原子核和电子之间是真空吗？真空未必真空，它充满了反物质

学过中学物理的读者一定知道原子模型的发展历史。在一百多年前，大部分的科学家认为原子是由原子核和核外电子构成的。原子核的质量越大，其外围就会笼络越多的电子。可是当时的科学家却认为，电子绕原子核的运动就像是行星绕恒星那样规矩。这种观点认为，原子核和电子之间有很大的真空。有人计算过，如果原子核直径是1米，那么电子大约就在原子核100公里开外的位置上运动。形象地比喻，原子核如果是一个在北京的成年人，那么远在天津就有一群小屁孩围绕着他在运动着。原子核和电子之间就留下来了巨大的真空带。

按照100年前科学家的理解，电子绕原子核是规律地做着圆周运动，这样才符合牛顿力学。但是科学家随后还发现，电子会发出电磁波，也就意味着电子在不断辐射着能量。如果电子规律地绕原子核做圆周运动，那么就不可能既辐射了能量还不改变其运动轨道。按道理来说，电子辐射了越多的能量，电子轨道就越靠近原子核，直到落到原子核上，但是事实并不是这样。这个问题困扰了科学家几十年，直到20世纪初，量子力学的建立才解决了这个问题。

量子力学认为，电子绕原子核运动并不是那么规律，它们是分立的发射出一份份不连续的能量，从而改变了能级。电子在原子核外的运动没有确定的规律，原子此刻在A位置，下刻就不知道在哪了。理论上，电子可以出现在空间中的任何一个位置，所以量子力学只能用概率描述电子出现在某一点的几率。