四种作用力中最弱鸡的引力,为何能坍缩出宇宙无敌的黑洞

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原子核比原子小多少,如果把原子比做地球,原子核会有多大?

大部分人都知道原子由原子核与核外电子构成,而且原子核的质量占了整个原子的大多数,但具体原子核在原子中有多大,和整个原子比较又如何这确实不容易想象!

原子模型的发展过程

其实问这样的问题并没有什么显的没文化这一说,因为回头看看物理学史许多科学家在这个问题上也是“摸不着头脑”。

其实问这样的问题并没有什么显的没文化这一说,因为回头看看物理学史许多科学家在这个问题上也是“摸不着头脑”。

四种作用力中最弱鸡的引力,为何能坍缩出宇宙无敌的黑洞 - 真时天下


关于原子内部到底是什么样的情况,科学家曾提出了多个模型,最早的道尔顿模型认为原子就是一个实心球!连原子核的概念都没有,就不用讨论这个问题了。


关于原子内部到底是什么样的情况,科学家曾提出了多个模型,最早的道尔顿模型认为原子就是一个实心球!连原子核的概念都没有,就不用讨论这个问题了。

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随后他的学生进一步将其完善形成了现在我们中学物理所学的波尔模型

随后他的学生进一步将其完善形成了现在我们中学物理所学的波尔模型

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现代理论又进一步对原子模型进行优化,提出了—电子云模型!

原子核与整个原子相比

接下来我们的讨论就建立在电子云模型的基础上!据现代研究表明原子核的体积极小!直径只有10^-15m~10^-14m,只占原子体积的几千亿分之一!但是它的质量却不容忽视,它占了99.96%以上原子的质量,可以说是个头虽小但有干货呀!

接下来我们的讨论就建立在电子云模型的基础上!据现代研究表明原子核的体积极小!直径只有10^-15m~10^-14m,只占原子体积的几千亿分之一!但是它的质量却不容忽视,它占了99.96%以上原子的质量,可以说是个头虽小但有干货呀!

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并且原子核的密度也极大,10^17kg/m3相当于一立方米可以装下一百万亿吨的原子核!!!其实也能想象毕竟是强相互作用将其“压”到一块的!


并且原子核的密度也极大,10^17kg/m3相当于一立方米可以装下一百万亿吨的原子核!!!其实也能想象毕竟是强相互作用将其“压”到一块的!

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说了这些数据你会发现它与太阳在太阳系的情况十分相似,太阳也占太阳系总体质量的99.86%。所以如果真的要按比例放大缩小的话,原子核在原子的情况就相当于太阳在太阳系的情况!相当于整个大体育馆中的一颗弹珠!(可能还要小)

你还有哪些形象的比喻,评论留言让大家看见你的想法!!

四种作用力中最弱鸡的引力,为何能坍缩出宇宙无敌的黑洞?

答:引力虽然是四种基本作用力中最弱的,但是引力的作用范围无限远,而且可以无限叠加,这使得引力控制着宇宙中大尺度的宏观物质运动。

在物理学中,物质间的相互作用可以解释一切和物质有关的物理现象,目前人类一共发现了四种相互作用,或者说是基本力,它们分别是:强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和万有引力相互作用。

四种相互作用都有着各自的特点,使得每种力在不同的尺度下发挥着作用,它们的几个重要性质对比如下:

四种相互作用都有着各自的特点,使得每种力在不同的尺度下发挥着作用,它们的几个重要性质对比如下:

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可以看到,强力和弱力的作用尺度非常小,基本只在原子核尺度有效,而且对距离的衰减非常快,所以无法对宏观世界产生影响。

可以看到,强力和弱力的作用尺度非常小,基本只在原子核尺度有效,而且对距离的衰减非常快,所以无法对宏观世界产生影响。

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电磁力的作用范围是无限的,小到原子核对核外电子的束缚,大到地球产生的地磁场等等,电磁力都发挥着重要作用,但是电磁力有个最大的特点,就是有吸引力和排斥力之分,比如同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引。

电磁力的作用范围是无限的,小到原子核对核外电子的束缚,大到地球产生的地磁场等等,电磁力都发挥着重要作用,但是电磁力有个最大的特点,就是有吸引力和排斥力之分,比如同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引。

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这就导致电磁力很容易被抵消掉,比如一千克的氢原子,如果把质子和电子完全分开,放到相距0.3米的地方,相互之间产生的吸引力就和地球对月球的万有引力大小相当,但是将电子和质子混合在一起后,整体对外就不显电性,也不会对外面的电荷产生库仑力,这个性质使得电磁力在大尺度上的影响很有限。

这就导致电磁力很容易被抵消掉,比如一千克的氢原子,如果把质子和电子完全分开,放到相距0.3米的地方,相互之间产生的吸引力就和地球对月球的万有引力大小相当,但是将电子和质子混合在一起后,整体对外就不显电性,也不会对外面的电荷产生库仑力,这个性质使得电磁力在大尺度上的影响很有限。

四种作用力中最弱鸡的引力,为何能坍缩出宇宙无敌的黑洞 - 真时天下

我们日常看到的物体,包括组成我们身体的物质,其实都被电磁力主宰着,原子间因为化学键连接起来,但是不同原子的原子核因为排斥力相互远离,平常我们接触到的所有力,除了重力之外本质上都属于电磁力,比如摩擦力、拉力、压力、空气阻力、磁力等等。

但是万有引力就不一样了,虽然万有引力的强度远比另外三种力弱,但是万有引力的作用范围无限远,并且可以无限叠加,其强度完全取决于质量分布,只要在一定空间内不断增加质量,引力的强度就能无限增加。

但是万有引力就不一样了,虽然万有引力的强度远比另外三种力弱,但是万有引力的作用范围无限远,并且可以无限叠加,其强度完全取决于质量分布,只要在一定空间内不断增加质量,引力的强度就能无限增加。

四种作用力中最弱鸡的引力,为何能坍缩出宇宙无敌的黑洞 - 真时天下

对于一颗恒星来说,本质上就是电磁力和引力形成的一种平衡,引力使恒星趋向于坍缩,电磁力阻止了恒星的坍缩,中子星则是强力和引力形成平衡的产物。

对于一颗恒星来说,本质上就是电磁力和引力形成的一种平衡,引力使恒星趋向于坍缩,电磁力阻止了恒星的坍缩,中子星则是强力和引力形成平衡的产物。

四种作用力中最弱鸡的引力,为何能坍缩出宇宙无敌的黑洞 - 真时天下

对于中子星来说,如果自身质量继续增加,超过了奥本海默极限(大约3倍太阳质量),那么万有引力将叠加到任何力量也无法阻止其坍缩,最终变为黑洞,黑洞内部的情况已经超出了目前物理学研究的范畴。

根据广义相对论的描述,任何进入黑洞视界的物质都无法逃离出来,黑洞奇点处的引力无穷大,密度无限大,拥有着宇宙中最强的破坏力,这正是引力无限叠加的后果。

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