說起“核”，我們指的可不是桃核杏核，而是原子核！平時我們很難看到原子核，因為它們太小了。普通人眼能夠分辨的最小尺寸是0.1毫米，視力更好的一些人能勉強看到0.05毫米。而原子的直徑大約為10-10米，原子核的直徑則是10-15米。這是什么概念呢，相當(dāng)于100億個原子核聚集在一起，我們才能勉強用肉眼看到。可想而知原子核有多小。

原子核

但是放眼整個宇宙，銀河系的直徑大約是10萬光年，約合1020米。在銀河系中，地球也就是相當(dāng)于人體之中的一顆原子而已。

至大無外，至小無內(nèi)?！肚f子·天下》

雖然我們無法像觀測宇宙、觀察地球一樣研究原子核，但是莊子告訴我們，其實大的東西跟小的東西，除了大小有差別，其實本質(zhì)上并無差別。它們遵循相似的規(guī)律，有著相似的行為，甚至有時候可以相互轉(zhuǎn)化。比如根據(jù)天體物理學(xué)家的研究恒星的最終結(jié)局就是質(zhì)量極大的奇點。而宇宙也是從一個奇點通過大爆炸產(chǎn)生的。

宇宙星系與星云

一花一世界，一木一浮生。——《佛典》

“一花一世界”說的是宏觀世界與微觀世界有著奇妙的聯(lián)系。原子雖小，其實跟我們生活的地球很像。為了能夠更加形象的了解原子及原子核，我們不妨把原子核想象稱為一座城，并姑且把它稱之為“核城”吧。

這座城市同我們現(xiàn)在常見的城市一樣，分為市區(qū)和郊區(qū)。市區(qū)就是我們所謂的“原子核”，是核城之核心區(qū)域。正如城市市區(qū)的人口密度極大一樣，原子核的密度極大，集中了99.9%以上原子的質(zhì)量。密度高達1017千克/立方米，1立方米的體積如裝滿原子核，其質(zhì)量將達到1014噸，即1百萬億噸。而在核城的郊區(qū)，零零散散地住著一些不愿意被城里的快節(jié)奏所束縛的人。他們每天自由自在，像云一樣到處飄蕩，經(jīng)常被稱為“電子云”，所以我們姑且就稱郊區(qū)為“云棲小鎮(zhèn)”吧。

原子核與電子云

上面的這張圖，非常形象的顯示了原子核與電子云的形態(tài)。是不是跟飛滿衛(wèi)星的地球有點像？說句玩笑話，也許電子真的是原子核發(fā)出的衛(wèi)星也說不定。我們苦苦尋找的外星人，也許就生活在核城之中。

有之以為利，無之以為用。——《老子·道德經(jīng)》

電子云非常稀薄，又占據(jù)了很大的空間，有跟沒有一樣。有人會問那它們有啥用呢？想象一下地球大氣層吧，你就知道它們多么有用！首先它們可以有效的保護原子核。上文已經(jīng)說過，原子核的密度很大，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，質(zhì)量越大的東西，蘊含的能量越大。假如原子核周圍沒有范圍廣大的電子云，那么原子核之間就很容易相互碰撞，那么將是災(zāi)難一場。但是有了電子云就不一樣，當(dāng)兩個原子相撞了，首先相互作用的是電子云。電子云是帶電的，而且都是負電，我們都知道同性相斥，兩團電子云剛一接觸就想驅(qū)逐對方。當(dāng)然摩擦和沖突也是少不了的，但是對于遠在市區(qū)的原子核來說幾乎沒有影響。

那么原子核里面是啥樣的呢？根據(jù)科學(xué)家的研究，它并不是鐵板一塊，而是由質(zhì)子和中子組成。用核城來形容的話，里面住著男人和女人。其中質(zhì)子是男人，他們都是非常富有，非常聰明，并充滿正能量的（質(zhì)子帶正電）。質(zhì)子的諧音就是“置資”，可見他們多么的有錢。這些有錢的男人們，當(dāng)然需要女人（中子）的陪伴。中子的諧音就是“忠姊”。所以一般情況下，她們非常忠心，一旦結(jié)合成為伴侶，就會老老實實的待在質(zhì)子的身邊。

而電子則非常像質(zhì)子請來的保鏢，所以質(zhì)子的數(shù)量經(jīng)常是與電子的數(shù)量是一致的。他們身輕如燕，每天都是高速的在質(zhì)子和中子的家附近跑來跑去，時刻保護著這個家的周全。一旦發(fā)現(xiàn)有外人靠近，就會立即采取驅(qū)逐行動。

