你可能已经知道原子大部分是空的。在原子尺度上，物理大小的表现有点奇怪，但从本质上讲，原子核的半径要比电子轨道的半径小数万倍。这与一颗沙粒与足球场的比例是一样的。那么我们能在这些空间里放什么呢？如果你建造得当，你可以放入更多的相同元素的原子——理论上超过一百个。是的，科学家们确实做到了这一点，而且这并不违反物理定律。你只需要一个非常大的原子，以及一堆非常冷的正常原子。让我们先从大原子开始。一个原子由一个原子核和围绕它的电子组成。所以如果你想让一个原子变大，你可以把最外层的电子移动得更远离原子核。这被称为“电子激发”，它发生在电子吸收额外能量并暂时跳到更远、更松散的轨道时。这种情况是时常发生的：自然界中的原子不断地吸收和释放周围的能量。当电子被提升到更高的能量级时，轨道的半径会迅速变大。但如果我们添加了太多的能量，电子将完全飞离原子核，我们得到的是一个离子——而不是一个完整的原子。所以我们需要非常小心地调整我们加入的能量。我们可以这样形成的最大的原子被称为“赖德堡原子”，以瑞典物理学家约翰内斯·赖德堡的名字命名。在1888年，赖德堡发现了原子光谱中的一个模式，该模式后来导致了电子能级理论。在实验室中，赖德堡原子的直径可以比正常的原子大1000倍——有足够的空间容纳更多的原子在里面。约翰内斯·赖德堡：不是一个原子，而是由原子组成的。但是，如果被放进去的原子自身有太多的能量，它们会把那个仔细放置的电子击走。因此，我们需要几乎消除它们的所有能量。为此，我们可以利用一种被称为“玻色-爱因斯坦凝聚态”，简称BEC的异态物质。记住温度是粒子之间碰撞的测量标准，所以如果你把粒子冷却下来，你可以让它们移动得更慢并且紧密地聚在一起。对于某些原子来说，在绝对零度之上略低于百万分之一度时，一群原子会开始共享相同的量子态。这有各种各样的酷科学意义，因为它让量子物理研究人员能够在更大的尺度上看到量子效应，但对于我们的目的来说，我们只需要知道的是BEC中的原子会变得非常非常冷。2018年，一个国际科学家团队创造了由锶原子组成的BEC，并用一束经过精心调整的激光击中其中一个原子，激发其最外层电子并将其变为赖德堡原子。来自BEC的其他几个原子被捕获在那个外层电子膨胀轨道之间。那些内部原子与电子稍微相互作用，并共同形成了一种非常奇怪的分子，称为“赖德堡极化子”。根据科学家的计算机模拟，最多可以将170个锶原子装进赖德堡极化子中。所以是的，你可以把一堆原子放在一个原子里。目前尚不清楚赖德堡极化子是否会直接对普通人有用，但它们无疑教会了我们很多关于量子力学和原子工作方式的知识。有时，这就是你所需要的全部证明。