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為什麼我們宇宙極大和極小如此相似,比如原子結構和太陽繫結構?

為什麼我們的宇宙極大和極小如此相似,比如原子結構和太陽繫結構,有什麼奧秘嗎?首先來對比一下,原子是由帶正電的原子核以及繞核運動的帶負電的電子組成,原子核的質量佔據整個原子質量的99.96%。相比之下,太陽佔據整個太陽系質量的99.86%,周圍也有繞其運動的行星。此外,就像行星與太陽之間的引力一樣,電子與原子核之間的庫侖力也遵循平方反比定律。

為什麼我們宇宙極大和極小如此相似,比如原子結構和太陽繫結構?

因此,原子的結構看似非常類似於太陽系的結構,原子核就像太陽,而電子就像行星,行星繞太陽運動,而電子繞原子核運動。然而,這只是一種視覺上的錯誤對比,實際上,原子的結構與太陽系的結構完全不同,根本就談不上相似。

為什麼我們宇宙極大和極小如此相似,比如原子結構和太陽繫結構?

雖然電子確實是繞原子核運動,但是電子根本就不存在運動軌道。電子沒有確切的位置,只有出現在某個位置的概率有多少,它們的概率分布被稱為「概率雲或電子云」。在電子云密度越大的地方,電子出現在此處的概率就越高。原子的行星模型或者波爾模型均違背了量子力學中的海森堡測不準原理,因為在現實中,我們無法同時測出電子的速度和位置。相比之下,行星繞太陽運動的軌道是確定的,並且我們可以同時測出行星在任意時間的位置和速度。

為什麼我們宇宙極大和極小如此相似,比如原子結構和太陽繫結構?

當原子核外只有一個電子時,電子云的形狀就像一個球體。如果同時存在多個電子,它們之間的相互作用非常強烈,使得電子云呈現出不同的形狀:紡錘形、花瓣形以及更為複雜的形狀。相比之下,行星之間的引力干擾較少,它們都能維持各自軌道的穩定。此外,繞原子核運動的電子都有相同的尺寸以及相同的質量,而行星的尺寸和質量不盡相同。總之,原子的結構完全不同於太陽系的結構,我們不能用宏觀世界的經驗來看待微觀世界。

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