多個質(zhì)子經(jīng)常會像兄弟一樣形成家族。不同的家族就形成了我們世界的各種物質(zhì)。例如我們比較熟悉的惰性氣體氦，它的原子核里有兩個質(zhì)子，同時這兩個質(zhì)子各有一個妻子。也就是說，氦的原子核里面有兩個質(zhì)子和兩個中子。聽起來似乎非常的和諧，但是只是個例。其實原子世界里既不是一夫一妻制，也有單身貴族。

原子核結(jié)構(gòu)

比如元素周期表中的第一位氫元素吧，它不僅喜歡獨來獨往，而且是一位獨身主義者。也就是說，氫原子核孤單單的只有一個質(zhì)子，而且沒有中子，氫原子和它的電子形成的體系很像地球和月亮。雖然氫是名副其實的孤獨王子。但這似乎對他并沒有什么影響，他可謂是一身“氫”松。每天就是旅旅游，逛逛街，一人吃飽，全家不餓，好不自在。

氫原子結(jié)構(gòu)

再比如脾氣非常暴躁的鈾元素吧，它有一個大家族，足足92個兄弟住在一起。并且，他們的妻子并不是92個，而是一百四十多個，所以說鈾真的是很油啊。不僅如此，由于兄弟眾多，紛爭也在所難免，其結(jié)果就是鈾家族經(jīng)常是一言不合就分裂了。鈾家族的分裂還十分可怕，科學(xué)家稱之為叫做“裂變”，并利用其制造原子彈。所以鈾家族每次裂變都是驚天動地的。

鈾原子結(jié)構(gòu)及其裂變

還有不得不提的鐵元素。鐵元素家族中一共有26個質(zhì)子兄弟，他們一共有30個妻子。雖然同樣是男少女多，但是鐵家族是特別的和諧穩(wěn)定，是一群名副其實的“老鐵”。科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，鐵是宇宙中最穩(wěn)定的元素，比鐵質(zhì)子少的元素，家族太小，喜歡聚會（聚變）；比鐵質(zhì)子多的元素，家族太大，容易裂變。只有老鐵們，踏踏實實，安安靜靜。由于鐵的超高穩(wěn)定性，宇宙中很多星球的都是以鐵作為核心。

鐵原子結(jié)構(gòu)

在核城里，有的家族質(zhì)子數(shù)量相同，但是中子數(shù)量卻不相同，這種還是屬于同姓家族，不過是遠房親戚，它們相互之間稱呼對方為同位素。還拿氫原子來說事吧，當(dāng)單身的氫原子有了一個妻子（中子），就變成了氘（dao）元素；而當(dāng)它取了兩個妻子，就變成了氚（chuan）元素。這時候氘和氚都是氫的同位素。

氫元素及其同位素

科學(xué)家對原子及原子核的結(jié)構(gòu)的研究過程，也是一波三折。最初科學(xué)家認為，原子是構(gòu)成世界的基本顆粒，不可以再分了。直到他們發(fā)現(xiàn)了原子核內(nèi)還有質(zhì)子和中子。然后他們就認為質(zhì)子和中子就是基本顆粒，不可再分了，直到他們發(fā)現(xiàn)了夸克。目前科學(xué)家認為夸克就是組成世界的最基本的顆粒。以后他們會不會又變卦呢？這個只有科學(xué)家自己才知道。

每個質(zhì)子由三個夸克組成，每個中子也是由三個夸克組成，這是科學(xué)家的最新研究成果。不同的質(zhì)子和中子組合就構(gòu)成了豐富多彩的世界，是名副其實的“三生萬物”啊。從一個原子核，到一個質(zhì)子一個中子，再到三個夸克，正應(yīng)了中國那句老話：道生一，一生二，二生三，三生萬物。后來科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)，夸克雖然作為基本顆粒，但并不是一模一樣，而是分為六種。并分別給他們起名字叫：上（u）、下（d）、奇（s）、粲（c）、底（b）及頂（t）。

夸克構(gòu)成的質(zhì)子和中子

而在中國幾千年前就產(chǎn)生的古老周易文化之中，八卦按照上下卦進行疊加生成六十四卦。每一個都含有六個爻。分別為“初爻、二爻、三爻、四爻、五爻和上爻”，跟夸克的六種類型似乎是一一對應(yīng)的，值得人們?nèi)ド钏肌?/p>

周易八卦及其爻變