原子可再分吗(原子再细分)

以下是即将出版的《玩转星球》一书中关于原子的描述,可以直接简单清晰地解答。

每一个原子都由一个非常小的原子核和环绕原子核的核外电子组成。在常态环境下,原子稳健如不可改变的玻璃球。但是,原子们可以重新排列来组成不同的分子,外部的电子决定原子之间是结合还是分离。化学正是建立在这个原则之上。这个重组过程或许会产生能量,而且通常是以热能的形式,比如说燃烧过程。一个原子也会吸收能量,例如在光合作用的过程中,植物在可见光的照射下,会将二氧化碳、水和矿物质转化为存储着能量的有机物。

我们已经能够确定,电子极其小,以致在数学意义上,表现出来只是一个“点”。实际上简单来说,我们还不能确定电子的空间结构。但是,它们的周边空间有一些扭曲和极化,而这种扭曲可以被精确地测量到,所以从这个角度而言,电子又的确存在空间结构。

另一方面,一个原子核有更丰富的空间结构,因为它由两类不同的粒子组成:质子与中子,而它们又被称作介子的粒子结合在一起。质子和中子只有通过核反应才能重组为不同的原子核。这个过程中涉及的能量比化学反应多很多,有时甚至是百万倍,这就是我们所说的核能。只有通过核反应,一种原子才有可能变为另一种原子。

能够释放巨大能量的核反应的发现,是物理学历史上最重要的突破之一,对社会的发展有着巨大的影响。虽然,因为有一些潜在的危险,核物理遭到了公众的强烈反对。但它依然可以积极地用以解决一些社会问题。

质子和中子也并不是一成不变的,每一个质子和中子包含三个夸克,由称作胶子的粒子耦合在一起。把质子和中子结合在一起的介子,由一个夸克和一个反夸克组成。和电子一样,夸克和胶子都是“点”状的。另外,还有各种奇异夸克和奇异的电子变化态,但它们很稀少,且存在很短暂。

先告诉你准确答案当然是可以再分的。

因为初中学的东西比较普遍,所以为了让初中生更好理解,在书上说原子是最小的,不可以再分,但是当然他可以继续分,它中心有原子核,可以再分为质子,里面还有电子和夸克的存在,当然这个发现还要追溯到1964年。

夸克的发现:

我们知道,物质由分子、原子、离子等微粒构成,分子由原子构成,原子由质子、中子、电子等基本粒子构成。那么,基本粒子可不可以再分呢?在当时的确是一个值得探讨的问题,需要很多人去研究发现。
原子可再分吗(原子再细分)图1

在1964年,美国科学家M.Gall’man设计了夸克模型,提出质子、中子由更小的夸克构成。由于该模型能成功解释许多事实,引起了人们的普遍重视,于是掀起了一股寻找夸克的热潮,新事物的发现总是能够引起特别大的巨动。

在1967年,美国的斯坦福大学直线加速器中心建成一座长达3 km的电子直线加速器,当然是为了寻找夸克而做出来的,以J.Frideman 、H.Kendall 、R.Taylor为核心的研究小组用此加速器进行实验,最终证明了夸克的存在。这三位科学家也因此获得了1990年的诺贝尔物理学奖。但迄今为止,人们尚未能分离出单个的夸克。
原子可再分吗(原子再细分)图2

随着科学技术的进步,美国科学家D.J.Gross 、H.D.Politzer和F.Wilczek发现夸克相距很近时,它们的相互间作用力很小,但当距离增大时,相互间作用力急剧增大。这解释了人们在寻找单个夸克过程中所遭遇的困惑。为此,这三位科学家荣获了2004年的诺贝尔物理学奖。
原子可再分吗(原子再细分)图3

如果夸克可以再分开,又会成为什么样的呢?期待下一个大发现的人是中国人!

一个正确的结论一般总有它适应范围,这么说吧,一袋豆子我们能分到什么级别?当然是一粒啦。如果有人说“不对,一粒也可破开呀”,那你是碰到抬扛高手了,建议你闪人吧,你辩不过他的,他说的没错,可他忽略了语境。再回到题目,在我们研究的化学,原子当然不能再分了,最小可以下结论,现在化学领域最多只能动到原子外围的电子,绝不能动到原子核,所以原子就是基本粒子,不能再分。那原子在物理上当然可以再分了,在原子弹,氢弹的研究中不分也不行呀,尤其是现在的量子物理。显然就是题主所说的。我想,随着科技的进步,质子中子再分也不是事。只是越分越难而已,现在的所谓暗物质就是那些尚未组成稳定家庭(原子)的游荡散漫的调皮孩子而已。总之,原孑能不能分就看你想研究什么了。

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