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冷冻电镜看到了真实的原子
奇点天文 dprenvip.com 年轻人的好奇心启蒙网站 在20世纪初，科学家们成功地将原子拆分成了更小的粒子，如电子、质子和中子。这一伟大成就使得人们对物质世界的认识迈向了一个新的里程碑。然而，原子内部的结构依然充满了神秘。随着科技的不断发展，人类终于有机会一窥原子级别的真实面貌。近年来，冷冻电镜技术的出现和发展，让我们首次看到了真实的原子结构，它的样子符合科学预测吗？本文将为您详细揭示这个答…- 1.3k
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电子围绕原子核旋转的能量是从哪儿获得的？
记得小的时候我们曾经认为电子就像是行星围绕太阳旋转一样围绕原子核运行。在这个简化的模型中，我们从太阳系获得灵感，太阳系有一个密集的核心（太阳），周围还环绕着一些较小的粒子（行星）。 但是这个简化版的模型会带来两个重大的问题。 第一个问题是运动的带电粒子会发射电磁辐射，而由于电子是带电粒子，它们在原子核的轨道上运动，它们应该不断的发射电磁辐射，但是这种电磁辐射发射会导致电子不断的失去自身的能量，最终…- 21.9k
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原子内部是不是很空旷：电子和原子核就像太阳系一样？
相信很多朋友儿童美育推文中，我们会把氦原子内部和太阳系的行星系统内部来处理比较：电子云就类似于太阳，电子类似于行星，所以电子就像行星一样跟随着原子核旋转。对这些比喻是还有一个比较全面公测版，就是运用了原子、原子核和截面的考量：就是把原子看做是是灯光球场的话，那么原子核就是体育场示范区的一个橡子，而电子则是位于看聚精会神的一滴水。- 20.7k
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一个科学界头疼了很久的问题：为什么电子不会掉进原子核中？
原子是由原子核和电子构成，但问题是，原子核和电子都是带电粒子，其中原子核带正电，电子带负电，在这种情况下，原子核就会对电子产生强大的吸引力，既然如此，那为什么电子不会掉进原子核中呢？ 对于这个问题，或许你会想到地球和太阳，毕竟太阳的引力也会对地球产生强大的吸引作用，但地球却没有掉进太阳，为什么会这样呢？ 这其实可以通过经典物理学来进行解释，即：地球一直在围绕着太阳公转，在此过程中，太阳的引力充当了…- 26k
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如果将宇宙中所有原子核和电子都紧挨排列在一起，有多大?
这是一个脑洞大开的问题，之所以产生这样的想法，来源于人们对原子及其内部结构了解地日益深入。我们在中学物理课上都学过，原子是由原子核以及核外电子所组成，其中原子核中又包含着质子和中子（H1是唯一没有中子的元素），虽然原子的体积非常微小，半径只有10^(-10)米级别，但是原子核的尺寸更小，其半径只有10^(-15)米级别，因此组成物质的原子，实际上中间是非常空旷的，超过99%的空间什么都没有，这也就…- 129k
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最精确的原子钟，从宇宙诞生计时至今都不差一秒，但还有更精确的
不过随著科技的发展，人类社会对计时的精度要求也越来越高，于是又发明了机械钟錶，电子錶等，近几十年来，计时参考开始对照原子内部的规律性运动，比如原子的振盪频率，其惊人的稳定节奏使得计时变得极为精确，于是原子钟诞生了。- 125.5k
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宇宙真空中不存在氧气，为何太阳却可以熊熊燃烧？
而这也就意味著，太阳核心的质子（即氢原子核）也有一定的概率在自身动能不足的情况下，通过「量子隧穿效应」直接穿过由质子之间的斥力所形成的障碍，从而发生核聚变。- 140k
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如果地球缩小到只有电子那麽大，宇宙会有多大？
在巨观的世界裡，地球围绕著太阳运动，而在微观的世界裡，电子围绕著原子核运动，儘管这两者的运动方式大相径庭，但我们还是经常将地球和电子联繫起来，那麽问题就来了，如果地球缩小到只有电子那麽大，那麽在按相同的比例缩小之后，宇宙会有多大？要回答这个问题，首先我们需要知道电子的大小。 上图为常见的原子结构模型，看上去电子似乎比原子核小不了多少，但这种比例其实是错误的，实际上电子比我们想象中要小得多，以至于在…- 150.2k
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1公斤的铀235裂变后能释放多少能量？地球上的铀够人类使用多久？
与核裂变相比，核聚变的质能转换率提高了大约518.5%，并且核聚变所需要的燃料是氢，而氢是宇宙中丰度第一的元素，佔据了宇宙质量的73.9%（这裡的质量单指普通物质，不含暗能量和暗物质），对于人类而言，氢元素几乎可以说是取之不尽，用之不竭。- 133.1k
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走出黑“暗”见“物质”
暗物质终于发现在即？ 挑一个词来形容暗物质。神秘？ 难以捉摸？不可见？然而，你不可能用的一个词是“被找到”。但在对其80年的搜索之后，这也许行将发生改变。深藏地下的数个实验最近可能——仅仅是可能——看到了暗物质的信号。与此同时，在太空中，探测器正在追踪可能是相同的暗物质粒子在银河系中碰撞并湮灭所发出的辐射。这仅仅是巧合，还是这些微弱的信号真来自相同的黑暗之手？ 美国芝加哥大学的理论天体物理…- 125.9k
