既然原子中的大部分空间是空的，那么为何很多物体都是不透明的？
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新西兰物理学家卢瑟福于1909年做了一个非常著名的实验－α粒子散射实验 ， 实验的过程简单来说就是利用α粒子来连续轰击厚度为微米级别的金箔 ， 结果发现大部分α粒子都能顺利通过 ， 方向并未发生改变 ， 只有一小部分发生了偏转角度较大的方向改变 ， 而被反弹回来的粒子数量更加少 。 该实验否定了原有汤姆逊的“枣糕”原子模型 ， 进而确立了原子核式的原子模型 ， 即原子由原子核和核外电子所构成 ， 原子核只占据原子体积的极小一部分 ， 但原子的大部分质量和几乎全部的正电荷都集中在原子核区域 ， 核外电子和原子核之间拥有较大的空间 。
在后来的研究中 ， 科学们在此基础上又发现原子核由质子和中子所组成的结论 。 那么 ， 有朋友不禁要问了 ， 既然原子核与电子之间的空间那么大 ， 那么光线就应该可以顺利通过 ， 为何大部分的物体在我们看来并非透明的呢？
根据近现代科学研究的成果 ， 人们对于原子的大小有了一个基本的形象概念 ， 那就是原子的尺寸很小 ， 其直径为10^(-10)米级别 ， 而原子核的尺寸更小 ， 直径只有10^(-15)米级别 ， 也就是说原子核与整体原子体积相比 ， 差了15个数量级 ， 原子核与原子从尺寸的直观比较来看 ， 相当于一只蚂蚁与一个体育场的差别 ， 这也使得人们认为原子可以进行很大程度压缩的原因 。
但是 ， 随着人类对微观世界和观测研究的不断深入 ， 特别是量子力学的逐步发展 ， 对原子特别是核外电子的运动规律有了一个全新的认识 ， 那就是核外电子的运动遵循波粒二象性的基本规律 ， 即核外电子在绕原子核运动时 ， 并不是固定地占据一个位置 ， 而是以随机的方式分布 ， 它会以一定的概率从低能级轨道出发 ， 尽可能地占据整个原子核外空间 ， 形成所谓的“电子云” 。
我们知道 ， 一个物体透不透明 ， 取决于光线是否能顺利通过 。 而光线作为一种电磁波 ， 其本身并不会与原子核发生作用 ， 也不可能穿透原子核 ， 只能与原子核外的电子发生作用 ， 光线所携带的能量会有一定几率激发电子的能级跃迁 ， 从而能量被电子所吸收 。 这里就有几种情况 ， 一种是光线的能量被电子吸收的程度很低 ， 那么大部分光线就会穿透原子 ， 物体呈现出的就是透明的状态；还有一种是光线的能量有一定的比例被电子吸收 ， 穿透原子以后光线的能量衰减得比较严重 ， 但仍有一部分穿透原子 ， 那么物体就会表现出半透明状态；最后一种就是大部分的光线都会被电子所吸收 ， 表现出来的就是光线几乎透不过原子 ， 那么呈现出来的就是物体不透明 。
由此可以看出 ， 物体透不透明的决定性因素 ， 就是光线能量被电子所吸收的程度 。 即使常规状态下我们认为金属的光线透过性很差 ， 但是卢瑟福实验中应用的是微米级别的金箔 ， 由于物体的厚度极小 ， 光线的能量被电子吸收的效率不是太高 ， 所以大部分光线能够透过金箔 ， 我们从外界来看 ， 金箔就是透明的 。 相反 ， 如果我们拿常规状态下是透明的物体 ， 比如玻璃 ， 虽然在一定厚度以内 ， 光线的透过性很好 ， 但是我们持续增加玻璃的厚度 ， 那么玻璃组成物质原子中的电子 ， 所吸收光线的总效率就会明显增加 ， 所能透过原子的光子总量也就越来越少 ， 因此达到一定的厚度以后 ， 玻璃也会变得不透明起来 。
下面 ， 再来看一下我们为什么能够通过触碰感觉到物体 。 根据泡利不相容原理 ， 由质子、中子和电子等粒子构成的物体 ， 不可能占据同一量子系统中的同一个量子态 ， 所以任何物质在常规状态下 ， 构成它的微观粒子并不能与另外的粒子发生位置重叠或者空间的叠加 ， 这就使得物体对外都表现为占据一定空间的状态 。
如果我们用身体触碰一个物体 ， 那么势必会产生一个对物体的压力 ， 物体对人体也会产生一个相互作用力 ， 一开始时这个力非常小 ， 我们或许感觉不出来 。 当随着我们身体表面继续向着物体靠近 ， 一方面根据物体原子间的结构排列方式不同 ， 也就是“松散”程度的不一样 ， 外层原子发生一定形变 ， 与下一层原子间的相互作用力就会明显表现出来 ， 这种反推力固体最大、液体次之、气体最小 ， 我们的身体所受到的反推力通过神经系统就会反馈出固、液、气态的感觉 。
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