千奇百怪的问答(六)

摘要:例如,一个1米×1米×1米的立方体水,只会稍微缩小到0.99米×0.99米×0.99米,水的体积只会缩小百万分之一。

初步增压:

在1万个大气压以内,水的体积几乎不会发生变化。

例如,一个1米×1米×1米的立方体水,只会稍微缩小到0.99米×0.99米×0.99米,水的体积只会缩小百万分之一。

在这个阶段,水的分子之间的距离缩短,但分子内部的共价键并未断裂,因此水的外观和性质基本保持不变。

中等增压:

当压力增加到480万个大气压时,水会经历显著的变化。

此时,水会从黑色变为有光泽,核外电子的行为类似于金属中的电子,形成所谓的金属氢。

2017年,美国哈佛大学的西尔维拉团队在465到495GPa之间的压力下成功制造出了金属氢。

极端高压:

继续增加压力到3000亿个大气压,这是太阳内部的压力水平。

在这种极端条件下,水的体积会缩小到原来的1%,即1米×1米×1米的立方体水会压缩成0.22米×0.22米×0.22米的立方体。

尽管在这种压力下,原子核和原子核之间的距离仍然很大,且存在强大的库伦斥力,但若同时将温度加热到一千五百万度,可能会触发极其缓慢的核聚变反应。

但是这种核聚变的效率极低,0.22m×0.22m×0.22m的氢氧混合等离子体只能放出0.04瓦的功率。

终极极限-黑洞:

理论上,如果继续无限制地压缩水,最终可能会达到形成黑洞所需的临界质量密度。

在这种情况下,水会被压缩到一个极小的空间内,形成一个黑洞。这种压缩不仅涉及物质的物理状态变化,还涉及到引力和时空的极端扭曲。

总结:水的威力很大,你理解了吧。

传统观念认为,燃烧是一种氧化反应,需要氧气作为氧化剂。比如蜡烛在空气中燃烧,当空气中的氧气耗尽时,火焰会熄灭。

然而,并非所有的燃烧都需要氧气。比如氢气可以在氯气中燃烧,生成氯化氢,这一过程并不需要氧气。

此外,太阳的热量来源也不是燃烧,而是通过核聚变反应将氢转化为氦,在这个过程中也不需要氧气。

在实验室和工业应用中,也有许多反应不需要氧气就能进行。

比如某些金属可以在氮气或氩气等惰性气体中燃烧,这些气体不会与金属发生反应,但可以提供一个封闭的环境,使得燃烧反应得以进行。

氢气在氯气中燃烧

物质的终极极限是一个未解课题,目前并没有确切的答案。

在物理学中,光速(约299,792公里每秒)通常被认为是物质和能量传输的绝对上限。这一观点源于爱因斯坦在1905年提出的狭义相对论。

尽管光速在物理学中被视为不可逾越的极限,量子力学提出的一些现象却对这一观点提出了挑战。

比如量子纠缠现象显示,两个纠缠粒子即使相隔数百万光年,仍然能够即时相互影响,这种现象被称为“鬼魅般的超距作用”。

虽然这种影响的传播并不违反狭义相对论,因为它不涉及物质或能量的传递,但它暗示了某种超越光速的相互作用。

在宇宙学领域,宇宙膨胀现象也提供了一个超越光速的例外。根据宇宙大爆炸理论,宇宙正在不断膨胀,并且这种膨胀速度在加快。

研究表明,宇宙的膨胀速度不受光速限制,这意味着在某些情况下,宇宙中的速度极限可能并不像我们在狭义相对论中所理解的那样绝对。

一些科学家认为,物理学的发展趋势预示着一个统一的物理学理论的出现,该理论将解释宏观世界与微观世界的全部自然现象,从而成为终极理论。

也有反对意见认为,科学发展的本质决定了我们可能永远无法完全理解物质世界的终极规律。

随着未来的研究和技术进步,可能会进一步揭示物质的终极极限及其背后的原理。

‌最小的物质是夸克‌,夸克是目前已知物质的基本构成单元,无法再进一步分割。

夸克是一种基本粒子,属于费米子类别。它们是构成物质的基本单元,存在于强子(如质子和中子)中。夸克具有六种“味”,上、下、奇、粲、底和顶‌。

夸克模型由默里·盖尔曼和乔治·茨威格在1964年独立提出。

该模型成功地将大量较轻的强子进行分类,并成为标准模型的一部分。标准模型描述了强相互作用和弱电相互作用的基本粒子物理学理论‌。

目前,科学家们通过粒子加速器如大型强子对撞机(LHC),来研究夸克的行为和性质。

未来的研究方向可能包括探索夸克在极端条件下的行为、寻找新的粒子以及验证量子色动力学(QCD)的预测等‌。

来源:苦笑世界一点号

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