人為什麼不會掉進地板里？是什麼力在阻止我們？

科學家們慣於問一些讓不搞科學的人聽起來很愚蠢的問題，譬如：「人為什麼不會掉進地板里？」甚至有一本書還用這個問題做書名。

從我們的日常經驗看，地板表面是堅固的，它的功能之一就是防止人掉下去。這是我們對地板的起碼要求啊！不過，這類看似「愚蠢」的問題，其實大有文章。地板是原子構成的，正是有了對原子本質的認識，才會引發這個問題。

約2500年前，古希臘哲學家認為萬物都是由原子構成的。不過當時人們只是將原子想像成堅硬的小球，還並未真正了解它。直到20世紀，人們才對原子的面貌有了更細微的了解。

經過一個世紀的科學探索，描繪出的原子「圖」是什麼樣的呢？它是由直徑為1個單位的堅硬原子核（稍後我們再說「單位」是什麼意思）和由圍繞這個原子核的質量輕得多的微粒（電子）組成的，原子99.9%的質量都集中於原子核。

雖然電子有時也能存在像微小的實體球那樣的行為，但是科學家們一般認為電子就像一團密度會發生變化的電子云。電子云團半徑為3萬多個單位。電子云密的地方電子出現的概率大,疏的地方電子出現的概率小。科學家可以使用精密儀器用質子撞擊電子，或讓電子產生輻射，從而確定電子位置。

這就像一個人，我們用一團雲來代表這個人，這團雲在他家所在的那片區域密度很高，在他家附近的大型購物中心區密度就低一些，在他的健身房密度更低。但是，他本人身在何處並不知道，除非有人和他撞在一起，此時雲團會立時變得濃重，他會就此現身。

讓我們回過頭來說說原子。

假如原子核和一個直徑10厘米的橘子一樣大，那麼電子云團的邊緣會有3千米到30千米那麼長。所以，任何由原子構成的實物——比如一塊地板——可以說99%的部分都是空的，就像在一個遼闊的平原上，隔幾公里散落著一個橘子，幾乎沒有質量的電子云漂浮在周圍。

實際上，科學家用「飛米」來測量原子核距離的單位，一飛米等於一千萬億分之一米。原子核直徑大概有2個飛米，而原子的半徑約有10萬個飛米，所以，100億個原子排成一隊，長度才有1米。

對於「人為什麼不會掉進地板里？」這個問題，估計你現在該有點明白為什麼要這樣問了。

其實，這個問題的內涵可能比你想到的還豐富。不僅僅是「實實在在」的地板內原來大部分都是空的，就連立在地板上的鞋子或腳也都是原子構成的，它們的空間與質量之比同樣大得不得了。

那麼，為什麼這兩個基本上是由空蕩的空間構成的集合物，在碰到一起時不會彼此交叉穿過呢？其實這就像兩支相距幾千米遠、沿英吉利海峽相向行駛的艦隊。

問題的答案在於一種常識——但這個常識經常被誤解——「實心」究竟是什麼意思？如果你認為這個詞的意思是一個空間充滿了質量，那麼就大錯特錯了。

我們要在我們的認識中加入原子的另一特性——圍繞原子核的力場。當兩個原子靠近時，會受兩種力的作用，一種是吸引力，一種是排斥力。一個原子向另一個原子靠近，最後會停在兩種力互相平衡的某一點上，於是，原子就被牢牢地固定在這個位置上。一個原子團是由兩種力鎖定而成的，譬如地板這樣的固體物，其他原子要想拆散它們，也要達到一個平衡點，由這個平衡點再向前靠近一點，就必須克服更強大的排斥力，而這個排斥力要比把你的腳拉向地板的重力大得多。

所以，等下次在房間里走動時，你可以想像一下，自己的腳和地板是被兩股強大的原子排斥力撐開了一個微小的間隙。

我們為什麼不會從地板上掉下去？原因就在於這股強大的原子排斥力。

對此，大家怎麼看的呢？歡迎加入怪羅微信公眾號：guailuo123