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母亲总结道。
“妈妈,为什么正常情况下,原子与原子间始终会保持着固定的距离和无法重叠?这是为什么?”
三姐一脸好奇地问。
“这可说来话长了……”
母亲轻叹了口气,“因为这得涉及到研究生以上的相关专业科学知识才行,不是一两句话就能说得明白的。”
“那妈妈,你能给我们讲解一下研究生课程吗?”
三姐童真地看着母亲
“当然可以啊。”
母亲看着好学的孩子,一脸欣慰地笑了笑:“首先,讲解研究生课程之前,咱们得重新先补充一下,原子层面‘触摸’的大学基础知识。”
母亲说着,环视了孩子们一圈后,又继续补充:“首先,如果从是物理学的角度来解释‘触摸’的概念,目前共有三种观点。”
母亲一边讲解着,一边将原子的模型图以全息投影的方式,呈现在孩子们的眼前,只见这些3d渲染的模型图,宛如满天的星辰般,看得孩子们各个激情澎湃,热血沸腾。
母亲继续补充:“第一种观点,有人认为原子核重叠才算是真正的‘触摸’。
但你们也知道,原子核重叠在实际情况中意味着发生核聚变反应。
尽管核聚变在理论上是有可能发生的,并且确实需要消耗巨大的能量,但它通常只能在极端的高能条件下,如恒星内部或特定的核反应实验中,才能实现。
在常规条件下,原子核重叠并不会发生,因此,这个观点并不成立,不能作为判断物质间‘触摸’的依据。”
“第二种观点则是——‘波函数的重叠’。
该观点来自量子力学。
简单地说,就是一个原子或电子,并不是一个时空中固定的物体,而是展现出波粒二象性,意味着它们在某些实验条件下表现得像粒子,在其他实验条件下则表现得像波。”
“试想一下。”
这时,画面突然切换到一个动漫背景的一个河边,母亲以河岸上的一个胖乎乎的小熊为例:“假如有人向水中丢两颗石子,就会激起波纹,可以想象一下,两片波纹会重叠,就是类似构造我们身体的原子,又或者,构成我们身体的波函数,可以构成与触摸物的波函数重叠,这就是量子力学意义上的触——波函数重叠。”
过了一会儿,母亲才继续:“而最后一种观点,则认为在原子中,电子不可能同时处于完全相同的状态或位置,这是泡利不相容原理,是量子力学的基本规律之一。
严格地说,或者照这条法则的严格定义,是任意两个电子(作为费米子的一种),不可能在原子中同时拥有完全相同的四个量子数(即主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数)。
说得通俗一点,这意味着在原子中,两个电子不可能同时处于同一个位置,拥有同样的能级和完全相同的所有属性。
因此,电子在原子中是无法重叠或‘触摸’的,因为每个电子都有其独特的状态和位置。”
母亲最后总结了一下她的观点:“从物理学的角度,触摸是原子间的相互靠近。
原子是无法重叠的,电子也是一样,这是‘泡利不相容原理’。
通俗的来说,就是原子和电子,同时出现在一处时会产生的斥力,抵消吸引力。
意思是,就是当你触摸其他物体时,构成你身体的原子就会与另一个物体的原子,产生的斥力,原子与原子永远会保持固有的距离,从而无法真正触碰到。
其实我们平时无论是坐在沙发上,还是躺在床上,要是从原子的角度来看的话,我们一直都是悬浮着的,并未实际直触过……”
给孩子们科普完物理学知识后,母亲又继续播放之前未看完的影视。
只见画面渐渐给到一家精神病医院,原来这里刚刚发生了一起暴力事件:一名病人无辜地打了病友一巴掌,目前院长正在调解这起矛盾。
于是,就出现了那句‘从原子的角度来看,任何物体与物体间都不存在所谓的直接接触’的经典台词。
那人还给院长科普了一下原子层面的触摸概念,虽然他的理念并没有雨城母亲的那样专业、那样正确,但也挺搞笑的。
院长当时就差点被这奇葩给噎住了,不过他很快便平复了情绪。
只见他喜怒不形于色地转身对着身边护士说:“那好,既然他都这么说了,那从今天中午开始,禁止一切食物的原子,从他身体经过。”
护士立刻心领神会,点点头,说:“收到。”
没想到这招魔法击败魔法的手法果然高明。
那人一听,当时就怕了,便赶忙向院长认错。
但院长却让他给被他打的人道歉,事后还让他们相互握手,冰释前嫌,一笑泯恩仇。
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