電子繞着原子核旋轉，那麼電子與原子核之間巨大的空間裡有什麼？

很多人爲了解釋原子的概念，把原子核跟電子的關係，比喻成太陽和行星的關係，於是自然而然地，我們腦海中出現了這樣一個模型，就是如同行星圍繞太陽旋轉一樣，電子也以某種軌道，圍繞原子核旋轉。

正如太陽系中，太陽的質量是整個太陽系的99.9%一樣，原子核的質量佔據了原子的99.9%，電子僅有約0.1%。於是人們自然而然地想到，電子跟原子核之間，應該類似太陽和行星一樣，存在廣闊的空間。

這種解釋，雖然直觀容易想象，但是卻跟原子的真實情況相去甚遠。

一開始，原子只是一種哲學思想，這種思想源於對自然的觀察，因爲日常生活中，無論是切西瓜還是切冬瓜，只要不停地切，就會得到越來越小的部分。

於是有人猜想：物體不能無限分割下去，當小到一定程度，就達到極限了。這種最小的單位對應的就是原子。

後來，人們發現有些元素存在放射性，比如X射線，α射線和β射線，這是元素自身發生的變化，顯然不能用化學反應的理論來解釋。

科學家進一步研究後發現，氡的α粒子是它的電子核，含有兩個正電荷，β射線則是電子流。

於是科學家提出一個驚人的理論：原子並非最小單位，原子是可以分割的。

人類目前的技術只能看到平面分子的結構，對於原子長什麼樣，我們既看不見，又摸不着。目前原子長什麼樣，都是科學家們猜測的。

對，是猜的！但不是亂猜，而是基於嚴謹的科學實驗數據。

人們一開始不知道原子內部有原子核這個東西，而是認爲原子內部，電子和正電荷是均勻分佈的。

下圖爲早期的原子模型：湯姆遜原子模型：

後來諾貝爾物理學獎獲得者盧瑟福做了一個實驗，他用α粒子轟擊很薄的金箔時，理論上，α粒子穿過金箔時，會撞擊到原子內均勻分佈的電子和正電荷，而α粒子比電子重7000多倍。當α粒子撞到電子，就彷彿大炮撞到了一粒灰塵，最終α粒子會暢通無阻地通過金箔。

但實驗結果卻讓盧瑟福大跌眼鏡，因爲部分α粒子被彈開了，有一些偏轉角度甚至接近180°。你能想象大炮被灰塵彈開的情形嗎？這說明原子內部跟人們原來想象的不一樣。盧瑟福認爲，α粒子一定撞到了更大的，而且是帶正電的東西，因爲α粒子就帶有正電荷，只有同性相斥，纔會出現近180°的反彈角度。

他把存在於原子內，並且又重、又帶有正電荷的東西，稱爲原子核。

盧瑟福據此提出了原子模型，就是我們前面所說的類似太陽系的原子模型。後來波爾改進了盧瑟福的模型，他認爲在圍繞原子核旋轉的電子，它們軌道是分層的，越往外層，電子數就越多。

按照這種模型，原子核跟電子之間相距甚遠，就像太陽跟冥王星的距離一樣。

下圖是冥王星上的太陽，因爲距離遙遠，太陽變成了右上角的一顆明星：

雖然盧瑟福的原子模型很好地解釋了α粒子散射實驗，但是卻有個問題。根據經典力學和經典電動力學，圍繞原子核旋轉的電子會不斷輻射能量，最終落入原子核內。然而，現實情況是，原子都是以穩定的形式存在，這是盧瑟福的模型無法解釋的。

量子理論出現後，盧瑟福模型問題終於得到了修正，原來電子之所以能在軌道上穩定地運動，是因爲電子處於特定的能級，在這種情況下，電子的狀態是穩定的。

根據量子力學的“測不準原理”，電子的位置不是確定的，只能以概率的形式表示，其中出現概率大的地方，點的密度大，反之小，看上去彷彿在原子核周圍籠罩了一層“雲”，因此被稱爲“電子雲”。

根據“電子雲”可以判斷出，在電子和原子核之間依然是電子。

在極端條件下，比如超新星爆炸，電子會被壓縮到原子核內，跟其中的質子形成中子，這就形成了中子星。

中子星密度極大，每立方厘米能達到1億噸以上，如果把地球壓縮到這樣的密度，地球的直徑就只有22米了。這樣你就能想象，電子跟原子核二之間的空間有多廣闊了。