真实的原子模型
那这到底啥意思呢?
具体来说就是,在微观粒子中分为两类,一类叫做玻色子,一类叫费米子 。玻色子是“群居”,但费米子其实是“独居” 。那这要咋理解呢?电子是典型的费米子,我们就以“电子为例” 。
泡利就发现原子核外的电子其实不是乱来的,它们其实是一个萝卜一个坑,每个电子都有属于自己的独一无二“量子态”,这就导致它们好像在排排坐做一样 。如果你对其施加压力,这时候这种量子效应就会产生对外抵抗的“力”,以此来抵抗压力,同时电子也不至于就在这个压力下坠入到原子核内,这个“力”也被称为简并态压力 。
这种现象其实并不常见,但是在天文学中却是很常见的 。类似于太阳这样的恒星,如果演化到生命尽头,就会形成一颗白矮星 。白矮星其实就是电子处于简并态,简并态压力对抗住了自身的引力作用 。
但是宇宙之大,无奇不有 。在宇宙中,质量要比太阳多一些的恒星,在演化晚期会形成中子星 。中子星就属于电子的简并态压力没有阻挡住引力,导致电子被压入了原子核中,电子和质子反应生成中子和中微子 。中微子由于质量很小,会在形成过程中逃离 。最终,这颗恒星就会成为绝大部分都是中子构成的致密天体 。
总结
通过上文的讲述,我们知道,由于质子和电子的能量之和小于中子的能量只和,根据能量最低原理,所以电子不会自发地坠入到原子核中和质子发生反应 。同时根据泡利不相容原理,即使我们输入缺失的这部分能量,反应也没有办法进行,这是由于电子的简并态压力造成的 。
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