Со школьной программы вы наверняка помните, что атомы это мельчайшие частицы, из которых состоит вся материя во Вселенной; и наверняка помните простейшую схему атома, где в центре находится ядро, состоящее из протонов и нейтронов, а вокруг него на определённом расстоянии перемещаются электроны. Это простейшая схема, но по ней вполне понятно как различаются сами атомы - именно количество протонов и нейтронов в центре атома влияет на то, какой перед нами атом. Если к атому углерода (в котором 6 протонов), добавить ещё один протон, то у нас получится уже атом азота. Если добавляется только нейтрон то обычно получается изотоп (более тяжёлый вариант того же атома)
На рисунке 2 изображены орбиты электронов (правильно они называются орбиталями), но электроны движутся по ним не как планеты вокруг звёзд; орбиталями скорее обозначается пространство вокруг атома, в котором с наибольшей степенью вероятности может быть зафиксирован электрон. Ещё часто встречается такое выражение, что электрон как бы размазан по этой орбитале. Так же электроны при определённых обстоятельствах могут перескакивать на другую орбиталь, при том такой скачок будет весьма интересным – электрон не может находиться между орбиталями, поэтому он переместится мгновенно, минуя пространство между ними (всё равно что вам для перехода из одной комнаты в другую, не требовалось бы идти по коридору, а перемещение произошло бы мгновенно).
Кстати на рисунке 2 изображены достаточно условные схемы, во-первых, на одной орбитале может находиться не более двух электронов, и то при условии что у них разные спины(spin); во-вторых, размер ядра и расстояние до орбиталей отображены не пропорционально.
На самом деле ядро – это лишь малая точка в центре атома, а электроны находятся на значительном расстоянии от него. Само же пространство вокруг ядра состоит из пустоты, но насколько велико это пространство? Для большей наглядности нам нужно включить воображение и представить что мы увеличили абсолютно любой отдельно взятый атом (хоть атом из вашего тела, хоть атом из воды или воздуха), до размеров, скажем с самый большой футбольный стадион.
И так, границы стадиона, за зрительскими трибунами – это крайние орбитали на которых мы можем наблюдать электроны нашего атома. Можно представить, что стадион заключен в огромную прозрачную сферу, она то и будет символизировать увеличенный атом. Но с чем будет тогда сравним размер ядра? Может, с самим футбольным полем, или с центральным кругом на нём? Нет, размер ядра в нашем сравнении, не превышал бы размеров футбольного мяча (или скорее даже горошины) в центре поля, а всё остальное пространство было бы пустым. В этом пространстве перемещаются электроны, но само по себе оно пустое, и эта пустота составляет 99.99% всего размера атома. Все атомы состоят на 99.99% из пустоты, и весь их вес заключен лишь в ядро, а так как всё состоит из различных атомов, то и наши тела тоже состоят практически из ничего.
Наше тело кажется нам достаточно плотным (как собственно говоря, и все окружающие нас предметы), но оно полностью состоит из атомов, которые образуют различные молекулы и соединения. Атомы почти полностью пусты - что было бы, если эту пустоту убрать? Оставить только ядра атомов и электроны? Давайте представим, что мы могли бы убрать всё пустое пространство из атомов, из которых состоят все люди на планете (а нас более 7 млрд. человек!). Без пустого пространства в атомах, всё население Земли могло бы поместиться в спичечный коробок, но этот коробок весил бы столько же, сколько весят все люди вместе взятые, ведь мы убрали только пустоту, а всю материальную сущность оставили.
Если мы мысленно уберём всю пустоту из атомов какого-либо небоскрёба, то от него останется лишь песчинка, но она будет весить миллионы тонн - столько же, сколько сам небоскрёб.
