人類認(rèn)識周圍環(huán)境中物質(zhì)種類的過程中,最初發(fā)現(xiàn)了能夠保持同一物質(zhì)性質(zhì)的最小微粒分子,再分下去,這種物質(zhì)原來的性質(zhì)就不存在了。這樣,人們認(rèn)為物質(zhì)的最小微粒是分子。后來,科學(xué)家對分子進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)了分子分解之后,是一些在當(dāng)時科學(xué)實驗條件下不能再分的小微粒??茖W(xué)家將之命名為原子。有些物質(zhì)分子是由一種原子構(gòu)成,有些物質(zhì)分子由多種原子結(jié)合而成。前者稱單質(zhì)如金銀之類,后者自然就是多質(zhì)了。人們不斷尋找宇宙中存在的原子,直到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一百多種不同的原子。并且認(rèn)為,無限繁雜的宇宙物質(zhì)都是由這一百多種微粒以不同的形式組合在一起形成的。人們將這一百多種原子類型,統(tǒng)稱元素。最原始最樸素的物質(zhì)類型。
俄國科學(xué)家門捷列夫當(dāng)時認(rèn)識到的七十多種元素類型、按照繞著原子核轉(zhuǎn)動的電子數(shù)目的多少為次序,排列在一起,預(yù)言了還可能發(fā)現(xiàn)一些質(zhì)量更大的原子。結(jié)果被后來的科學(xué)探索證實了。直到現(xiàn)在,人類已經(jīng)認(rèn)識到了一百一十八種元素,其中地球上天然存在的有九十四種,科學(xué)家在實驗條件下發(fā)現(xiàn)的有十多種。
同一性質(zhì)的原子,核外的電子數(shù)目是相等的。原子核中的質(zhì)子數(shù)也是相等的。然而由于原子核中存在的中子數(shù)目不同,就出現(xiàn)了質(zhì)量不同的卻具有共同性的各種原子??茖W(xué)家將這些原子稱為同位素。它們在元素表中的位置是相同的。科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),質(zhì)量很大的原子容易產(chǎn)生衰變,有的只在實驗條件下可以存在一秒多時間就變成了比它質(zhì)量小的其它元素的原子。原子核中的質(zhì)子可以喪失或者獲得。喪失后會變成其它質(zhì)量較小的另一種元素的原子,獲得后會變成質(zhì)量較大的另一種元素的原子。原子中的中子是不顯正負(fù)電荷性質(zhì)的粒子,原子喪失或者獲得中子后,不改變其原來的基本性質(zhì)。
在特別高溫條件下,在特別高速成的粒子的碰撞條件下,原子中的帶正電荷的質(zhì)子、帶負(fù)電的電子、還有中子,都會處于分離的狀態(tài),這就是如恒星太陽中物質(zhì)存在的離子態(tài)。在這種狀態(tài)下,原子會在質(zhì)子重新分離的過程中或者重新聚合的過程中,釋放出巨大的能量,如太陽會不斷發(fā)出光和熱一樣。人類已經(jīng)能夠利用這種原理制造成毀滅性的戰(zhàn)略武器,也能制造出核電站之類造福人類的設(shè)備。人造小太陽的出現(xiàn),將是人類科學(xué)文明極大進(jìn)步的標(biāo)志性事件。我們中國科學(xué)家已經(jīng)開創(chuàng)了這一文明的先河。在人類制造小太陽的過程中,已經(jīng)領(lǐng)先一步。
原子中的質(zhì)子中子和電子還能再細(xì)分嗎?到現(xiàn)在為止,人們又觀察到質(zhì)子和中子可以再分為更小的層級,外國人稱為夸子,中國人稱為層子。有人還說只有六種夸子或者說層子。電子很小目前不能再細(xì)分了。
從組成宇宙萬物的元素這一角度來看,茫茫世界其實很簡單。整個宇宙無非就是含有能量的物質(zhì),可以化為能量的物質(zhì)與可以聚合成物質(zhì)的能量。物質(zhì)與能量是統(tǒng)一的,物質(zhì)與運動是統(tǒng)一的。
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