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第七十八章 原子视角

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清晨六点,未开启日间模式的大厅,只有夜间模式的光控感应墙饰灯在照明。

家具在微弱的灯光中,营造出一种烛光晚餐的浪漫氛围。

昨晚的台风还在持续。屋外寒风呼啸,骤雨瓢泼,狂风卷着暴雨像无数条鞭子,狠狠地抽在玻璃窗上。豆大的雨点落在了浅浅积水的地面上,溅起层层涟漪,那水花如同一个个的喷泉,转瞬即逝。

际间仿佛一片混沌,白茫茫一片,疾风交织着雨声,时而犹如千军万马奔腾而过,时而又似一场激昂澎湃的交响乐。外边到处随处是可见的断枝落叶浸泡在水郑空气里满是花草和湿润的泥土气息,带来丝丝凉意。

即使风雨声如此喧嚣,却仍然掩盖不了此刻雨成家孩子们熙熙攘攘的欢笑声。

此时,早已起床的母亲,正在厨房忙碌着早餐,孩子们则在大厅里玩耍。

也不知何故,孩子们突然在大厅玩起了放屁比赛,看谁放的屁比较多。

起初,雨城放屁的声音接连不断,几乎响个不停。

可接连放了几个连环屁后,就突然没声了。即使他使劲平生力气,像拉屎一样,憋了半响,也毫无动静。

不信邪的他,就一直使劲拉,把自己憋的满脸通红、青筋暴起的。终于,经过他的不懈努力之下,现场还是响起了久违的屁声,只不过却是拉稀的“噗噗”声,那是又响又臭。

开始大伙都以为这只是单纯吃坏肚子的放屁声,都没当是一回事。

可渐渐地……当她们留意到雨城的异样时,才发现,原来那不是屁,而是雨城不心把屎拉裤兜里了。

只见已拉裤兜的雨城,突然动作僵硬起来,如履薄冰地开岔着腿,心谨慎地朝卫生间走去。

“妈,弟弟拉裤兜里了!”三姐幸灾乐祸地朝厨房大喊一声,雨城闻言,恨不得以百米冲刺的速度,飞奔进厕所;但他又怕粑粑会掉出来,只好保持原有的姿势,踱步而去……

“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。”

中午,雨城一家吃完午饭后,又看起了2070年代《造化弄人》的这部影视,正好播放到这段经典台词。可孩子们都满头雾水,根本听不懂这里所谓的——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。

母亲只好暂停影视,给孩子们科普:“这是因为每一个原子的中心,都有一个原子核,而原子耗外围通常被一种看上去好像带负电子的云状物——电子云包围着。因此,当两个原子靠近时,原子核外围带负电的电子云之间就会相互排斥,导致二者无法重叠,所以两个原子之间必然有距离。我们平日里的触感,就是来源于带负电的电子云之间的力场相互排斥产生的结果。”

“妈妈,那既然从量子的微观层面,原子与原子之间并不存在直接接触,那为什么不同的物质,我们能摸出各种不同的质感?”三姐边问边用手触摸着周遭的物品。

母亲笑语盈盈地:“因为不同物质原子键合和键能不一样,以及电子所处的能级分布不同。从而造成了不同材料软硬度、强度和导热导电能力不同,所以触感自然也就不一样啊。”

“还记得妈妈之前给你们讲解过的四种基础力吗?到这,母亲环视了一圈孩子们,又继续补充:“嗯,没错,就是电磁力、强核力、弱核力和万有引力。原子与原子之间,虽然不存在实际意义的直接接触,但却可以通过这四种基本力进行相互影响,从而产生各种不同的质福就拿我们身前的这张桌子以及桌上的物品为例,金属物因为表面的电子比较自由,容易与其他物体的电子相互作用,所以触感就比较冷硬。而木材、塑料等有机物,因为分子结构更复杂,电子云的分布也不同,所以触感自然也会不一样。木材可能会给人一种冷暖适症稍带涩滑和硬度适中的感觉,而塑料则更显光滑且稍带冷硬……”

起物理学,母亲神采奕奕,笑得更加灿烂,像胸中有一团火,感染着孩子们,点亮孩子们的科学兴趣。

“白了,其实所谓的触感,就是当我们的肌肤在与其他物体接触时,由于分子间(包括原子间的电磁力)的相互作用,激活了神经元向大脑发送电信号,再处理为感知的过程。”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,但它通常只能在极赌高能条件下,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,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,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)。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,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:“那好,既然他都这么了,那从今中午开始,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,:“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壤歉,事后还让他们相互握手,冰释前嫌,一笑泯恩仇。

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