原子核有多小。打个比方。如果原子是一个体育场,那么原子核,就是场地中央的一颗弹珠。体育场半径一百米,弹珠半径一毫米。
差十万倍。这是半径的比。体积的比,还要再立方一次,是十的十五次方倍。也就是说,原子里面,几乎是空的。
但奇怪的是,质量几乎全在核里。一个原子,百分之九十九点九七的质量,集中在那个小小的核上。所以原子核的密度,大得离谱。一立方厘米,大约两亿三千万吨。
一勺就够把一座山压塌。这不是夸张 —— 中子星就是这么来的。那为什么这么小。因为把质子和中子粘在一起的,是强相互作用力。
这种力有两个特点。第一,它非常强。第二,它的作用距离非常短,只有十的负十五次方米。超过这个距离,就几乎感觉不到了。
所以核子只能挤在这个范围里。挤满了,就饱和了,再加也挤不进去。原子核的大小,基本就是由这个力程决定的。那为什么这么重。
一个质子,比一个电子重一千八百三十六倍。这已经很多了。但更奇怪的是,质子自己的质量,也不来自它里面的东西。质子里面是夸克和胶子。
三个夸克的静质量加起来,只有质子质量的百分之一。剩下的百分之九十九,是胶子场的能量。能量怎么会有质量。因为质能等价。
能量除以光速的平方,就是质量。所以你身上的质量,百分之九十九不是物质,是能量。这也解释了核反应为什么能放出那么大的能量。因为只要把一点点质量变成能量,数字就非常可观。
所以总结一下。原子核小,是因为强力力程短,核子挤满了就停。原子核重,是因为能量本身有质量。想聊的在评论区说说。