你能想到的最小的東西是什麼？
一分錢還是一個紐扣？
它們的高度約為半釐米。
相比之下，一米中有100釐米。
再看小一點的，一粒鹽。
這大約是0.3毫米。
一米有1000毫米。
還有更小的。
細菌只有幾微米。
一米中有100萬微米。
病毒大約為20至300奈米。
一米中有10億奈米。
DNA的直徑約為2奈米。
原子的大小隻有幾埃。
1米內有100億埃。
當你想一個原子時。
你可能會想到這樣的東西。
在外面，電子帶有負電荷。
在中間是原子核。
它是由不帶電荷的中子和質子組成的。
這模型可以很好幫助我們理解。
但有一些東西與現代科學不太一致。
第一，原子核的大小遠小於此。
如果我按比例縮放。
你甚至看不到它。
這些電子也是一樣。
還有一點不準確的是電子繞著原子核運轉。
就像行星繞著恆星運轉一樣。
不幸的是。
許多教科書中仍然教授這種不正確的方法。
讓我先介紹一些背景。
2000多年前的古希臘。
哲學家認為。
一切物質都是由微小的粒子組成的。
他們稱這些微小的粒子為原子
直到1800年代，我們終於。
開始使用科學來證明這些原子確實存在。
最初，我們認為原子像這樣。
一個帶正電的球體。
帶負電的電子漂浮在周圍。
然後我們發現到。
這個帶正電的球體實際上要小得多。
我們稱其為核。
我們發現了原子核由質子和中子組成。
這些電子很棘手。
起初，我們認為它們一定是在做著什麼。
所以它們可能像這樣繞著核旋轉。
然後發現電子具有不同的能級。
我們稱這些電子層。
它只能容納一定數量的電子。
電子越多，電子層越多。
沒過多久，我們就意識到。
電子層並不能決定電子離原子核有多近。
事實證明，電子是更加不可預測的。
如果電子不繞原子核運轉。
他們在做什麼？
讓我們從軌道的概念開始。
這是地球繞著太陽旋轉。
如果地球今天在這裡。
我們可以利用物理定律和引力。
來預測三個月後地球的確切位置。
我們知道地球在哪裡，要去哪裡。
現在，讓我們看回原子。
對於電子來說，情況有些不同。
我們無法確切知道它的位置和動量。
我們都只能同時知道其中一個。
這意味著我們不可能。
真正知道電子在做什麼。
我們能做的最好的。
就是預測哪裡會找到電子。
這個區域就是電子雲。
如果我們想更具體地知道電子在哪裡。
你需要了解軌域。
這與軌道不同。
軌域是電子居住的特定形狀。
在大學化學課。
你會研究這些軌域。
是如何隨著電子的增多而填充的。
電子是不確定的。
我們不知道它們的行進路徑。
只知道它們會在電子雲中找到。
萬物由原子構成的。
原子非常小。
原子核更小。
電子不會繞著原子核旋轉。
它們的行徑是不可預測的。
