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大国院士

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第150章 解决质子半径之谜
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sp;     手中的圆珠笔在稿纸上勾勒出最后的信息,徐川目光熠熠的盯着桌上的稿纸。

        前前后后经历了四五个的时间,他总算是将这一方法彻底完善,物理学界也有了一种计算质子直径的新方法,一种从第一性原理出发,掺杂了部分实验数据的‘假第一性计算公式’。

        至于纯粹的第一性原理精确计算质子半径数据,整个物理界目前还没有人能做到。

        徐川没尝试过,也不想即将时间都耗费在这上面,除非在质子半径这一块它能有更惊人的发现,否则那并不值得。

        目前,物理学界大多数关于原子结构的讨论都依赖于备受‘诟病’的玻尔模型,该模型中电子绕原子核作圆周运动。

        即在普通人的认知中,原子的结构应该像是太阳系一样,电子像行星一样围绕着的原子核(太阳)转动。

        但量子力学作为物理学的敲门砖,它给了我们一个更精确,也更奇怪的描述。

        “电子并不是绕着原子核转!”

        从量子力学上来说,电子是一种波,只是当我们做实验来确定其位置时,它们才具有粒子的性质。

        而当电子绕原子轨道运行时,它们以粒子和波的状态叠加的形式存在,波函数同时包含其位置的所有概率。

        测量会使波函数塌缩,从而得到电子的位置。做一系列这样的测量,并绘制出不同的位置,它将产生模糊的轨道轨迹。

        也就是说,电子能出现在原子核中的任意位置,甚至是质子中间。

        听起来很不可思议,但从量子力学的角度来说,这的确是可以的。

        而量子物理的这一奇异性也延伸到了质子。

        质子是由三个带电夸克组成的,它们被强大的核力束缚在一起。但它的边界是模糊的,就像一朵云,里面包含有三滴水珠一样。

        既然‘云’的边界是模糊的,那又怎么确定直径呢?

        物理学家依靠电荷密度来做到这一点,类似于云中的水分子密度,确定了水分子的密度在一个边界值之上,就可以精确的确定这朵'云'的直径了。

    

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