追尋微觀世界：探尋宇宙萬物是如何組成？

宇宙間的萬物都是由各種物質組成的，所有的物體，包括最堅硬的岩石，其內部也並非很充實，其中有很多空隙。所有的物質都是由分子、原子以及這些粒子之間的空隙組成的。原子本身以及原子之間的空隙非常細微，只能用功能非常強大的顯微鏡才可以觀察到。20億個原子全部加起來，也不過像本文中的句號一般大小。但即便是原子，其內部也不是實心的，他們更像是由亞原子微粒星羅密布排在一起形成的能量雲。

原子

原子的中心是一個原子核（緻密的粒子團），這個核由兩種粒子組成：質子和中字。原子核外有電子在不停地繞核旋轉，電子的體積要比質子和中子小很多。各種亞原子粒子僅僅是能量的濃縮集合，只可能在特定的位置出現。質子帶一個單元正電荷，電子帶一個單元負電荷，中子不帶電。

原子配對

原子與原子互相結合在一起形成分子。例如，人們在生存所不可或缺的氧氣，其分子是由2個氧原子結合在一起形成的；人類生存所必須的水，其分子是由2個氫原子和1個氧原子結合在一起形成的。

晶體

自然界中大部分的不提物質都可以形成晶體。晶體的硬度大，表面有光澤，並且擁有規則的幾何形體。每種晶體都是由規則的原子晶格或者分子晶格組成的。糖塊和鹽都是晶體，當然還包括大部分寶石，像鑽石和翡翠也都是晶體。很多岩石以及金屬也是由晶體組成的，但是由於這種晶體太小，我們肉眼幾乎看不到。

形形色色的原子

在自然界中存在的100多種基本化學元素都是由原子構成的，每種原子的原子核里都有一定數目的質子，鈾是在自然界中分布非常廣泛的一種元素。在每個原子中，質子的數目與電子的數目通常是相等的，電子以圓形軌道的運行方式分布在原子核的周圍。原子間的相互作用方式（即原子的化學性質）取決於原子核的核外電子數。

原子內部是十分空曠的，原子核與離其最近的電子間的距離大約是原子核直徑的5000倍。如果原子核直徑為1厘米，那麼離其最近的電子也在距離其50米外的地方。

質子都帶有正電荷，所以質子之間通常會互相排斥。但在原子內部有一種被稱為核力的強作用力，這種核力能夠把質子結合在一起，使原子核免於分裂。

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