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卢瑟福实验:我们的宇宙万物,到底是由什么来组成的?

时间:2020-03-18 11:08:37 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

无论我们平时是阅读杂志、报纸、电视还是互联网,在那些内容中,如果我们想表达一些抽象的概念,或者换句话说,一些涉及面很广的话题,我们经常会用一些特定的图形和图像来表现它们。

例如,科学,如果你想用图形来表示,你想想,通常会看到什么样的表示?有一个

的图形,每个人都一定见过:在

图形的中间有一个点,然后在它周围有三个互相交叉的椭圆,每个椭圆上都有一个点。这是一个原子模型

原子的行星模型

中间的小点是原子核,而外面的三个小点是三个电子。椭圆是三个电子各自的轨道。它们沿着一定的轨道围绕原子核旋转。

因为这种圆形状态,非常像太空中行星和恒星的关系。

的原子核是一颗恒星,周围的电子是围绕该恒星运行的行星。因此,这个模型也被称为行星模型。

什么是原子?你知道原子是什么吗?你一定听说过这个名字

原子是构成宇宙万物的基本单位之一。从太阳,到植物和树木,到衣服、电脑、自行车,到我们自己,所有的物质都是由原子组成的原子这个词的原意是不可分割的。

,事实上,最早的原子被连续不断地“分裂”

我们可以想象手里拿着两块石头,然后把它们砸在一起,我们会砸成小块。

是好的,然后扔掉大的,拿小的,或者两个,然后一起打碎...石头变小了,不容易打碎。然而,只要力量足够大,速度足够快,较小的碎片仍然可以被打碎。

下一步,拿更小的棋子去打总之,就是不断地打碎这些石头,使它们变得越来越小,直到它们最终被打碎。原子是不能再被打碎的。古希腊一位伟大的哲学家说过

这个概念。这与中国古代哲学家的思想大不相同。

中国古代哲学家认为物质可以无限细分

中国古代有一位大师。他说,让我们拿一根一英尺长的棍子,从中间把它砍下来,扔一半,留下一半。第一天,它被切断了,还剩下半英尺。第二天是半英尺四分之一英尺。日复一日地剪掉它。即使你切断它一万年,你仍然可以切断它。它是无限的

中国古代哲学家的这种观点被称为“物质的无限可分性”。古希腊哲学家的观点被称为“物质的有限可分性”

现在问题来了。物质是有限的还是无限的?

古代人只能讨论哲学但是自从现代科学诞生以来,我们又有了一种方法:实验。事实上,如果你把它分开,你不知道到什么程度吗?

到了19世纪,许多人觉得原子几乎已经分裂到了尽头。

于是他们翻开古希腊哲学家的书,借用“原子”这个名字来指代当时他们所分裂的最小的东西。然而,没过多久,另一位科学家发现情况似乎并非如此。在

原子内部,似乎有一个结构这是一件坏事。它有一种结构,表明原子是由更小的东西组成的。

,看来,物质仍能继续分裂但是原子太小了,不能用刀子或斧头来切割。你如何划分它?

什么是卢瑟福实验?

这时,有一位英国物理学家,叫卢瑟福,他发现如果你想办法把一些粒子高速放进去,那么就有可能撞击到它前面的东西,从而产生一些奇怪的现象

他用金箔做靶,像枪一样把粒子射向金箔靶。

他发现大部分粒子都穿过了金箔,但有少量粒子被反弹回来。

很有趣经过思考,卢瑟福发现了这个问题金箔由金原子组成。粒子穿过,这意味着原子之间有很大的间隙。然而,有些地方密度很大,可以将粒子反弹回来。

通过一系列的实验,卢瑟福终于发现了质子,原子的组成成分之一

卢瑟福的这种方法很快被科学家广泛接受。为了使粒子能够更好地聚焦在目标上,也为了使粒子能够以更高的速度撞击目标,科学家们建造了一个“粒子加速器”

卢瑟福

你自己也应该有这样的经历。速度越快,冲击能量越大。你推某人站起来,结果和你加速然后在奔跑中推他完全不同。

通过这次非常强烈的撞击,科学家们慢慢地发现了原子内部的秘密。原子似乎还没有结束,但可以继续。

什么是对撞机?

进行研究时,科学家们也发现了一个问题,就是目标带有粒子束,速度不够快,撞击能量不够大我该怎么办?

这时,一位奥地利科学家突然想到了一个非常好的办法,原来每个人都不是用粒子束来击中固定目标的但是如果目标正以非常快的速度向粒子束移动呢?

还是简单地制造两个粒子束,让它们分别加速,然后互相碰撞,这样碰撞的能量就不会直接翻倍了!

是个好主意。科学家们立即采取行动,将最初的单个加速器变成一对,让两个粒子束相互碰撞。这时我们有了“对撞机”世界上最大的对撞机位于法国和瑞士的交界处。

通过对撞机,科学家发现原来的原子可以继续被分成质子、中子和电子

,这些东西很可能会继续下跌。随着对撞机变得越来越大,粒子束的能量越来越强越来越小,被它撞击的碎片也越来越小。

现在,世界上最大的对撞机在欧洲、法国和瑞士的边界上有一台叫LHC的大型机器

LHC内部

它的主要部分是一个埋在地下的巨大圆形隧道,沿着最大的圆形走需要27公里,而隧道本身的直径是3米几千名科学家参加了这个项目的工作。为了让粒子束在里面运行,他们甚至建造了一座核电站来供电。

武器越来越先进,科学家发现问题也出现了。事实证明,物质可能不是无限可分的现在,科学家们仍在努力建造更好的对撞机和更好的研究工具。

因为他们想解决这样一个难题:我们宇宙中所有事物的组成是什么?

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