如果原子99.9％为空，为啥大部分物体不透明？还能触摸物体？

这个问题的前提都是原子的内部空间十分空旷，我们先说下这个设法是否准确，然后再分两个部门回覆「物体为什么不透明？」和「我们为啥为啥对物体有触感？」

原子内部是否空旷

起首，原子内部几乎是空旷的空间，这个设法在此刻看来并不准确。我们这样认为的原因是将电子，中子和质子视为一个个小球，而电子像行星一样环绕着太阳公转，在我们刚接触原子理论的时辰，看到的大大都原子模子都是这样的，但对今朝来说这是错误的。

现实上，这些“亚原子粒子”并不是字面意思上的粒子，也不是波。它们都具有特有的量子性质，具有波粒二象性，但并不是此中的任何一个。这样导致的成果就是这些粒子没有固心猿意马的巨细和位置，而是以概率体例“漫衍”在整个原子空间。也就是说，原子的空间不是空的，电子会尽可能地占有最低能态的位置，而且布满整个空间。

为什么大部门物质不透明？

光是量子粒子，其波长比原子大一千倍。是以，光不克不及“进入”任何原子，只能与原子最外层的电子彼此感化。这与原子内部是“空”仍是“满”没有太大的关系。

物质是否透明以及物体具有什么样的颜色，取决于光子若何与该材料原子中的最外层电子彼此感化。若是光子携带的频率（能量）没有被外部电子接收，那么大部门光子就会直接经由过程原子。这就是为什么X射线可以穿透人体，窗外的风光可以透过玻璃的原因，仅仅取决于射标的目的物体的光子是否被接收的问题。

在我们糊口中的无线电波只是波长更长的光，而且可以穿透大大都常见的材料。可是和所有的量子粒子一样，频率和彼此感化是几率具有必然的概率性。即使某些频率的光子很少会被物质接收，但跟着物质厚度的增添，那么光子被接收的机遇也会变大。这也是为什么无线电旌旗灯号无法穿透地下深层的原因。下面说第二个问题！

为什么物质会占有空间？

其实第二个问题还牵扯到了别的一个概念，为什么物质会占有空间？或者说为什么两个物质不克不及同时占有统一空间？我们在日常糊口中所能看到的所有物质都是由质子、中子、电子组成的，这些都属于费米子。沃尔夫冈?泡利阐述的泡利不相容道理，指出两个或两个以上不异的费米子不成能同时占有一个量子系统中的统一量子态。是以原子并不会因为库仑力塌缩，物质才会占有空间。

那么，为什么我们会感到到物体呢？

在物理学中没有“触摸互动”这么一说。我们只有四个彼此感化力：引力，电磁力以及强和弱彼此感化。引力仅在很是大的标准上才占本家儿导地位，而核力之所以称为核力，是因为它们的感化规模现实上受制于核巨细的数目级，比原子小了数千倍。

是以，我们实际中除了引力将我们节制在地球上以外，能感受到的大大都事物都是电磁力的原因。从视线到气息，神经勾当，身体化学，细胞新陈代谢甚至触觉都只是变相的电磁彼此感化。那么什么是“触摸”？

若是我们将手指移动到某个物体四周，开初不会发生任何工作。原子总体上是呈电中性的。我们不会感受到直接的静电排斥或吸引。可是，手指移动到与原子自己巨细半斤八两的距离，我们就会感触感染到静电排斥力。

物体原子和手指原子的电子云起头彼此排斥。因为原子核还被电子云屏障，是以一个负电荷的物质与另一个带负电荷的物质很是接近。经典的静电学告诉我们，原子之间将存在排斥力。

固体物质是由很多原子慎密毗连而当作。若是我们的手指鞭策顶层原子，则下面的所有的原子都将受到推力。这就是为什么固体物体味有固体的感受。而气体原子连系的很是松散，我们可以等闲地把气体原子推开，所以气体对我们的感到很是很是小。

所以我们从来没有真正接触到任何一个物体的原子。皮肤和物体之间老是有最小的距离，在这个距离上，静电排斥力很是强，足以刺激我们皮肤下的神经末梢，让我们感受像是在触摸物体。

发表于 2019-12-05 02:00
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