氢原子是氢元素的原子。电中性的原子含有一个正价的质子与一个负价的电子，被库仑定律束缚于原子核内。在大自然中，氢原子是丰度最高的同位素，称为氢，氢-1 ，或氕[1]。氢原子不含任何中子，别的氢同位素含有一个或多个中子。这条目主要描述氢-1 。
氢原子拥有一个质子和一个电子，是一个的简单的二体系统。系统内的作用力只相依于二体之间的距离，是反平方连心力。我们不需要将这反平方连心力二体系统再加理想化，简单化。描述这系统的（非相对论性的）薛定谔方程式有解析解，也就是说，解答能以有限数量的常见函数来表达。满足这薛定谔方程式的波函数可以完全地描述电子的量子行为。我们可以这样说，在量子力学里，没有比氢原子问题更简单，更实用，而又有解析解的问题了。所推演出来的基本物理理论，又可以用简单的实验来核对。所以，氢原子问题是个很重要的问题。
薛定谔方程式也可以应用于更复杂的原子与分子。可是，大多时候，没有解析解，必须要用电脑来计算与模拟，或者，必须做一些简化的假设，才能够求得解析解。
电磁力的作用
??再说电磁力，它是长程力。其原理和现代技术（如电动机、发电机和电子设备技术）中被应用的电磁原理完全一样。粒子的作用，就像一颗小电荷和小磁铁。它比强力小100倍。传递电磁力的粒子，叫光了。原子的形成、化学反应现象，也都是电磁力的作用。如两个氢原子，是这样形成氢分子的：两个氢原子远离时，都是电中性的。当靠近时，电的吸力大于电的斥力，抵消后仍有剩余的电的吸引力棗分子力。有了分子，世间的一切物质，就都诞生了。
??关于弱力，比强力弱的多。作用距离最短，约10-16厘米。但弱力仍不能忽略。在某种意义上，它比强力更普遍。有些粒子，如电子不受强力影响，但受弱力影响。中子和核的放射性衰变，以及许多粒子的衰变，都是通过弱力发生的。传递弱力的粒子，叫中间玻色子。电子和中微子间的弱作用，通过交换Z0粒子实现。中子的β（β粒子即电子，因为是从原子核里放出的，给了个特别名称）衰变，是通过放出带电的中间玻色子来实现的：中子中的下夸克，放出中间玻色子W-变为上夸克，中子变成质子，W又衰变为β和反电子中微子Ve。
??作用力的强弱，通常由作用过程发生的几率来表征。即作用力越强，作用过程发生的几率就越大。几率越大，意味着事件发生的时间越短。所以，弱作用力衰变粒子的平均寿命为10-10秒，而强作用力衰变粒子的平均寿命为10-23秒，其大小正好和力的强弱成反比。
??最后谈谈引力。牛顿万有引力定律，是大家都熟悉的。只要有质量，引力就起作用，它与我们的生活息息相关。我们所以能呆在地球上，全靠引务的功劳。对粒子来讲，因质量很小，引力的相对作用可以忽略。虽然没有发现引力子，但引力波已被间接证实。这就为引力子的存在提供了基础。理论推出，引力子的电荷为0，质量也可能是0，自旋为2，是以光速C运动的玻色子。
??以上说明，在强力作用下，夸克合成了核子，核子构成了原子核。在电磁力作用下，原子核和电子形成了原子，继而组成了分子。分子凝为各式各样的大块物质。这些物质在引力的作用下，形成了现在的宇宙及其运动状态。这四种力的综合作用，又决定着世界将来的演化。
??但是，还有一个科学家历来关心的问题：力是通过什么方式起作用的？这对长程力，如万有引力尤其明显。作用力要发生作用，需要有媒介物的传递，即前面提到的传递粒子。这种传递粒子的科学名称，是场的量子。也就是说，引力靠引力场，在两个具有质量的物体之间发生作用。电磁力靠电磁场，在两个具有电（或磁）荷物体间发生作用。强力和弱力的作用，方式也是类似的。
??为具体起见，以电磁场为例（因其场量子棗光子，已被彻底弄清），说明电磁力是怎样通过电磁场产生作用的。场是物质，但不同于由原子、分了组成的实体物质。电磁场的基本量子是光子，或叫光量子。带电粒子间传递电磁作用的过程，是交换光子的过程。光子是电磁场的基本作用量子。频率为υ的光子，携带能量E=hv（h是普朗克常数，其值为6.6×10-27尔格·秒），所以，交换光子的过程，也是交换能量的过程。由爱因斯坦质能关系式E=mc2（m代表质量）知道，交换能量的过程，也是交换质量的过程。这样看来，场传递相互作用的过程，是实实在在的，也是容易理解的。强力、弱力和引力，传递相互作用的过程，也是类似的。
