盧瑟福實驗：我們的宇宙萬物，到底是由什麼來組成的？
2023-04-02 04:38:54
無論我們平時是閱讀雜誌、報紙、電視還是網際網路，在那些內容中，如果我們想表達一些抽象的概念，或者換句話說，一些涉及面很廣的話題，我們經常會用一些特定的圖形和圖像來表現它們。
例如，科學，如果你想用圖形來表示，你想想，通常會看到什麼樣的表示？有一個
的圖形，每個人都一定見過:在
圖形的中間有一個點，然後在它周圍有三個互相交叉的橢圓，每個橢圓上都有一個點。這是一個原子模型
原子的行星模型
中間的小點是原子核，而外面的三個小點是三個電子。橢圓是三個電子各自的軌道。它們沿著一定的軌道圍繞原子核旋轉。
因為這種圓形狀態，非常像太空中行星和恆星的關係。
的原子核是一顆恆星，周圍的電子是圍繞該恆星運行的行星。因此，這個模型也被稱為行星模型。
什麼是原子？你知道原子是什麼嗎？你一定聽說過這個名字
原子是構成宇宙萬物的基本單位之一。從太陽，到植物和樹木，到衣服、電腦、自行車，到我們自己，所有的物質都是由原子組成的原子這個詞的原意是不可分割的。
，事實上，最早的原子被連續不斷地「分裂」
我們可以想像手裡拿著兩塊石頭，然後把它們砸在一起，我們會砸成小塊。
是好的，然後扔掉大的，拿小的，或者兩個，然後一起打碎...石頭變小了，不容易打碎。然而，只要力量足夠大，速度足夠快，較小的碎片仍然可以被打碎。
下一步，拿更小的棋子去打總之，就是不斷地打碎這些石頭，使它們變得越來越小，直到它們最終被打碎。原子是不能再被打碎的。古希臘一位偉大的哲學家說過
這個概念。這與中國古代哲學家的思想大不相同。
中國古代哲學家認為物質可以無限細分
中國古代有一位大師。他說，讓我們拿一根一英尺長的棍子，從中間把它砍下來，扔一半，留下一半。第一天，它被切斷了，還剩下半英尺。第二天是半英尺四分之一英尺。日復一日地剪掉它。即使你切斷它一萬年，你仍然可以切斷它。它是無限的
中國古代哲學家的這種觀點被稱為「物質的無限可分性」。古希臘哲學家的觀點被稱為「物質的有限可分性」
現在問題來了。物質是有限的還是無限的？
古代人只能討論哲學但是自從現代科學誕生以來，我們又有了一種方法:實驗。事實上，如果你把它分開，你不知道到什麼程度嗎？
到了19世紀，許多人覺得原子幾乎已經分裂到了盡頭。
於是他們翻開古希臘哲學家的書，借用「原子」這個名字來指代當時他們所分裂的最小的東西。然而，沒過多久，另一位科學家發現情況似乎並非如此。在
原子內部，似乎有一個結構這是一件壞事。它有一種結構，表明原子是由更小的東西組成的。
，看來，物質仍能繼續分裂但是原子太小了，不能用刀子或斧頭來切割。你如何劃分它？
什麼是盧瑟福實驗？
這時，有一位英國物理學家，叫盧瑟福，他發現如果你想辦法把一些粒子高速放進去，那麼就有可能撞擊到它前面的東西，從而產生一些奇怪的現象
他用金箔做靶，像槍一樣把粒子射向金箔靶。
他發現大部分粒子都穿過了金箔，但有少量粒子被反彈回來。
很有趣經過思考，盧瑟福發現了這個問題金箔由金原子組成。粒子穿過，這意味著原子之間有很大的間隙。然而，有些地方密度很大，可以將粒子反彈回來。
通過一系列的實驗，盧瑟福終於發現了質子，原子的組成成分之一
盧瑟福的這種方法很快被科學家廣泛接受。為了使粒子能夠更好地聚焦在目標上，也為了使粒子能夠以更高的速度撞擊目標，科學家們建造了一個「粒子加速器」
盧瑟福
你自己也應該有這樣的經歷。速度越快，衝擊能量越大。你推某人站起來，結果和你加速然後在奔跑中推他完全不同。
通過這次非常強烈的撞擊，科學家們慢慢地發現了原子內部的秘密。原子似乎還沒有結束，但可以繼續。
什麼是對撞機？
進行研究時，科學家們也發現了一個問題，就是目標帶有粒子束，速度不夠快，撞擊能量不夠大我該怎麼辦？
這時，一位奧地利科學家突然想到了一個非常好的辦法，原來每個人都不是用粒子束來擊中固定目標的但是如果目標正以非常快的速度向粒子束移動呢？
還是簡單地製造兩個粒子束，讓它們分別加速，然後互相碰撞，這樣碰撞的能量就不會直接翻倍了！
是個好主意。科學家們立即採取行動，將最初的單個加速器變成一對，讓兩個粒子束相互碰撞。這時我們有了「對撞機」世界上最大的對撞機位於法國和瑞士的交界處。
通過對撞機，科學家發現原來的原子可以繼續被分成質子、中子和電子
，這些東西很可能會繼續下跌。隨著對撞機變得越來越大，粒子束的能量越來越強越來越小，被它撞擊的碎片也越來越小。
現在，世界上最大的對撞機在歐洲、法國和瑞士的邊界上有一臺叫LHC的大型機器
LHC內部
它的主要部分是一個埋在地下的巨大圓形隧道，沿著最大的圓形走需要27公裡，而隧道本身的直徑是3米幾千名科學家參加了這個項目的工作。為了讓粒子束在裡面運行，他們甚至建造了一座核電站來供電。
武器越來越先進，科學家發現問題也出現了。事實證明，物質可能不是無限可分的現在，科學家們仍在努力建造更好的對撞機和更好的研究工具。
因為他們想解決這樣一個難題:我們宇宙中所有事物的組成是什麼？
