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原子内部是空的，如果把原子内部填满，地球能有多大？为何？
原子,原子核,质子原子内部是空的，如果把原子内部填满，地球能有多大？为何？
发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：
实际上，这样的过程在宇宙中并非是没有发生，比如说中子星就是这样，中子星就是从恒星演化而来的，最终电子会进入原子核将质子中和为中子，所以中子星可以说是一个由中子组合而成的巨大的星球。而中子星的体积一般都只有几十千米，像太阳如果变成了中子星，直径就只有不到10公里，而至于说地球的话，如果被压缩成了和中子星一样密度的星体，直径将会只有89米。
本文来自镜像科普
回答于 2019-09-11 08:43:50
原子是构成物质世界的基本单元，它的体积非常非常小，一滴水中大约就有2万亿亿个水分子，一个水分子又是由两个氢原子和一个氧原子组成的，所以一滴水中又大约有6万亿亿个原子，那么原子就全部是实打实的物质了吗？并非如此！
如今的科学技术水平已经能够大致测量原子和质子、电子的大小和质量，将原子与质子和电子进行对比，可以做出这样一个比喻，就是如果一个氢原子的体积像我们的地球这么大，那么其中间的质子的大小大概相当于一座长宽高都在100~200米之间的高楼大厦，位于“地球”的中心位置，而电子大概像篮球那么大，在概率性地围绕中心的“高楼大厦”运动，两者共同促成了地球那么大的体积，然而在这两者之外，体积中的其他部分都是虚无的。
由此可见，原子中也并非都是物质，而是大部分都是虚无的空间，真正的质量基本都在质子或者质子和中子之中，电子的质量占据了一小部分。
那么如果把原子中所有的位置都填充以质子和中子这样的物质，其质量当然会增加很多倍，一个氢原子的质量大约为1.674×10的负24次方克，如果其中都填充为质子密度的物质，计算发现质量大致要增加3000万亿倍，大致为5×10的负9次方克，
如果有一个地球一样大的原子，其中没有虚无的空间，都是质子或者中子这样的物质，质量该有多大呢？可以说大得难以想象！
我们都知道中子星基本就是挤压了原子的空间的星体，基本都是由中子组成，因此我们也可以将填充了原子空间的地球看作是一颗巨大的中子星，地球的质量大约为60万亿亿吨，如果换作中子星密度的话，地球的体积将非常小，因为中子星的密度高达每立方厘米8000万到20亿吨，相当于太阳两倍质量的中子星的体积大约为直径10公里左右，比地球小得多，然而地球的直径大约为12,756公里，比这样的中子星直径大了1275倍，地球的体积可以放下20亿个这样的中子星，大约相当于40亿个太阳的质量，而太阳的质量是地球的33万倍，算下来地球这样大的球体如果是个中子星，质量将增加132万亿倍，堪比40亿个太阳的质量，而银河系的总质量为太阳的1.5万亿倍，这个球体的质量将相当于整个银河系总质量的1/375，是不是很惊人呢？
回答于 2019-09-11 08:43:50
你也许已经知道所有的东西 都是由微小的原子组成。 你可能还知道每一个原子是由更小的叫做质子，中子和电子的微粒组成，而原子的内部除了原子核和电子，其他的99.9999%都是空的，可以举一个不精确的例子，如果将一个原子想象成一座100层的高楼大厦，那么原子核就只有这座高楼里电梯的一个按钮那么大，而电子只是这座高楼里漂浮的一粒灰尘！想像一下，如果这里面被填满，地球有多大呢？
为了去理解它，让我们先提出一个问题： 一个柚子包含多少原子？ 首先我们假设柚子完全由氮原子构成， 虽然不准确，但柚子中确实有氮原子。 为了便于观察，我们把原子放大到 一个蓝莓大小。 那总体柚子又会是多大呢？ 它会跟地球的个头差不多。 天啊！难道地球装满蓝莓的数量 会和柚子中的氮原子一样多？ 的确如此！那么原子究竟有多小？ 它小到 超出了你的 想象。 现在让我们看看原子内部，也就是蓝莓。 你会发现 原子有一个核心。 其中包含着质子和中子， 外围的是电子。 如果原子是地球中的蓝莓， 那么原子核又有多大呢？ 你可能在物理书上看过原子的描绘， 原子核是箭头所指的小点。 这些图不是按比例画的， 所以并不准确。 那么真实的原子核多大呢？ 如果你在蓝莓的内部 搜索原子核， 结果是一无所获。 因为我们看不到它！
如果我们把原子，也就是蓝莓 放大到房子的尺寸。 想象下有两层房屋那么高。 我们在其中寻找原子核， 它就如一粒尘埃。 所以想要真正看清原子核， 还要把蓝莓放大到橄榄球场大小。 想象一下，橄榄球场大小的原子。 在它的正中间， 你终于找到了原子核！ 而它只有玻璃弹子大小。 如果现在你都没有被震撼到， 那再来设想下原子中的质子，中子，电子。 质子和中子组成了原子核， 几乎占了原子全部比重。 在原子边缘的是电子。 一个橄榄球场大小的原子， 原子核在中心，而电子在边缘， 那么两者之间又是什么呢？ 虚空。 没错，空无一物！ 在原子核和电子之间存在着大片空洞区域。 严格的说来还有电磁场， 但从物质的角度看，还是空洞。 而这空洞区域正是在 蓝莓之中，而蓝莓又是在 如地球大小的柚子之中。 更奇异的是， 事实上原子的大部分质量集中在原子核， 虽然电子也有一定质量， 但是可以忽略。 那么原子核的密度是多少？ 你会觉得不可思议。 典型的原子的密度是 4乘以10的17次方千克/立方米。
很难设想，那么打个比方。 一个30厘米立方的盒子， 一辆重两吨的汽车， 我们需要多少量汽车的原子核 装在一个盒子里 才能达到一个原子核的密度？ 一辆，两辆，还是一百辆？ 都不是。 结果大得多。 需要62亿辆。 这差不多是世界人口总数。 所以如果每个人都拥有一辆车， 我们假象， 把这些车都装进盒子里， 就差不多相当于一个原子核的密度。 把世界上每一辆车都装进一30厘米立方的盒子中， 你才得到原子核的密度。 我们回顾一下。 原子极其渺小。 柚子中的原子是地球中的蓝莓。 原子核更是出奇的小。 把蓝莓放到大橄榄球场大小， 原子核就是其中的玻璃弹子。 原子内存在广阔的虚空。 很不寻常。 原子核有极高的密度。 想想盒子里装的那些车，你再想想转换成地球，得需要多少这样的盒子。
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