氢原子拥有一个质子和一个电子，是一个的简单的二体系统。系统内的作用力只相依于二体之间的距离，是反平方连心力。我们不需要将这反平方连心力二体系统再加理想化，简单化。描述这系统的（非相对论性的）薛定谔方程式有解析解，也就是说，解答能以有限数量的常见函数来表达。满足这薛定谔方程式的波函数可以完全地描述电子的量子行为。我们可以这样说，在量子力学里，没有比氢原子问题更简单，更实用，而又有解析解的问题了。所推演出来的基本物理理论，又可以用简单的实验来核对。所以，氢原子问题是个很重要的问题。
薛定谔方程式也可以应用于更复杂的原子与分子。可是，大多时候，没有解析解，必须要用电脑来计算与模拟，或者，必须做一些简化的假设，才能够求得解析解。
电磁力的作用
??再说电磁力，它是长程力。其原理和现代技术（如电动机、发电机和电子设备技术）中被应用的电磁原理完全一样。粒子的作用，就像一颗小电荷和小磁铁。它比强力小100倍。传递电磁力的粒子，叫光了。原子的形成、化学反应现象，也都是电磁力的作用。如两个氢原子，是这样形成氢分子的：两个氢原子远离时，都是电中性的。当靠近时，电的吸力大于电的斥力，抵消后仍有剩余的电的吸引力棗分子力。有了分子，世间的一切物质，就都诞生了。
??关于弱力，比强力弱的多。作用距离最短，约10-16厘米。但弱力仍不能忽略。在某种意义上，它比强力更普遍。有些粒子，如电子不受强力影响，但受弱力影响。中子和核的放射性衰变，以及许多粒子的衰变，都是通过弱力发生的。传递弱力的粒子，叫中间玻色子。电子和中微子间的弱作用，通过交换Z0粒子实现。中子的β（β粒子即电子，因为是从原子核里放出的，给了个特别名称）衰变，是通过放出带电的中间玻色子来实现的：中子中的下夸克，放出中间玻色子W-变为上夸克，中子变成质子，W又衰变为β和反电子中微子Ve。
??作用力的强弱，通常由作用过程发生的几率来表征。即作用力越强，作用过程发生的几率就越大。几率越大，意味着事件发生的时间越短。所以，弱作用力衰变粒子的平均寿命为10-10秒，而强作用力衰变粒子的平均寿命为10-23秒，其大小正好和力的强弱成反比。
??最后谈谈引力。牛顿万有引力定律，是大家都熟悉的。只要有质量，引力就起作用，它与我们的生活息息相关。我们所以能呆在地球上，全靠引务的功劳。对粒子来讲，因质量很小，引力的相对作用可以忽略。虽然没有发现引力子，但引力波已被间接证实。这就为引力子的存在提供了基础。理论推出，引力子的电荷为0，质量也可能是0，自旋为2，是以光速C运动的玻色子。
??以上说明，在强力作用下，夸克合成了核子，核子构成了原子核。在电磁力作用下，原子核和电子形成了原子，继而组成了分子。分子凝为各式各样的大块物质。这些物质在引力的作用下，形成了现在的宇宙及其运动状态。这四种力的综合作用，又决定着世界将来的演化。
??但是，还有一个科学家历来关心的问题：力是通过什么方式起作用的？这对长程力，如万有引力尤其明显。作用力要发生作用，需要有媒介物的传递，即前面提到的传递粒子。这种传递粒子的科学名称，是场的量子。也就是说，引力靠引力场，在两个具有质量的物体之间发生作用。电磁力靠电磁场，在两个具有电（或磁）荷物体间发生作用。强力和弱力的作用，方式也是类似的。
??为具体起见，以电磁场为例（因其场量子棗光子，已被彻底弄清），说明电磁力是怎样通过电磁场产生作用的。场是物质，但不同于由原子、分了组成的实体物质。电磁场的基本量子是光子，或叫光量子。带电粒子间传递电磁作用的过程，是交换光子的过程。光子是电磁场的基本作用量子。频率为υ的光子，携带能量E=hv（h是普朗克常数，其值为6.6×10-27尔格·秒），所以，交换光子的过程，也是交换能量的过程。由爱因斯坦质能关系式E=mc2（m代表质量）知道，交换能量的过程，也是交换质量的过程。这样看来，场传递相互作用的过程，是实实在在的，也是容易理解的。强力、弱力和引力，传递相互作用的过程，也是类似的。
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