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如果把100斤的实心铁球，沉入最深的海底，铁球会被压变形吗？
我们都知道，原子是由原子核和围绕著它运动的电子构成，由于电子都带负电，因此原子之间就存在著斥力，并且原子之间的距离越近，这种斥力就越大（电磁力的大小与距离的平方成反比）。- 141k
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中子星的内核是什麽样的？科学家「撬开」了它的外壳
在距离我们3600光年的位置上，有一颗宇宙中的极端星球，它行走在中子星和黑洞的边缘。稍有不慎，就会坍缩成宇宙中最恐怖的天体。 已知最大的中子星 PSR J0740+6620（简称J0740）是迄今为止科学家发现最巨大的中子星，质量大约是太阳的2.1倍。即便它如此之重，但体积却非常小，直径只有20多公里。 它以每秒346次的惊人速度在自转，并且与旁边的一颗白矮星共同组成了一个双星系统。 我们知道，当…- 136.1k
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「黑洞」究竟什麽？是一个「洞」，还是漆黑的球形天体？
黑洞究竟是什麽？它是一个漆黑无比的大洞？还是某种漆黑的巨大天体？为什麽我们看不到黑洞内部的景象？这些问题你都能在下面的内容中找到答案！ 首先，黑洞并不是传统意义上的「洞」，也不是某种看不见的巨大天体，黑洞的本质是一个「奇点」以及包裹著这个奇点的「事件视界」，奇点和它的视界范围是一个整体，因为黑洞周围的视界本身就是因为奇点的诞生随之出现的一种现象。 「奇点」，就是整个黑洞的中心，一般情况下，黑洞都是…- 239.6k
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元素周期表看起来很完美，7排118个元素，还会增加新元素吗？
世界上所有的物质都是由各种各样的元素所组成的，而当今世界已经确认的元素一共有118种，它们非常完美地排在了元素周期表上，7排118个。- 143k
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现代天文仪器之三：切伦科夫望远镜
首先道个歉，把切伦科夫望远镜放在此系列的第三篇当属我的失误。原本打算按波长逐一排列，前番的《编码掩模成像》和《掠射望远镜》分别介绍的是软伽玛射线和X射线的成象观测。但是能量更高（TeV级）的伽玛光子的数目实在稀少，用卫星探测无论在成本还是在时间上都相当不划算，地基切伦科夫望远镜正是能在此波段上弥补空间观测不足的设施。不过先前既然已经写好两篇，为省事起见干脆就不再重新整理了，将错就错吧。</&…- 120.5k
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宇宙中有全是黄金的星球吗？
<div> 在宇宙中，存在着各种各样的天体和宇宙结构，可以说是无奇不有，各种奇葩天体，比如：黑洞，中子星，白矮星。即便是常见的星系，恒星，行星，各自之间都有很大的差异。就拿恒星举个例子，我们都知道太阳是恒星，但同样是恒星，最小的恒星可能只有太阳质量的7%~8%，而目前发现的最大恒星是R136a1恒星，质量达到了太阳质量的256-265倍。</div> <div>…- 117.2k
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【天文知识】我们来自何方？（第二章）
第二章 宇宙的模型 编辑：零度星系 时间：2011年12月30日-2012年4月6日 说明：本章有关信息由《大宇宙百科全书》及相关网络信息提供 在以上关于宇宙创生的描述中出现的具体数字并非信手拈来，而是将广义相对论（它告诉我们宇宙膨胀和冷却有多快）与地面试验得到的关于粒子（如中子和质子）及原子核性状的已知事实相结合推算出来的。这种结合造就了宇宙学的所谓‘标准模型’，它的伟大功绩之一就是预言了宇宙中…- 128.2k
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发现夸克、洞悉宇宙的人
Susan Kruglinski 文 Shea 编译 默里・盖尔曼在粒子物理学上取得了非凡的成就，他也因为与费曼的争吵而闻名于世，而且他还错失过和爱因斯坦一起讨论的机会。[/content_hide] 毫无疑问，夸克――组成质子、中子以及世间万物的基本粒子――有着一个奇怪而又迷人的名字。发现夸克的物理学家默里・盖尔曼（Murray Gell-Mann）犹如深爱物理学一样地深爱着这个词。他因为总纠…- 126.3k
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2016年十大太空故事
Liz Kruesi 文 Shea 编译 在过去的2016年中，洞察力、创新和新兴技术构成了其最重要的太空故事。 引力波天文学元年定格在了2016年，昭示着科学家们能够以从未有过的方式来探测宇宙。我们身处的太阳系也占据了不少的头条。朱诺探测器抵达木星，科学家发现存在第9颗行星的线索。此外，有两家私营公司证明了火箭的可重复使用性。当然，从日益扑朔迷离的射电爆发，到宇宙中最的极端事件，意料之外的发现也…- 13.1k
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关于暗物质我们究竟知道些什么？
那冷暗物质是什么？科学家们还不确定，从粒子物理学出发有许多可供选择的粒子，但没有一种恰好符合暗物质的要求。虽然并不是专门为暗物质而生的，但这些假想中的粒子具备暗物质所需的全部或者至少一部分的属性（质量、丰度、寿命以及相互作用方式）。- 255.2k
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