在《西游记》中，孙悟空具有很多令人羡慕的本领，其中一项就是能随意变小，既可以缩小成人类孩童，也能像一只苍蝇那么小。如果他继续变小，小到只有一个原子那么大，会发生什么事呢?

缩小成原子不容易

孙悟空是如何把自己变小的，他能不能小到像一个原子那么小?从物理学角度来说，变小可能有两个途径，一是将组成身体的微粒变小，二是减少微粒的数量。众所周知，所有物质都是由原子组成的，当然，如果继续往下分，原子还能被分成质子、电子乃至夸克，不过鉴于太小的微粒对物质的性质影响不大，而且目前我们的科技水平只达到操纵原子的程度，因此这里我们只考虑改变原子缩小体型的方法。

(资料图)

缩小原子并不容易。原子是由原子核和电子组成的，虽然原子核和电子都比原子本身要小得多，而且原子内部十分空旷，原子核就像足球场中央的一粒芝麻，但是要把这个“足球场”挤压成一粒“芝麻”非常难，因为原子核中的质子和中子是靠强核力结合在一起的，电子与原子核则是靠电磁力结合到一起的，随着原子挤压缩小，这种结合力会转变成斥力，阻止粒子继续接近。如果一意孤行地压缩原子，原子可能会自我引爆。

那么，减少原子数量来缩小体型是否可行呢?某些程度上说，这是可能实现的。据估算，一个体重70千克的人由70亿亿个原子组成，数量庞大的原子构成了身体的每一个细胞、组织乃至器官、系统，因此，从中减去一些原子，想来不会造成什么严重后果。不过，如果原子数量大量减少，人体也会逐渐“崩溃”。

我们要面对的第一个难题是体重。根据美国科学家计算，如果把一个人缩小至1/70而体重却不变的话，其体重对他小小的脚丫子产生的压力将是原本的1万倍，蚂蚁般的大腿将难以承受大象的重量。体型变小还将影响生活质量，在身体的各个部位同时缩小的情况下，皮肤缩小的比例远远比不上器官体积缩小的比例，这意味着热量散失的速度将大大超过产热的速度。比如一个缩小至原先身体1/70的人，用来散热的皮肤表面积会只剩下1/5000，而产热的身体器官质量将只剩下1/350000，产生热量的速度与身体的质量是呈正比的。在这种情况下，为了给身体提供足够的热量，我们每天都得吃和体重一样多的食物，日常生活将被食物占满。

随着原子数量的减少，身体受影响的程度将逐渐增加。人体的司令官——DNA是由原子组成的，我们也许可以从构建DNA的分子中去除原子，但一旦原子数量少到DNA的结构被破坏，它就无法再发挥指挥功能。身体器官缺少过多的原子也会影响功能，太小的眼睛看不见东西，太小的耳朵听不到声音，太小的嘴巴吃不了食物。因此，减少原子数量来变小的方法也是有极限的，变小成一个原子基本不可能。

变小成原子会怎样

虽然从现实的角度来说，孙悟空不可能小成一个原子，但孙悟空可是神仙，如果他有什么神奇的方法将自己变成一个原子，那么他会经历什么事情呢?

我们对原子最大的印象就是它非常小，小到什么程度呢?一根头发丝的直径差不多相当于50万个碳原子排列在一起。如果我们缩小成一个原子，所有的一切都会变得巨大起来：空气中漂浮的氮气、氧气和二氧化碳是由数个原子组成的，它们的体型都是原子人的几倍;想要走过一根头发丝直径那么短的距离，都需要数不清的时间和力量;平时微小得不认真看就会忽略过去的蚂蚁对原子人而言，就相当于一座难以攀登的高峰。

最糟糕的是，到处充满障碍物的原子人的世界还可能是一片漆黑的。我们能够看到物体是因为物体发出的光或者反射的光进入了人眼并被大脑感知到，黑夜之所以伸手不见五指就是因为能够进入人眼的光非常少。如果我们变成原子人，若是想看到周围的物体，同样也需要有足够多的光子进入眼睛并被感知到。但是，对于原子人而言，即使眼睛和大脑都仍然能够正常工作，进入眼睛的光也将变成一个个光子，这些光子难以将世界的全貌拼凑出来，原子人的眼前要么是一片漆黑，要么是斑驳陆离。

不过，虽然看不清楚，原子人也许也可以正常生活，因为对他们而言，灵敏的触觉足以感知周围的世界。原子人的强大触觉来源于量子隧穿效应——在宏观世界中，一个网球被打到墙上，它会被墙面弹开，但是，在微观世界，一个原子撞到一堵墙，它却可能出现在墙壁的另一侧——原子人通过感应“墙壁”两侧的能量变化就能知道周围物质的变化。运用这个效应，人们造出了扫描隧道显微镜：扫描隧道显微镜的探针针尖上可以做到只有一个原子，那个原子在靠近其他原子时会根据电子云的变化摸索出周围的原子，并将图像呈现出来。

虽然生活中充满了障碍物，不过原子人也有独特的运动方式——量子纠缠。量子纠缠是一种神奇的理论：如果有两个量子，其中一个身处地球，另一个远在月球，改变在地球上的量子的状态，月球上的那个量子的状态也会立即改变，而且这种变化是瞬间发生的。也就是说，如果一个地球上的原子人想对月球上的东西做什么事情，只要在地球上反着做，他在月球上的“分身”原子人就会自动地再反过来做，反反得正，地球原子人不费吹灰之力就能达成目的。

原子人想要跨越一条“发丝河”、翻越一座“蚂蚁山”，通知月球上的分身做吧;如果想足不出户就看遍世界，月球上的分身还可以成为“侦查兵”，通过“心灵感应”把月球上的故事传递给地球上的原子人;每个月球分身都是一个量子点或量子阱，可以用来存储量子信息，这些量子信息不会失真，还能在瞬间把远处侦查到的信息传回“家”。

原子世界可能发生的事情我们至今也只了解了皮毛，虽然一个人变小成原子不太可能，但这不妨碍我们展开天马行空的想象，说不定这些神奇的想象终能在未来的某一天成为现实。