在原子里面电子和原子核之间是绝对真空的吗

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对于大多数人来说，所谓的“真空”是指不存在任何物质的空间状态。我们也可以理解成是一定区域内的气压远远小于大气压。关于这种定义，我要简单说一下，在这种顶一下的“真空”，实际上，绝对真空是不可能存在的，即使是外太空都不是绝对的真空，而认为抽真空也没办法实现绝对的真空。

那接下来，我们说一说原子内电子和原子核之间的是不是存在绝对的真空。不过，后来随着量子力学的发展，科学家发现核外的电子并没有所谓的预定轨道，它并不像行星和太阳系之间的关系，电子在原子核外是呈现电子云的状态，意思是，电子的位置是随机的，连它自己都不知道下一刻会出现在哪，我们只能用概率来描述电子出现的可能性。

其次，其实原子核特别小，原子有一个足球场那么大，而原子核可能只有一只蚂蚁那么大。而电子目前大多数科学家认为，电子是没有体积，目前在10^-18米尺度下没有得到电子的体积，因此，原子内部大部分都是空心的。那原子核和电子之间的空间是真空的么？答案很简单，其实并不是。

原子核和电子之间非但不是真空，相反其实特别热闹。想要了解这个，我们就要从粒子物理标准模型说起。科学家通过粒子物理标准模型统一了四大作用力中的强相互作用，弱相互作用和电磁相互作用。而这三种作用其实都在亚原子层面都有存在。

首先，我们可以都知道电子是带一个单位负电的，而原子是带正电的。因此，电子和原子核之间就有电磁相互作用，而传递电磁相互作用的是光子。因此，在电子和原子核之间，是存在光子以运动的形式在传递电磁作用。甚至是电子在发生能级跃迁时，也会吸收或者放出光子，而这些光子的方向是随机，就有一定的概率穿过整个原子。因此，至少在电子和原子核周围是会存在光子的。

其次，还有存在一种被人叫做“上帝粒子”的希格斯玻色子。整个粒子其实是负责质量的，它广泛存在与整个空间当中，无论是电子、原子核都会受到希格斯玻色子的影响。电子和原子核由于通过希格斯场被减速下来，因此才获得了自身的质量。

除此光子、希格斯玻色子，还有可能会有中微子。在粒子物理标准模型中，中微子是一种轻子。由于它很难和物质反应，所以中微子穿透力极其强大，质量还特别小。我们的身体时时刻刻都有中微子穿透，但我们根本感觉不到，大概是每秒钟会有1000万亿个中微子穿过一个人的身体。

那这些中微子都是哪里来的呢？穿过地球人类的中子绝大多数来自于太阳，太阳的核心正在发生核聚变反应，只要有质子-质子反应和碳氮氧循环反应，在反应过程之，氢发生核聚变融合成一个氦-4。在这个过程中会释放出大量的中微子。

而中微子的出现本质上其实和弱力是有关系的，这其实就和β衰变有关。如果是“正β衰变”，核内的一个质子会转变为中子，同时释放出一个正电子和中微子。如果是“负β衰变”，核内的一个中子会变成质子，同时释放一个电子和一个反中微子。

在这个弱力的作用下，不仅有中微子，还有电子。所有，还有一定的可能性就是，原子核和电子之间会出现反中微子和正电子。所以，电子和原子核之间并不存在绝对的真空，相反其实很热闹，其实存在着光子，电子，中微子，希格斯玻色子。

而且我再补充一点，实际上，根据量子力学，“真空”其实也不是一无所未有，实际上，真空是不空的，存在这量子涨落，会有虚电子对产生。根据狄拉克方程，真空其实就是量子场系统的基态，意思是能量最低的状态。所以，真空其实不空。
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