原子中絕大部分空間都是空的，那麼我們能將它縮小嗎？其實很簡單

上一篇文章我們說到了關於原子大小的一個數據，就是一滴水中就大約有5000億億個原子，然而原子雖然已經這麼小了，但在它的內部卻又是十分的空曠，因為原子是由電子、質子和中子構成的，質子和中子構成了原子核，電子則在外面圍繞原子核運行，它的運行速度非常快，不過現在科學家們不再關注電子的速度，而是多以電子云的概念來理解原子。

為了便於理解原子內部有多麼的空曠，我們還是打一個這樣的比方吧：假如一顆氫原子（氕）的原子核是一個直徑一米的球體，那麼圍繞它運行的電子還不如一個乒乓球大，但是它的距離卻遠在原子核30公里之外，運行的速度也非常快，從原子核邊上看過去，好像滿天都是這個電子，那麼如果從原子的外面看上去，這個電子已經圍繞原子核旋轉成了一顆球體，直徑可達60公里，但是在這麼大的一個大球中，可觀測到的物質卻只有一個質子和一個電子，總體積還不到1立方米，所以如果把原子比作太陽系，那麼原子裡面甚至比太陽系還要空曠。

這樣我們或能感受到原子的裡面到底有多麼空曠了吧！那麼我們能將原子這樣的體積壓縮嗎？其實原子的體積從來都不是確定的，在不同的環境中，它的體積的變化很大，其實要想縮小原子的體積很輕鬆，我們平時就經常做這樣的事情。

比如我們給自行車打氣，當我們將打氣筒中的空氣向下壓縮的時候，一筒子空氣壓到只有原來體積的幾分之一，在這一過程中，原子間的距離就會被壓縮，相應的原子的電子與原子核的距離也會被壓縮一些，只是幅度比較小罷了，但是原子體積肯定會有一些變化的。

其實不單是打氣的現象，我們平時看到的很多物理和化學現象，比如加熱或者冷凍，或者某些元素的發生化學反應的現象，都會在原子的層面造成狀況上的改變，這也會在一定程度上改變原子的體積。

我們再以氫原子來說，太陽系的最大行星木星上就有著豐富的氫元素，氫原子的體積變化在木星上就體現得比較明顯：木星的大氣層中就有大量的氫元素，含量佔到了木星大氣層的90%，隨著木星大氣層從表層到底層的深入，其中氫原子的體積就在不斷的縮小中，木星大氣層的底部是液態氫的海洋，就是氫氣已經被壓成了液體，這裡的氫原子的體積就會比木星大氣層中氫原子的體積小很多，而液態氫的海洋下面是金屬氫，就是氫氣已經呈現出了固態的金屬性質，其中氫原子體積相對液態氫又會小一些。

但金屬氫並非氫元素體積最小的時候，在太陽的內部，體積更小的氫原子會由於高溫高壓的作用被合成為氦原子，當太陽演化的老年的時候，氫元素被消耗殆盡，碳和氧元素將會佔據絕大部分，由於壓力不足以使氧繼續進行核聚變，所以太陽將成為一顆白矮星，其自身巨大的引力將促使電子在原子核之間流動，所以白矮星就像一個等離子體球，其中原子的體積就非常非常小了。

不過能徹底終結原子狀態的是中子星，當原始質量在太陽的8到30倍之間的大質量恆星發生超新星爆發的時候，巨大的壓力會將電子直接壓到原子核的質子裡面，形成一顆中子，那麼如果這時候我們再以前面講的「直徑60公里的空曠原子」的比方來形容此次原子的體積，實際上它已經從我們認為的常態下的直徑60公里大小變成了直徑1米大小，變化之大很驚人吧。

中子星可以終結原子狀態，但是黑洞卻可以毀滅原子，因為黑洞可以將這個「直徑1米大小的球體」進一步壓碎，具體能壓到有多小？還沒有人知道，因為我們對黑洞中的世界目前還一無所知。

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