“元素泯灭”即“元素湮灭”,这一词在许多小说中客串过,但它到底是个什幺样的东西呢?它是一个过程量,通俗来讲就是某个元素在空间中消失不见。这个过程会释放出巨大的能量。
基本介绍
- 中文名元素泯灭
- 外文名Elementai extinction
- 元素泯灭指某个元素在空间中消失不见。
基本信息
我们知道,一切物质由分子或原子构成,由一种或多种元素组成。而一切化学变化都是通过分子或原子的重新排列组合而生成新物质。例如木炭(C)燃烧后,产生了等离子状态的火焰和热量,而原有的块状木炭消失,生成了气态二氧化碳( ),直观来讲我们看到由碳元素组成的木炭燃烧后消失了,实际上碳元素并没有消失不见,只是与氧气( )反应生成了二氧化碳。反应方程式为 + ,由该反应方程式我们可以看到,碳原子和氧原子的个数没有增长,只是化学价发生了变化,即元素没有消失。
那幺元素真的无法消失吗?答案是否定的。我们之前之所以认为元素不会消失不见,也不会凭空出现,是因为我们遵循质量守恆定律。质量守恆定律告诉我们在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。所以我们认为世界上任何物质的组成元素都不会被完全消耗,它们只是形成新的离子组成了新的物质,只是有些生成物和反应物的状态不同,我们直观来看是原来的物质消失了,实际上它的组成元素不会消失。质量守恆定律有一个前提“在化学反应中”,所以便有例外,如太阳中的核聚变。
其他信息
太阳的燃烧来自于其内部的氢元素(H),用氢元素的泯灭来取得燃烧。氢元素的相对分子质量是目前已知的元素中最小的,只能发生核聚变,无法发生核裂变(核聚变的能量转化效率远大于核裂变)。它通过“燃烧”(核聚变中消耗元素的抽象化词语)氢原子来保持自身燃烧,所以很久以后太阳便会熄灭,原因是“燃烧”尽了其外部的氢元素。而如果将木炭中的碳元素进行类似的“燃烧”的话,燃烧持续的时间远比发生化学变化时持续时间长。
反物质是一种人类陌生的物质形式,在粒子物理学里,反物质是反粒子概念的延伸,反物质是由反粒子构成的。反物质和物质是相对立的,会如同粒子与反粒子结合一般,导致两者湮灭并释放出高能光子或伽玛射线。我们知道,一个电子( )带一个单位的负电荷,而一个反电子( )则带一个单位的正电荷,它是电子的“镜像物”,反电子与电子相似却不是电子,其质量与电子完全相同,而携带的电荷正好相反(A)。 且电子的自旋量子数是- 而不是+ 。我们不妨可以想像,当电子与反电子相互结合时,会发生什幺。
答案就是元素泯灭。元素泯灭使得电子和反电子消失,并释放出巨大的能量,能量释放率要远高于氢弹爆炸。科学家通过初步计算,五克反物质完全泯灭在物理学中会释放出 J的能量。
可惜的是人类目前还没有製造出反物质机,无法使得元素泯灭大面积推广。
它使得电子和反电子消失在四维空间和物理学中,不是讲这些电子互相夺取来形成新的离子,从而构成新的物质。它不属于化学变化和物理变化。它的发生不会产生新的物质,只是消耗原来的物质来换取能量,不在质量守恆定律的使用範围以内,依据 1932年由美国物理学家卡尔·安德森在实验中证实了正电子的存在。随后又发现了负质子和自旋方向相反的反中子。到目前为止,已经发现了300多种基本粒子,这些基本粒子都是正反成对存在的,也就是说,任何粒子都可能存在着反粒子,2010年11月17日,欧洲研究人员在科学史上成功“抓住”微量反物质。由此我们不难得出还会有别的反物质可以与原来的物质发生元素泯灭。套用 由于元素泯灭过程中会释放出巨大的能量,未来可能成为新能源,为人类提供充足的电能。它具有高效率,清洁无污染,原料广泛等特点。