分子氫的雙胞胎兄弟

氫原子有氕（輕氫）、氘（重氫）和氚（超重氫）3個親兄弟（同位素），是大家已經知道的。最近，我們還知道，它有第4 個同位素，也就是氫4（質量數約為輕氫的4 倍）。但氫分子也有雙胞胎兄弟－－正氫（ortho hydrogen）和仲氫（para hydrogen），關於這一點，知道的人就少了一些了。以前，學者把分子狀態的氫看作是單一的物質。但後來計算分子氫的比熱後，發現計算結果和實驗值不符。因而學者懷疑分子氫不是「單一分子」，而是「混合物」。進一步的研究表明：分子的氫的確有二種。每個氫分子由兩個氫原子組成。氫原子內部中央有一個原子核（又叫「質子」），原子核外有一個電子繞著原子核旋轉；原子核本身也在自轉（物理學稱這現象為「自旋」）。如果把原子核看成是地球，把電子看作是月亮，原子核和電子的運動行為就像「月亮繞地球公轉且地球本身也在自轉」一樣。