原子內大部分空間都是空的嗎？有沒有絕對實心的物質？

首先，很重要兩個問題：何為“空”？何為“實心”？

在宏觀世界，一塊石頭我們認為就是實心的，一堵墻也是實心的。一個礦泉水瓶，但我們把里面的水喝完，擰上蓋子，你問小朋友里面是空的嗎？小朋友多半會說是空的。

但我們知道礦泉水瓶子里還有空氣，如果我們把空氣抽出來呢？瓶子里面就是空的嗎？

仍舊不是空的！還有會各種宇宙射線，中微子等不斷地穿過礦泉水瓶，而且，還有或許永遠無法除掉的能量。

那么，假設我們能把所有已知的東西全部除掉，包括能量本身，瓶子里面就是空的嗎？

很抱歉，還不是空的！

我們不能用宏觀世界的思維微觀世界。在微觀的量子世界里，一切都變得如何不同，如此詭異。

在量子世界，“空”其實一點也不空，甚至恰恰相反，那里還很熱鬧。虛粒子會通過賒借能量的方式衍生出來，然后瞬間湮滅歸還能量。只要湮滅的速度足夠快，一切都可以發(fā)生！

也就是說，量子世界里熱鬧非凡，虛粒子的衍生湮滅就像沸騰的海洋，那里的世界比我們的宏觀世界更熱鬧！

絕對的“空”是不存在的，大自然好像非常厭惡“絕對的真空”，總是想方設法制造出點什么東西來阻止“絕對的真空”出現！

再來說說原子內部結構，看看有沒有實心的物質。

人類歷史上曾經度認為原子就是實心的，不可分割的最小單元。但是物理學家盧瑟福和他學生做了一個實驗改變了人類對原子的認知。實驗中，盧瑟福用α粒子轟擊只有幾個原子厚度的金箔時，發(fā)現絕大多數α粒子都能穿透金箔，只有極少量的α粒子改變的飛行方向，甚至被彈回來。

實驗的結果讓盧瑟福明白，原子并非是實心的，大部分都是“空的”，由此建立了盧瑟福原子模型，該模型已經比較接近現代原子模型了！

現代原子模型告訴我們，原子內部大部分空間確實是“空”的（其實說“空”的也不嚴謹，接下來會講到）。原子雖然很小，但原子核和電子更小。如果原子由一個足球場那么大，那么原子核只有螞蟻的大小，電子就更不用說了，小到無法形容，你能想象出這樣的大小比例嗎？

但問題來了，既然原子內部如此的“空曠”，為什么電子沒有塌陷到原子核上呢？

主要原因就在于量子世界的不確定性，電子并非像地球圍繞太陽那樣圍繞原子核運行，電子沒有固定的軌道，而已隨機地出現在原子核周圍，以概率云的形式呈現出來。

也就是說，我們不知道電子到底在什么地方，只知道電子在某個位置的概率。

那么電子還可以再分嗎？或者說電子是實心的嗎？

目前來看，電子不可以再分，它是基本粒子。按照如今的粒子標準模型，電子，夸克，中微子等都是基本粒子，這些粒子也被稱為“費米子”，它們都是不可再分的。

除了基本粒子之外，科學家還發(fā)現了基本粒子的粘合劑，也就是把費米子串聯(lián)起來的粒子，傳遞作用力的膠子。比如說傳遞電磁力的光子，傳遞弱力的玻色子，傳遞引力的引力子（目前還沒發(fā)現，只是假想），還有賦予粒子質量的希格斯玻色子。

以上這些基本粒子是不是實心的？還能再分嗎？

很抱歉，目前我們還不知道，因為科學家也切不開它們。超弦理論認為這些基本粒子還是可以再分的，是由弦組成的，而電子等基本粒子只是弦組成的能量包，這個能量包體現出來的就是電子的體積。不過遺憾的是超弦理論目前僅僅是數學推導，沒有實驗證據支撐。

可能你會這樣想，如果有很大的力量對原子進行壓縮，會壓縮成實心的嗎？

事實上，這種情況一直在宇宙中上演著。在恒星（比如我們的太陽）燃料耗盡，自身的電子簡并力無法抗衡引力時，電子就會墜向到原子核，會形成白矮星。但白矮星中電子與原子核之間還有一定的距離。如果恒星質量更大，引力更強，當質量超過錢德拉塞卡極限時，電子就會徹底墜入原子核中，形成中子星。中子星的密度極大，一勺中子星的質量就能達到10億噸！

理論上講，中子星或許就是實心的，也是原子核密度的界限。

但問題就是“黑洞”這個怪物的存在，中子簡并態(tài)和夸克支撐的中子仍然可以被壓縮，最終成為黑洞。黑洞被認為是一個體積無限小的致密小點，奇點，顯然這已經超出了科學認識的范疇，起碼目前我們還無法知曉！