都说两性相吸——电子咋就不掉到原子核上去呢

今天起来,和弯弯一起在洗手池边刷牙,她说,爸爸,我那天在参加动漫展的时候,在一边玩数独,同伴一点兴趣也没有,为什么呀。我说,那是动漫展,参加那样的活动的人,大多数人是为了动漫聚集起来的,人以群分,物以类聚。

她说,我有一个问题,电子是带负电,原子核带正电,为啥电子不掉到原子核上去呢,不是两性相吸吗?

这个问题与上一个问题是不是跳跃太多,好吧,我说,这个问题,其实看着超简单,不过能够想明白的人,哪怕他是上过大学的人,其实也真的不多,所以,你不明白这个问题,也是正常的,不过学物理和学数学一样,要有像直觉一样的感觉才可以的。

你能够找到一个相似的系统吗?

由引力维持的太阳系是不是有一些像呢,对呀,太阳就像原子核,它吸引着围绕它的行星,为啥行星不掉到太阳上去呢。仔细想想,两个互相吸引的物体,开始有一些距离,要想最终碰在一起的条件是什么?

那就是,两者的速度方向要在一条直线上,而且距离要越来越近,这才能够满足撞到一起的条件。可是这个世界上,两个互相吸引的物体,它们的速度方向刚好满足在一条直线上的多吗,相对于从太阳产生50亿年都没有撞到一起的现在的物体来讲,太少了,在漫长的50亿年里,在一条直线上的,已经变成了太阳的一部份,留下来的,也就是围着太阳转了,那些来自太阳系外的物质,也有相当小的概率会刚好和太阳运行在一条线上,那就掉上去好了,只是仔细想想,太阳相对于这样的天体来讲,是很小、很小、小到什么程度呢,比站在成都的楼顶瞄着北京的棵树上的果子打出一颗子弹,排除一切影响,要让它们相撞还要难得多得多。

美国的旅行者在飞出太阳系前,回头看了一眼地球,拍了一张照片,地球只是一个四分之一像素的点,太阳也仅仅是一个小点。那么,天体和太阳相撞太难瞄准了。

所以,我们经常可以看见各种各样的彗星被太阳吸引来到太阳系,然后,又离开了,有的会再回来,有的不再回来,要看它进入太阳系的角度与速度了。

哦,弯弯说,电子相对于原子核来讲,也是这样的,虽然它们相互吸引,不过,由于原子核太小了,而电子的速度刚好瞄向原子核的可能性太小了,所以,当它被原子核的电磁力抓住的时候,它只能够围着原子核转了。

嗯嗯,这其实也就有那么一些感觉了,对于弯弯能够有这样的体会也就不错了。其实对于微观物质,还要考虑量子问题,原子核和电子之间,在距离远一些的时候,是用电磁力维系的,这是一种弱力,但是,真的靠得比较近的时候,强力就要发挥作用了,这需要再多一些理论知识的时候,再去认知比较好。

嘿,弯弯说,那质子和质子是带的正电,应该同性相斥呀,为啥它们不分崩离析呢,这不,说啥来啥,好在,我和她讲过,在原子核里,还有一种东西叫中子,它与质子的关系是用强力(胶子)维系起来的,这可比电磁力强太多了,所以,质子与质子之间一般都会有中子在中间互相不让它们靠近,呵呵,所以,一般的原子核,中子会和质子一样多,或者要多一些,不然原子核就不稳定,就会发生衰变。

这样两性相吸,这样的事情,虽然处处都在发生着,不过,相吸的事物最后走到了一起,还真的不是那么容易呢。

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