宇宙中数量最多的物质是氢。氢原子在万有引力和原子间一种特别的力的作用下聚集起来。当聚集的原子个数达到一定数量时就出现了星。但宇宙中并不是充满了星,大部分的空间是空的,每一立方米可能只有10个或100个原子,所以那里的压力只有1个标准大气压的千万亿分之一。同理,可以想象那些星,它们之所以密实是由星体深处的压力决定的,星体深处拥有几十亿个标准大气压力,再在几千万或几亿摄氏度的高温下,这里成为各种原子的诞生室,而氢便是实验的原料。
一面是空荡的星际空间,只有零星的原子在其中飞行着,这里的温度几乎是绝对零度。另一面是星体的中心,那里的原子在千百万摄氏度的温度和千百万个大气压下,克服排斥力聚集成一块相当密实的物质。这是在地球上从未看见过的,化学原子便是由此演变而来。照这样的原理,不同的地方造出不同的化学原子。有的原子重,储藏的能量多;有些比较轻,则上升到星体的大气层中聚集成星云;还有一些因为性质不活跃,留在了星体表面上。
不只有温度和压力的作用,还有放射作用也会对元素的产生有影响。放射的能量非常大,大到可以破坏稳定的原子核,所以有些原子分裂了,有些原子生成了。原子们开始了宇宙旅行,有些原子像钙和钠,在宇宙空间里自由翱翔;有些原子比较重,它们聚集在星云的某些部分中。一旦温度降低,原子便连成一片生成简单的化合物分子:碳化物、碳氢化物和乙炔等,这些化合物便是原子结合的最初产物,也是存在于星体灼热表面的物质。在稍温和的环境条件下,这些简单的分子逐渐形成整齐的系统,构成宇宙的第二个环节——晶体。形成1立方厘米的结晶需要千万亿个原子,所以晶体显示出完全不同于原子的性质——晶体的性质。
曾经我们认为原子是不可分的,是与永恒相并存的。但是经过上述分析,我们明白了原子也是要听时间的话的。就像原子在炽热的星体里生成、发展和死亡以及放射性原子会衰变成其他原子。
我不需要再接着描述下去了,因为我相信你们已经感受到了世界的复杂性和运动性。我们人类对于世界的认识只是万千中的冰山一角,若想获得更多的真理,还需要一代代的人们继续探索。
这时候我只想采用2000年前罗马哲学家卢克莱修的诗句来总结:
原始的时候只是一片混沌和暴风,
一切的开端都是没有秩序地乱哄哄,
在混乱的交战里产生了
空隙、路线、结合、吸引、冲撞、相遇和运动。
因为它们的形状样式各不相同,
大的和小的互相冲散,各奔西东,
它们之间的运动毫无规律,
性质不同的部分彼此分散,
相同的部分联合占据一部分世界,
然后在这世界里发展、合作和分工。
其实,人的理智也反映了永恒运动和发展的过程:刚开始时是糊涂混乱,然后是慢慢看清事物之间的联系,明白运动是合乎规律的,最后产生了宇宙统一的认识……这也是现代科学向我们展现的世界。
相关知识:日全食时,太阳周围镶着一个红色的环圈,上面跳跃着红色的火舌,这种火舌状物体就叫日珥,日珥是在太阳的色球层上产生的一种非常剧烈的太阳活动,是太阳活动的标志之一。
卢克莱修(约公元前99年~?约前55年),罗马共和国末期的诗人和哲学家,因哲理长诗《物性论》著称于世。
赫拉克利特(约公元前540~?前470年)是一位富传奇色彩的哲学家,是爱菲斯学派的代表人物。“人不能两次走进同一条河流”是赫拉克利特的名言。
罗蒙诺索夫(1711~1765年),俄国百科全书式的科学家、语言学家、哲学家和诗人,被誉为俄国科学史上的彼得大帝,提出了“质量守恒定律”(物质不灭定律)的雏形。
光年是长度单位,是计量光在宇宙真空中沿直线传播一年时间的距离单位,一般被用于衡量天体间的时空距离。
1个标准大气压是指温度为0℃、纬度45°海平面上的气压,汞气压表上的数值为760毫米汞柱,相当于101325帕。
绝对零度是热力学的最低温度,是开尔文温度标定义的零点,也就是0开氏度,约等于-273.15℃。在此温度下,物体分子没有动能和势能,动势能为0,故此时物体内能为0。