“一花一世界,一葉一菩提”,這佛語(yǔ)出自《華嚴(yán)經(jīng)》,也是佛經(jīng)中對(duì)世界本質(zhì)的認(rèn)知!隨著二十世紀(jì)初對(duì)原子內(nèi)部的認(rèn)識(shí),每一個(gè)原子內(nèi)部都是一個(gè)小的“行星系”,因此也有人據(jù)此認(rèn)為佛教早就洞察了宇宙的本源,那么將原子無(wú)限放大,真會(huì)看到一個(gè)我們這樣的世界嗎? 原子內(nèi)部的“行星世界”人類(lèi)對(duì)原子的認(rèn)識(shí)源自?xún)汕Ф嗄昵暗墓畔ED的德謨克利特時(shí)代,他仔細(xì)探討了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題,提出了原子論的思想,但當(dāng)時(shí)的原子論僅僅是一種哲學(xué)思想!真正的原子認(rèn)識(shí)要到19世紀(jì)初的道爾頓提出原子論來(lái)解釋化學(xué)反應(yīng)中的現(xiàn)象,當(dāng)然道爾頓也只是知其然不知所以然! JJ湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子是一個(gè)巨大的進(jìn)步,根據(jù)我們現(xiàn)在了解的原子行星模型理論,這已經(jīng)發(fā)現(xiàn)行星了!那什么時(shí)候發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)呢?要到1909年盧瑟福的學(xué)生在做α粒子散射實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)α粒子絕大部分都“穿墻而過(guò)”,只有極小一部分被擋了回來(lái),因此發(fā)現(xiàn)了原子核,這就是太陽(yáng)所在! 此后盧瑟福提出了那個(gè)著名的原子行星模型理論,不過(guò)很快就遭到了科學(xué)界的反對(duì),因?yàn)殡娮訋ж?fù)電荷,而原子核帶正電荷,如果真的存在這樣的模型,那么電子會(huì)在瞬間墜入原子核,原子結(jié)構(gòu)崩潰!因?yàn)殡娮雍唾|(zhì)子中和后變成中子,然后15分鐘左右后中子又將衰變(質(zhì)子要到1920年被盧瑟福發(fā)現(xiàn),中子要到1932年才被查德威克發(fā)現(xiàn))。 量子力學(xué)下的原子模型 從盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子核之后提出原子行星模型開(kāi)始,量子力學(xué)也開(kāi)始發(fā)展了,普朗克在更早一些時(shí)候因?yàn)榻忉尯隗w輻射而提出了最小能量子的概念,愛(ài)因斯坦則光電效應(yīng)解釋?zhuān)撕蟮牧孔恿W(xué)發(fā)展,就圍繞著原子核外電子的性質(zhì)展開(kāi)!
根據(jù)薛定諤方程,電子不僅具有不確定性原理,出現(xiàn)的方式還是概率云模式,也就是說(shuō)電子會(huì)在它的能級(jí)上隨機(jī)出現(xiàn)在任何位置,所以想要確認(rèn)電子的位置不可能,只能確定它出現(xiàn)概率,比如我們只能知道它在這個(gè)位置上出現(xiàn)的概率是90%,即使99%它仍然是概率,不可能100%。 電子出現(xiàn)的方式 如果原子是一個(gè)微觀版的行星系,那么行星具有哪些特性?早期的原子模型都是盧瑟福的原子行星模型,中心是一個(gè)原子核,外圍是環(huán)繞原子核的電子,非常直觀,連小孩子一看都能理解,在八十年代國(guó)內(nèi)出版的科普刊物中都是這樣的描述,但它已經(jīng)完成了歷史使命,現(xiàn)在的原子模型是薛定諤的電子云模型! 假如把電子當(dāng)成行星,那么它有哪些特性? 電子是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)的基本粒子,它已經(jīng)無(wú)法再分,如果把它當(dāng)成行星,那么將會(huì)有很多有趣的性質(zhì),比如我們這個(gè)宇宙的能量釋放形式,大都是通過(guò)電子的能級(jí)躍遷和跌落進(jìn)行的能量釋放,而且這個(gè)能量的釋放是電子能級(jí)的整數(shù)倍出現(xiàn)的! 簡(jiǎn)單的說(shuō)比如地球會(huì)在自己的軌道上吸收能量后突然跑到火星軌道上,然后那個(gè)軌道不穩(wěn)定,又會(huì)跌落回自己的軌道上,并且釋放出一個(gè)光子! 還有一個(gè)特性則是它的不確定性原理和電子云模式,比如地球上要發(fā)射一個(gè)探測(cè)器到火星,那么它只能出去,再也無(wú)法回來(lái),因?yàn)槌鋈ズ笤僖矡o(wú)法確定電子的位置在哪里,速度如何同步?因?yàn)檫@兩個(gè)無(wú)法同時(shí)獲知,而且即使確定了位置,也只是一個(gè)概率,因此1969年阿姆斯特朗登上月球,要返回地球時(shí)候,再也找不到地球了,因?yàn)檎麄€(gè)地球軌道上都是概率模式出現(xiàn)的地球! 當(dāng)然還有個(gè)奇怪的現(xiàn)象,比如飛船好不容易返回了地球的軌道,要濺落大西洋,但這軌道如何計(jì)算?因?yàn)?/2自旋要自轉(zhuǎn)兩圈才能看到一次大西洋,這是什么鬼?估計(jì)阿姆斯特朗就懵逼了! 所以微觀和宏觀是無(wú)法等同的,因?yàn)檫@是兩個(gè)完全不同規(guī)律的世界! 延伸閱讀:劉慈欣的《微觀盡頭》 《微觀盡頭》是劉慈欣發(fā)表在1999年6月第6期《科幻世界》上的一個(gè)短篇,盡管字?jǐn)?shù)不多,但揭示了一個(gè)輪回的宇宙,大意說(shuō)的是 人類(lèi)制造了一個(gè)150千米周長(zhǎng)的加速器,將粒子加速到了10^20GeV,試圖擊碎夸克,結(jié)果奇怪的事情發(fā)生了,天空變成了乳白色,星星則成了小黑點(diǎn),宇宙反轉(zhuǎn)成了負(fù)片! 走到微觀盡頭時(shí),就會(huì)回到宏觀,擊碎了人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的、組成物質(zhì)的最小基本單位費(fèi)米子夸克,其力量將會(huì)反作用到最大的結(jié)構(gòu)宇宙上! 當(dāng)然這只是一個(gè)大劉在科幻小說(shuō)中的描述,不得不說(shuō)這是一個(gè)非常具有開(kāi)創(chuàng)性的思維,但它卻無(wú)法用來(lái)指導(dǎo)科學(xué)研究,微觀就是微觀,它可以影響宏觀,但它卻不會(huì)和宏觀形成循環(huán)! |
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