吃下一勺電子會怎麼樣?

吃一小勺電子會怎樣?人類真的吃得下一勺電子嗎?雖說電子的質量很小,但是從量子力學中的波函數彌散來看,一個電子的尺寸似乎和宇宙的尺寸相同。假設這種電子突然降落在地球上,人類勢必會完。既然如此,我們先假定人類能消化這勺電子,屆時,人會感受到什麼?吃下它,恐怕在一個普朗克時間內,無比強悍的電場力和引力波,會以光速向四面八方輻射。那時,僅僅是引力波就能把原子和質子等撕爛,你可以理解爲,光束所能觸及到的地方,都將毀滅,由於電子帶電的特性。

可以想象,那時整個宇宙都會籠罩在RN型黑洞的內視界中,這種黑洞是一種只存在於理論的黑洞,這個不可思議的黑洞,便是那一小勺電子形成的產物。有趣的是,在內視界裡,物體並不會永遠落入奇點,空間也是如此,這意味着基本粒子會迎來大洗牌,宇宙將以全新的面貌繼續存在。或許會出現新型星球或是新的生命形式。這麼看來,吃一勺電子的人,最終成爲了這個宇宙的上帝,只是他早已不省人事了。回到起初的問題,你不妨猜猜爲何人類無法吃下這個高能物質?電子有何特殊?從湯姆孫模型來看,該模型的大意是電子均勻地分佈在原子內部,它如同西瓜裡的西瓜籽般。

爲了驗證湯姆孫老師的理論,盧瑟福決定做一個實驗,也就是著名的α粒子散射試驗。再後來,盧瑟福模型因和當時的實驗更爲吻合,所以很快被人們接受,該模型其實是人們十分熟悉的“行星運動模型”,簡單來說就是原子核如同太陽,電子猶如行星,它們圍繞在太陽周圍公轉。但科學家漸漸發現,電子的特性遠沒有這般簡單。比方說,原子會釋放光譜,這說明能量逐步減少後,按理說電子的速度也會因此降低,然後慢慢地落在原子核上,可是這些並沒有發生,如果說電子落在了原子核上,我們的地球將會變成可怕的中子星,但事實是沒有。

尼爾斯·玻爾是一位來自丹麥的年輕人,他對電子爲何不掉進原子核有着極大的興趣,他給出的答案是玻爾模型,就此,偉大的量子論產生,物理學爲之震驚,這很有趣,當你測量或觀測電子的位置,此時你已經破壞了電子的運動軌跡,這就是量子力學中最核心的測不準原理,因爲任何觀測都會對干擾電子。舉個例子,假設一個盲聾人,他的身旁有一個到處彈跳亂飛的小球,在盲聾人看來,他該如何形容小球的運動狀態?他能做的只是抓住小球,可一旦得到小球,你就無法得知彈力球是如何運動的,他唯一能做的是,抓住小球,記錄小球的位置,然後將小球扔出去再抓住。如此反覆下去,他就能大致得到小球在房間裡可能出現的地點,而他也無法得出小球之前的運動軌跡。

那麼,若是假設我們現在擁有了神奇的能力,可以將電子取下來,想要湊成一小勺電子是否有難度呢?

電子是人類發現的第一個基本粒子,它的質量極小,這是一個無比矛盾的綜合體,它和光一樣具有波粒二象性,雖說如此,但科學家還是計算出電子直徑的上限,即電子的直徑約爲10^-15m。並且還得出,電子大小都一樣,它們與元素種類無關。順便補充一點,這裡所說的電子尺寸的數量級,並非只是電子對周圍粒子產生某些作用的一個空間尺度,大家不要將電子想成一個球體,畢竟有些科學家認爲電子是弦粒子。其實自從電子被發現,大多數物理學家都一致認同電子是一個“點”,它是基本粒子之一。直到20世紀90年代末期,一種理論指出,電子是一根振動的小弦,或許我們無需在意這個問題,因爲一個很現實的難題擺在眼前,即我們要從哪裡找如此多的電子?

有人說,把整個地球的電子加起來都不夠!自從人們得知電子的質量非常小,人們就已認同電子的質量只有原子的幾千分之一,湯姆孫的估計指出,電子的質量約爲質子的1/1836倍,按這個結果來算,地球上所有電子加起來都沒有一勺!除此之外,我們還有一個不可忽視的問題,也就是電子可以大量聚集在一起嗎?我們是否有辦法將原子中的大量電子聚集在一起,從而形成“能量塊”?答案是有,電閃雷鳴這種現象,其實就是部分雲塊將天空中飄逸的電子召喚起來,這個過程裡,友鄰弱勢羣體雲塊中的電子,甚至也能被吸引,在這裡彙集形成能量塊,較爲遺憾的是,現在主觀上來說,人類還沒發現能聚集大量電子的方法。若人類真的通過了重重難關,吃下了一勺電子,這個人是否會在瞬間爆炸?在常溫環境下,電子們無法瞬間釋放能量,也就不會爆炸。但這一勺電子太過特殊…單單是一勺電子,其質量的疊加可能差不多是半個太陽。這意味着吃下它的人,將會成爲最壯美的煙花,這麼看來,應該沒有人會想要吃電子。