能想象吗?一杯静止的、光滑的、连续的水,其实是一粒粒离散的、不停运动的粒子。当他们彼此略微离开时会相互吸引,当彼此过于挤紧时又相互排斥。
这句话里包含了大量的有关这个世界的信息。
让我们以水的三态为例子,理解这个观念。
液态水:液态水中的粒子间距很小,但当靠近的粒子彼此撞击时,粒子的运动会发生改变。而在水滴流动过程中,因为粒子间的吸引力,水滴不会飞逝。所以,液体总是保持体积的同时取容器的形状。当注射器中充满液体,用手指堵住出口,推压注射筒,发现推不动。因为粒子在挤紧的时候,出现了巨大的排斥力。
气态水:将这杯水加热,粒子运动开始增强,粒子间的空隙增大。当加热到粒子间的拉力不足以拉住彼此时,他们就分散了。此时粒子的运动不再受到邻居粒子的拘束,开始自由奔跑。四处乱撞的水蒸气粒子,很快充盈到整个容器空间,因此开了水的锅盖被撞得噗噗直跳。
固态水:现在把水杯放入冰箱,降低温度,粒子的运动逐渐放缓。最终变成彼此邻接,有规则的排列。液态水就变成了冰。因为粒子的规则排列,冰里存在着一定的对称性,也说明了雪花为什么具有六边形的外表。固态水的粒子只能在自己的位置去轻微振动。因此固体保持形状和体积。

构成物质的这些粒子有多大呢?
还是以水为例。
一个水滴,我们贴得很近观察,只能看到连续的、光滑的水。将水滴放大2000倍,相当于一个房间大小,然后贴近观察,看到的仍然是比较光滑的水,不过有些足球状的东西在来回游动。此时再将水滴放大2000倍,相当于直径24000米的物体了,然后再贴近观察,发现水中充满了不再具有光滑外表的东西,而是有些像从远处看过去挤在足球场上的人群。为了能看清楚挤满的究竟是些什么东西?!我们再将它放大250倍后,发现竟然是……长了翅膀的天使。

对数字不敏感的朋友,记住构成物质粒子的大小有个形象的方法:如果把苹果放大到地球那么大,那么苹果中的粒子差不多有原来苹果那样大。
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