氢原子的质量和体积,一个氢原子的质量等于质子加中子

在现实世界之中，两个物质之间的距离能有多远呢？你可能马上会想到天体与天体之间的距离，是的，在茫茫宇宙之中，两个天体之间的距离是非常遥远的，即便是与地球最近的月球，也与我们相距38万公里之遥，而在太阳系之外，天体之间的距离动辄便要以光年来进行计算。

在宏观世界中，两个物质之间的距离可以用遥不可及来形容，而在微观世界中，这种现象同样存在。什么是微观世界呢？平日里说到长度单位，我们马上就会想到千米、米、分米、厘米以及毫米，这些长度我们都可以使用常用的工具来进行准确的测量，而如果长度单位变得更小，我们就无能为力了，我们不仅无法目测，甚至于根本就看不见它们，比如微米和纳米，这就是微观世界。如果想要测量一个纳米级物体的长度，就必须要使用特制的仪器。

在宏观世界中，“一滴水”可以完美诠释“小”的定义，而就在这一滴水中，却可以容纳下一个我们所难以想象的世界。

细菌是我们用肉眼无法直观看到的微小生命形式，而就在这一滴水之中，可以容纳的大肠杆菌数量在5000个之多。

病毒是一种比细菌更小的“生命”，之所以打上引号，是因为病毒到底是不是生命，目前还存在着争议，而在一滴水之中，可以容纳的病毒数量超过2亿。病毒很小，但再小，它也是一团遗传物质，所以是无法与单个分子相比的，所以水分子的体积要比病毒小得多，那么一滴水是由多少水分子所组成的呢？一滴水中大概包含了2万亿亿个水分子。对于我们而言，水分子太小了，根本无法用肉眼看到，但科学家们已经通过特制的仪器测量出了水分子的直径，约为0.4纳米，而1纳米等于10的-9次方米。

水分子极小，但并非物质的最小形态，它是由两个氢原子与一个氧原子所组成的，也就是说一滴水之中包含了2万亿亿个氧原子和4万亿亿个氢原子。

氢原子有三个同位素，分别为氕、氘、氚，氕原子核中只有一个质子，所以它就是世界上最小的原子。氕虽小，却仍不是物质的最小形态，因为它是由一个质子和一个电子所组成的。氢原子的直径约为0.1纳米，那么是不是说质子和电子的直径在0.05纳米左右呢？并不是。首先，电子与质子的体积相差十万八千里，如果说质子是一个足球场的话，那么电子顶多也就是足球场上的一个足球，其次，电子与质子相加，并不等于一个氢原子。

如果说电子是一个足球，而质子是一个足球场，那么整个氢原子就可以算得上是一个地球了。

氢原子之中只有一个质子和一个电子，为什么氢原子的体积会比质子和电子大了这么多呢？除去质子和电子之外，剩余的部分是什么呢？是空间，在质子和电子之外是看似什么都没有的空间。氢原子已经小到直径仅有0.1纳米了，而氢原子中的质子更是小得不成样子，直径约为1.7乘以10的-15次方米，而电子的大小只有不到质子的千分之一。

电子作为一种基本粒子，可以说是物质的最小形态了，但它的大小并不代表最小的长度单位，也不代表理论上最小的体积单位。那么宇宙中最小的长度单位和最小的体积单位能够小到何种长度呢？我们将最小的长度单位称为普朗克长度，将最小的体积单位称为普朗克单位。

普朗克时间是宇宙中最小的时间单位，为10的-43次方秒，比这个更短的时间没有意义。

光速代表了宇宙间最快的速度，而光在一普朗克时间所移动的距离即为普朗克长度，约为1.6乘以10的-35次方米。如果说普朗克长度就是一粒米的话，那么一个质子的大小比整个地球还要大得多。当我们以普朗克长度作为边长构筑一个立方体，这个立方体的体积就是最小的体积单位，即为普朗克单位。

那么普朗克单位到底有多小呢？我们可以举一个形象的例子，假设真的有普朗克单位大小的物质，那么一个氢原子对于这个物质而言，就相当于一个宇宙。所以在尽情释放我们的想象力的时候，我们会幻想我们所生活的宇宙其实可能就是一个原子，这真是十分的有趣。