首页 你知道吗--现代科学中的1 下章
第14节
 一个原子的直径,大体上说,约为10-8厘米。在普通的固体和体中,原子与原子之间靠得很近。实际上是相互接触的。因此,普通固体和普通体的密度取决于以下三个因素:一是原子的大小,二是原子在其中的密集程度,三是单个原子的重量。

 在普通的固体当中,密度最小的是固态氢,它的密度是每立方厘米0.076克。密度最大的是稀有金属锇,它的密度为每立方厘米22.48克。

 如果原子是一个不可压缩的固态小球,那么锇应当是所有物质当中密度最大的了。这样,一立方厘米物质的重量绝不可能超过一公斤,当然就更谈不上会有几吨重了。

 但是原子并不是固态的,新西兰出生的物理学家卢瑟福早在1909年就曾经证明,原子中的大部分空间是空的。原子的外围只含有非常轻的电子,原子的99.9%的质量都集中在其中心的原子核内。

 原子核的直径约为10-13厘米(或者说约为原子本身直径的1/100,000)。如果一团物质中的原子能被很紧很紧地挤到一起,以致其中的电子都被推开,原子核被迫相互接触,那么,这团物质的直径就会缩小到只有原来直径的1/100,000。

 如果我们的地球被压缩成为一团原子核,其中的所有物质就将被挤成一个直径只有128米的球体。太阳如果也受到这样的挤,它将成为一个直径只有13.92公里的球体。如果宇宙的全部已知物质都被转换为相互接触的原子核,那么,它们将会成为一个直径为几亿公里的球体,可以绰绰有余地纳入太阳系的小行星带中。

 恒星中心的热和压力能够破坏原子的结构并使原子核开始挤到一起。太阳中心的密度要比锇原子的密度大得多,但是其中的一个个原子核仍然可以不受阻碍地自由运动,其中的物质仍然呈气体状态。有一些恒星却几乎完全由这样一些已被破坏的原子所组成。例如,天狼星的伴星就是一颗并不比天王星大的“白矮星”但是它的质量却和太阳一样大。

 原子核是由质子和中子组成。所有质子都带有正电荷并会相互排斥,因此不可能把一百个以上的质子集合在一处。然而中子是不带电荷的,在适当的条件下,无数中子能够积聚在一起而形成一颗中子星。人们认为脉冲星就是这样的中子星。

 如果太阳一旦变为一颗中子星,它的全部质量将会被挤成一个直径只有现有直径的1/100,000的球体,或者说将成为一个体积只有现有体积的1/1,000,000,000,000,000的球体。这样一来,它的密度将会是其现在密度的1,000,000,000,000,000倍。

 太阳目前的总密度是每立方厘米1.4克。如果它一旦变为中子星,它的密度就将成为每立方厘米重1,400,000,000,000,000,000克。

 这就等于说,中子星上的每一立方厘米物质重达1,400,000,000,000吨(14亿吨)。
上章 你知道吗--现代科学中的1 下章