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這可能是大千世界最神奇的地方，我們知道世界上動(dòng)物的種類多到數(shù)不清楚，而植物的種類更難以統(tǒng)計(jì)，但這還沒完，因?yàn)榻M成這些生物的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，還有我們物質(zhì)世界的各種化合物，幾乎就難以計(jì)數(shù)，那么這些物質(zhì)是由什么東西組成的呢？  從元素到原子 盡管人類一直在接觸大自然中的各種物質(zhì)，但人類認(rèn)識(shí)的第一種元素是銅，它也是被利用的第一種金屬，由于銅器氧化后會(huì)形成銅綠，因此青銅時(shí)代的名字就是這么來(lái)的。銅之后第二種被認(rèn)識(shí)的元素是金，最早記錄可以追溯至古埃及女王澤爾時(shí)代！此后則是鉛、銀和鐵等等！  商朝劉鼎 但一直到中世紀(jì)之前，人類也就認(rèn)識(shí)了12種元素，此后隨著人類16世紀(jì)伽利略以及開普勒于牛頓開啟科學(xué)啟蒙后，無(wú)論是物理還是化學(xué)都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，認(rèn)識(shí)的元素也越來(lái)越多。比如1669年，亨尼格·布蘭德在尿液中發(fā)現(xiàn)了磷，但他原來(lái)是想從尿中提煉出黃金的。  自然狀態(tài)下形成的狗頭金 到了1789年，法國(guó)的大化學(xué)家發(fā)現(xiàn)否定了燃素說(shuō)，發(fā)現(xiàn)燃燒其實(shí)是一個(gè)氧化化合過程，因此提出了化合之前的單體元素一說(shuō)！到拉瓦錫時(shí)代，人類完成了從單體到化合物元素的了解過程，下面就要開始認(rèn)識(shí)組成元素的原子一說(shuō)。  1803年英國(guó)科學(xué)家提出現(xiàn)代原子論（古希臘時(shí)代那個(gè)拍腦袋的原子論我們就不說(shuō)了），他認(rèn)為原子是均由很小的原子組成，不同的單質(zhì)由不同質(zhì)量的原子構(gòu)成，不過由于時(shí)代局限，道爾頓認(rèn)為原子是一個(gè)堅(jiān)固的實(shí)心小球。  從質(zhì)子到中子 1897年湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，所以原子出現(xiàn)了葡萄干布丁模型，但很顯然這是不正確的，到了1909年盧瑟福的α粒子散射而發(fā)現(xiàn)了原子核，但這遠(yuǎn)未結(jié)束，1917年盧瑟福用α粒子撞擊氮原子核，可以提取氫原子核，盧瑟福因此推斷，氫原子核是氮原子核與所有更重的原子核的基礎(chǔ)材料，這也就是質(zhì)子最早發(fā)現(xiàn)的過程。  1932年，英國(guó)物理學(xué)家詹姆斯·查德威克在劍橋大學(xué)進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了中子！到此為止其實(shí)組成宏觀的大致材料就備齊了，下面嘰歪下這些物質(zhì)都是怎么搭建起來(lái)的。 元素之間的差異于元素的誕生 其實(shí)1920年時(shí)英國(guó)物理學(xué)家愛丁頓就提出太陽(yáng)上可能是質(zhì)子的核聚變產(chǎn)生了巨大的能量，但這個(gè)理論一直到十幾年后才被美國(guó)科學(xué)家漢斯貝特發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子鏈反應(yīng)和碳氮氧循環(huán)，因此各種元素是怎么誕生的道路也鋪好了，下面我們來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)這些元素都是這么產(chǎn)生的。  所有物質(zhì)都由原子所構(gòu)成，所以有多少種元素就有多少種原子，它是化學(xué)反應(yīng)中最小的單位，無(wú)論化合物如何化合，原子的特性都不會(huì)變，最多就是形成離子化合物、共價(jià)化合物和離子-共價(jià)化合物。自然界長(zhǎng)期存在的元素大概有92種，此后的元素則因?yàn)榇嬖诎胨テ诙鵁o(wú)法長(zhǎng)期存在。  鐵原子結(jié)構(gòu) 組成原子的則是則是原子核，而原子核則由質(zhì)子中子和電子組成，這三樣?xùn)|西，所有的物質(zhì)都是由這三塊磚構(gòu)成，所不同的是質(zhì)子數(shù)量不一樣就構(gòu)成了不同元素的物質(zhì)，比如一個(gè)質(zhì)子是氫，兩個(gè)質(zhì)子是氦，三個(gè)質(zhì)子是鋰，四個(gè)質(zhì)子就是鈹，質(zhì)子數(shù)量的不同直接決定了元素的特性，當(dāng)然在中子在這些元素中并不改變它們的化學(xué)特性，但可以塑造元素的物理特性，比如氫就有三種同位素，分別是氕（1個(gè)質(zhì)子）氘（1質(zhì)子1中子）氚（1質(zhì)子2中子），相應(yīng)的質(zhì)子數(shù)則會(huì)有對(duì)應(yīng)的核外電子數(shù)。  我們喝的水就是由氫喝氧化合而成，其中則氫元素中99.8%都是氕，有0.02%的氘，氚則幾乎不存在，因?yàn)樗幸粋€(gè)12年的半衰期，時(shí)間久了氚會(huì)發(fā)射β射線而衰變成氦3！ 什么樣的過程才會(huì)讓它們變來(lái)變?nèi)ィ?/span> 當(dāng)然只有恒星內(nèi)部的高溫才可以，它們可以讓質(zhì)子聚變成各種元素，如果恒星足夠大，它可以一路聚變至鐵，然后在超新星爆炸中通過快中子捕獲生成更重的元素，然后這些元素彌漫在宇宙中，逐漸形成了新的恒星和行星，的地球就是這么來(lái)的。  最后，必須交代下氫來(lái)自哪里 根據(jù)天文學(xué)家對(duì)已經(jīng)觀測(cè)到的宇宙膨脹以及微博背景輻射，還有原初元素的豐度推測(cè)，宇宙起源于一次大爆炸，大約發(fā)生在138億年前，早期宇宙只誕生了氫元素以及少量氦元素還有微量鋰元素，此后宇宙中所有元素都是恒星的不同演化階段所產(chǎn)生。  所以，所有的物質(zhì)最終組成就是這三塊磚，當(dāng)然如果是反物質(zhì)的話，那么這三塊磚可能也是煩的，只是我們不知道宇宙中有沒有存在這樣的反物質(zhì)世界，在大劉的《贍養(yǎng)上帝》中據(jù)稱這些反物質(zhì)大量存在于距離地球約3000光年外的某個(gè)星云中。
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來(lái)自： 醫(yī)學(xué)abeycd > 《自然世界》
