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一滴水中有5000億億個原子,這麼小的東西,人類能改變和破壞它嗎

原子有多小?實際上很超乎人們的想像,據說一滴水中就大約有5×10的21次方個原子,也就是約有5000億億個原子,這麼小的東西,我們有辦法分解破壞它嗎?這說起來雖然是不太容易的事情,但人類科技發展到今天,已初步洞察微觀世界的奧秘,並且已經可以控制和干預原子以及一些基本粒子的狀態和性質。

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其實如果說改變了一個原子本來的狀態,就算是破壞原子的話,那麼普通的化學反應實際上就等於改變了原子,原子是由原子核和電子組成,電子圍繞質子和中子構成的原子核運行,當原子作為單獨的原子存在的時候,電子只圍繞某個原子的原子核運行,而如果兩種或者多種元素結合到一起發生化學反應的時候,它們很可能形成共用電子對,這時有的電子可以在兩種元素之間穿梭,那麼這就等於改變了原子本來的狀態。

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相比化學反應手段,運用物理學手段可以更有效的改變原子的狀態,比如進行粒子對撞,或用中子轟擊原子,將可以徹底改變原子的狀態,甚至可以將一種元素變成另一種元素,比如原子彈爆炸,就是因為中子轟擊改變了本來的鈾或鈈的原子核結構,使之成為另一種元素而產生能量引起的爆炸,其反應過程是熱中子轟擊鈾-235原子後會放出2到4個中子,中子再去撞擊其它鈾-235原子,從而形成鏈式反應,但是更厲害的是氫彈,原理是將氫元素通過高溫高壓等手段合成氦元素,這樣做可以說是完全改變了氫原子。

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宇宙中原子狀態變化的現象處處可見,比如中子星,當超新星爆發的時候,內部巨大的壓力和溫度可將電子壓入原子核中,這時原子就不存在了,而是都成了中子簡併態。

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不過中子星並非最厲害的原子破壞者,黑洞才是,當原始質量超過太陽30倍的大質量恆星發生超新星爆發的時候,它的內部會形成黑洞,其中的高溫高壓可以將中子也壓碎,在這樣的狀態下,不但原子不存在了,連中子都被破壞掉了,具體是什麼狀態人類目前並不知道。

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