:太阳系行星模型:原子由原子核和电子组成;就像一个微型太阳系;原子核就像太阳,居住在中央,电子就像行星,围绕着原子核旋转。 这个实验结果表明,组成物体的原子不可能是一个个实心小球。 1908年到1913年,卢瑟福带领他的研究团队,用a射线(现在已经知道是氦原子核)轰击金箔。 按照实验之前的设想,所有的a射线都应当被反射回来。 非常意外的事情发生了:实验发射的a粒子,绝大部分都穿箔而过,只有极少数的粒子被反射回来。
18世纪末,英国自然科学家约翰·道尔顿提出了世界上第一个原子的理论模型:原子都是不能再分的粒子;同种元素的原子的各种性质和质量都相同;原子是微小的实心球体。
直到现在,还有很多人仍然秉持这样的物质观念:物质是看得见摸得着且不可进入的实体;组成物质的原子,是一个个实心小球。
由实心小球组成的物体,外物自然无法穿透。
1908年到1913年,卢瑟福带领他的研究团队,用a射线(现在已经知道是氦原子核)轰击金箔。
按照实验之前的设想,所有的a射线都应当被反射回来。
非常意外的事情发生了:实验发射的a粒子,绝大部分都穿箔而过,只有极少数的粒子被反射回来。
这个实验结果表明,组成物体的原子不可能是一个个实心小球。
卢瑟福根据实验推断,设计出了一个全新的原子模型:太阳系行星模型:原子由原子核和电子组成;就像一个微型太阳系;原子核就像太阳,居住在中央,电子就像行星,围绕着原子核旋转。
太阳系行星原子模型,完美地解释了金箔轰击实验现象。由于原子核与核外电子之间,存在着巨大的空间,所以绝大部分的a粒子穿箔而过,极少数的a粒子碰撞到金原子核,被反弹回来。
原子核的半径,只有原子的十万分之一。如果将原子放大到足球场那么大,原子核也只有针尖大小。假如你是一个电子人,站着原子的边沿仰望“原子星空”,几乎看不见原子核的存在。可想而知,原子的内部是何等的空旷。
根据现代物理学的观点,电子是一个点,半径为零;组成质子的夸克也是一个点,半径为零。如此看来,原子就是一个虚空的世界。
在量子力学出现之前,宇宙万物的属性,科学只能测量,但不能解释;物质不是一个科学概念,而是一个哲学概念。
例如:
太阳为什么会发光?
物体为什么会有颜色?
磁铁为什么会有磁性?
铜线为什么会导电?
……
没有量子力学,人们面对诸多自然现象,只知其然,不知其所以然。只有深入到分子和原子的内部,这些问题才会有一个科学的答案。
我们看见五颜六色的东西,不过是物体对不同频率的光波,进行选择性反射的结果。或许,“色即是空,空即是色”,可以这样解释。E
因为生活经验和学习教育的缘故,我们心中有着太多的执念。如果想要深入了解神秘的微观量子世界,就需要清空过往陈旧的物质观念,像一无所知的婴儿那样,去拥抱反直觉经验的量子力学。
最后,请朋友们欣赏唐代僧人惠能的《菩提偈》,联想到量子力学的一些观点,很有意思。
菩提本无树,明镜亦非台。
佛性常清净,何处有尘埃!
身是菩提树,心为明镜台。
明镜本清净,何处染尘埃!
菩提本无树,明镜亦非台。
本来无一物,何处惹尘埃!