压缩一滴水有多难一旦人类掌握该技术,未来就能“点石成金”

引言:水、空气、阳光是绝大多数生命每天都接触的三种自然因素,相对于空气和阳光来说,水更加可观具体,但这并不代表我们真的了解水。水能够被压缩吗?先别脱口而出,答案可能没有你想象中那么简单。

大图模式古人云:“抽刀断水水更流,举杯消愁愁更愁”,这句古诗用连绵不断的水来形象地比喻诗人心中不可消除的忧愁,从侧面也反应了水这种物质很多时候都让人无可奈何。为什么这么说呢?当水呈现气态的时候,它是虚无缥缈的;当它是液态的时候不断流动,没有固定的形态;它变成固态之后,有时候又坚不可摧。人类对水的这种无奈中似乎都隐藏着一个较为深刻的问题,水是否能够被压缩?

大图模式对于这个问题,有人说能,也有人说不能。说能的人认为只要外界加以一定的条件,通过施压的方式就能将水压缩。说不能的人举出了现实中液压系统里的水无法被压缩的事实。那么水到底能否被压缩呢?要想弄清楚这个问题,需要从水的基本构成说起。众所周知,世间万物都是由基本粒子构成的,水也不例外。科学家们很早就在化学上发现了水是由水分子构成的,而水分子又由两个氢原子和一个氧原子构成的。

大图模式当然氢原子和氧原子之间的结合并不简单地粘在一起,而是通过氢键的方式连接在一起。氢键的存在让水能够在三种形态之间自由切换,当外界环境因素作用破坏了氢键后,原来的液态水或固态水就会转变成气态水。当外界因素让氢原子和氧原子之间的氢键重新建起来后,气态水又会变回液态水或者固态水。由此看来,只要水分子保持稳定的状态,氢键就必不可少。

大图模式一旦氢键存在后,氢原子和氧原子之间就有了固定的距离,这就为压缩水分子提供了前提。但是化学家们通过研究发现,要想在不破坏氢键的情况下缩短氧原子与氢原子之间的距离,这样的工作实在是太难了。那么是否有其他方式能够实现水分子的压缩呢?实际上虽然水分子之间并没有其他键相连,但是它们也存在一定的距离,因此同样能够通过施加压力让水分子之间更加紧凑,这就是液态水变成固态水的原理之一。

大图模式或许有人会说,这样的压缩根本不是本质上的压缩,有没有办法能够让氢原子和氧原子的内部结构也被压缩呢?理论上原子的内部结构确实是可以被压缩的,因为原子核外还存在着“大量”的空间。这个“大量”是相对原子核与电子而言,如果将原子比喻成一个篮球场的话,那么其中的原子核比一个篮球还要小,就跟别说电子的大小了。这也意味着原子的结构是存在被压缩的基础,然而要想做到这一点也是几乎不可能的。

大图模式如果有朝一日人类掌握了压缩原子内部空间的技术,那么离点石成金也就不远了。因为无论是点石成金还是压缩原子,两者都可看作是改变了原子的性质,让原本的元素变成另外一种元素。

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