在100多年前，人們對微觀領(lǐng)域的認(rèn)知還是處于比較“原始”的狀態(tài)，即使當(dāng)時的很多物理學(xué)家，普遍認(rèn)為原子的結(jié)構(gòu)是實心小球或者“棗糕”模型，只要有合適的工具，是可以從原子核上刮下來一些原子粉末甚至電子來的。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展特別是物理領(lǐng)域理論體系的完善，人們對微觀世界的認(rèn)知發(fā)生了翻天覆地的變化，原子的結(jié)構(gòu)根本就不是什么實心小球，用工具根本刮不下來什么粉末，就是問題的本身，也不可能將原子核進(jìn)行放大。那么，如果我們做一個思想實驗，真的可以將原子核放大，能否挖到“邊角料”呢？

原子是一種物質(zhì)構(gòu)成的基本單元，由位于核心處的原子核以及更加微小的核外電子所構(gòu)成，而原子核中包括帶正電的質(zhì)子、呈電中性的中子（氫1是最簡單的原子，原子核中沒有中子）。對于包含不同質(zhì)子數(shù)的原子核來說，其大小肯定有所差別，但從通常意義上來把握，原子的整體直徑，基本上都在直徑為10^(-10)米的級別，而原子核的直徑僅有10^(-15)米級別。

一個原子中，電子的數(shù)量與原子核中的質(zhì)子數(shù)量基本保持一致，也就是說原子核中有多少個質(zhì)子，核外電子就會有多少，整體上確保原子保持著電中性的狀態(tài)。雖然核外電子非常小，但是它們的“活動”區(qū)域，與原子核相比要寬廣的多，可以說是圍繞著“大質(zhì)量”的核心，在不同的能級軌道上“自由馳騁”，看上去是不是非常類似于行星圍繞恒星公轉(zhuǎn)？這也是為什么有人將原子結(jié)構(gòu)比喻成行星模型的原因。

但是，微觀世界與宏觀世界的差異，隨著量子力學(xué)的發(fā)展，顯得越來越明顯。在量子力學(xué)理論中，將微觀粒子的運動規(guī)律歸納為“不確定性”，即人們無法精準(zhǔn)地監(jiān)測或者預(yù)測微觀粒子運動的動量，也無法精準(zhǔn)定位粒子的空間位置。對于原子核外的電子來說，如果應(yīng)用量子力學(xué)來闡釋其運動規(guī)律，那就是可能會出現(xiàn)在核外電子空間的任意一個位置，據(jù)此科學(xué)家們提出了原子“電子云”模型。

因此，我們不能用一個現(xiàn)實生活中的球體，將球體的外殼來等同于原子核外的電子殼層，這個電子殼層即是“虛空”的，同時電子也是可以隨時來填充到每個位置點的狀態(tài)。一個原子擁有電子云，并不是說明其外圍的電子數(shù)量非常多，而代表的是電子在每個位置出現(xiàn)的概率都是一樣的，在每一個時刻都是捉摸不定的。

在思想實驗中，我們先來看看將一個原子核放大到籃球球場那么大，它到底放大了多少倍？如果我們將籃球場的長、寬都確定為15米的級別，這個數(shù)值就是放大后的原子核直徑尺寸，原子核因此放大了1.5億億倍，整個原子的尺寸也會相應(yīng)擴大這么多倍，其覆蓋面積將達(dá)到上百萬平方公里，不過在這么大的區(qū)域范圍內(nèi)，原子核也僅有籃球場那么大，其質(zhì)量一樣也是占據(jù)到了整個原子總質(zhì)量的99%以上。

需要說明的是，在微觀層面，維系原子穩(wěn)定存在的作用力，主要集中在強核力和弱核力，而且這個力是非常巨大的，要沖破原子核，需要強大的能量輸入，比如用高能量的粒子加速器轟擊原子核，就可以擊碎原子核，破壞其內(nèi)部的強核力和弱核力作用，從而實現(xiàn)將質(zhì)子與中子分離的目的。而如果將原子核整體放大到籃球場這么樣的級別，那么在宏觀尺度，原子之間的強核力與弱核力就會失效，從而表現(xiàn)出作用力效果非常小的萬有引力與電磁力作用，所引發(fā)的后果也將是原子核的瞬間崩塌，你還沒來得及拿工具去挖鑿，原子核就不存在了。

當(dāng)然，以現(xiàn)有的技術(shù)，是無法使原子核放大到那么大的，因為要想破壞原子核內(nèi)部強核力與弱核力，所需要的能量非常之巨大，而且原子的密度會大幅度下降，“膨脹”后的原子實質(zhì)上也不是原子了。

那么，假如我們完全拋開原子核膨脹的可能性和可行性，在思想實驗中就將其密度不變、核力不變的情況，硬生生、毫無道理地將其等比例放大到籃球場這么大，我們能不能拿工具進(jìn)行挖鑿呢？當(dāng)然也不行。

因為無論你拿什么工具來刮，工具本身也是由無數(shù)原子所構(gòu)成，當(dāng)工具中的原子與要刮的原子相靠近，原子核之外的電子云，就會發(fā)生同性電荷的相互排斥現(xiàn)象，距離越近，這種排斥力就越強，達(dá)到一定的接近程度后，原子就不能再互相靠近了，除非外部給予極大的壓力，比如達(dá)到白矮星內(nèi)部的壓力，就可以實現(xiàn)將原子核外的電子殼層“打破”；達(dá)到中子星內(nèi)部的壓力，才可以將核外電子壓進(jìn)原子核，實現(xiàn)原子核的相互靠近，這個級別的壓力，即每平方厘米上千億噸，才能真正觸碰到原子核，顯然這種力道，絕非人力所能及。

綜上，應(yīng)用人力的方式，想要從原子核中刮點邊角料，或者用蠻力獲取原子中的電子（化學(xué)反應(yīng)除外），都是極不現(xiàn)實的，所需要的能量非常大。當(dāng)然，應(yīng)用高溫、高壓、強力碰撞等方式，比如核聚變、粒子加速器等方式，我們還是可以深入了解到原子核內(nèi)部的構(gòu)造的，只不過這種方式，與“刮鑿?fù)凇痹雍双@取“邊角料”是兩碼事。