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有关八戒的那些事儿

_5 寒木钓萌(当代)
八戒:“这句话叫叫叫……肉包子打打打打………”
停停停……停-----
好险!幸亏八戒结巴!唉!我真是孔雀开屏,自作多情呀。
爱因斯坦见我使出了中国功夫,吓得一愣一愣的,八字胡一抖一抖的。我对他说,爱因斯坦,你的唐猴爱沙猪佯谬简直就是EPR佯谬的翻版嘛,你以为给EPR佯谬穿上马甲我就不认识了?你以为把唐猴沙猪当成科盲就可以随便忽悠了?
爱因斯坦:“我没有!我没有…”
听到这里,八戒突然拍案而起,气愤地说:“好啊,爱因斯坦,你竟然把我们当科盲来戏耍,这跟把我们当成文盲有什么区别?告诉你,你不但侮辱了我们的人格,你还侮辱了我们的智商!”
一看这架式,爱因斯坦吓坏了,连忙扇风似地摆手道:“我没有,我没有……”
唐猴沙猪,现在我告诉你们,什么是EPR佯谬。为了证明量子力学不完美,爱因斯坦和他的两个朋友在1935年3月设计了一个理想实验,即EPR佯谬。其实这个佯谬可以用多种形式来表述,我们都知道,量子力学认为,一个粒子在我们没有观测前,其状态是不确定的,但当我们去观测后,这个粒子就从多种状态中随机地取一个,展现在我们面前。
为了让你们更好地理解这个佯谬,我们先说说动量守恒。大家都知道,大炮在发射出炮弹的那一刻,会有很强的后座力,这个后座力会让炮身有一个向后的速度,而动量守恒说的是,炮身的质量乘上炮身后退的速度一定等于炮弹的质量乘上炮弹的速度!可以说,在我们的生活中,动量守恒随处可见,它是我们这个宇宙的法则之一!
接着我们再来说说微观粒子的自旋。我们的地球除了绕太阳公转外,自身还旋转,我们把它叫自转(转一周就是一天)。虽然微观粒子的自旋跟地球的自转不完全一样,但我们可以利用地球的自转来理解它。同样,自旋是微观粒子的一种属性。
好,准备工作完毕,现在有一个大粒子,它在某一刻分裂成AB两个小粒子,并且向相反的方向飞去,假若粒子A是顺时针转,则粒子B肯定是逆时针转,因为要合乎动量守恒。也就是说,分裂出去的粒子A(或者粒子B)要么是顺时针,要么是逆时针转,到底怎么转,在分裂的那一刻就早已确定,以后的观测只是印证这种状态而已。
可是,量子论不这么看,他们坚持认为,微观粒子在没有观测前,状态是不确定的,拿粒子A和粒子B来说,在我们没有测量前,它们都具有顺时针转和逆时针转这两个状态,这两个状态是叠加在一起的。如果我们现在观测粒子A,则粒子A便从叠加态中随机地取出一个状态(或者顺时针,或者逆时针转,这都是不确定的)展现在我们面前。
好,现在粒子A和粒子B已飞出了很远,我们就假定它们相距100亿光年吧,这个时候我们观测粒子A,发现粒子A是顺时针转,注意,发现粒子A是顺时针转并不证明,在观测之前,粒子A就是顺时针转,而是在观测的那一瞬间,粒子A随机作出的。好啦,既然粒子A顺时针转已变成了事实,那么粒子B只能是逆时针转了,它没得选!因为要符合动量守恒。
但是,粒子B之前的状态也是不确定的,它是两个旋转状态的叠加,请问,在粒子A选择顺时针转后,粒子B是如何及时地得知这个消息,并让自己从叠加态中瞬间变成逆时针转,以便遵守动量守恒?是什么让它们配合得如此天衣无缝?要知道,它们可是相距100亿光年啊,信息的传播至少需要100亿年!难道还有比光速快得多的东西,科学家们说,比光速快的东西是有的,但是这种东西不能携带任何能量和信息。比光速快意味着我们能回到过去,可就算能回到过去,但是因为不能携带任何能量和信息,所以这是没有意义的。因此,量子论的解释是错的。这就是EPR佯谬!
爱因斯坦认为:信息能以超越光速许多倍的速度从一个地方瞬间传到另一个地方,以便让相距遥远的两个粒子还保持着联系是不折不扣的鬼话。
而在量子论看来,事实恰恰应该如此:在观测之前,根本就不存在什么粒子的自旋,连粒子本身都是不存在的。所以在观测之前,我们只能把两个分离开的粒子看作一整体,随时保持联系,不管它们相距多么遥远!
八戒:“我真不敢想像,如果量子论的预言是对的,那这个世界会是多么的荒唐,多么的疯狂!”
你说的对,任何一件事物,在我们没有彻底了解它之前,都会使我们认为,这个世界是如此荒唐。比如,原始人绝对不会认为,电闪雷鸣是很正常的事件,会追人的鬼火是很正常的自然现象等等。
电闪雷鸣,鬼火等奇异事件迫使古人认为,我们的这个世界是一个有神,有鬼的疯狂世界。时代在进步,然而人们一些想法和做法却依然如故!量子论说,分离开的两粒子,不管相距多远,只要你影响其中的一个粒子,远在天边的另一个粒子就会有反应。于是乎,人们似乎找到了科学依据,曾有一段时间,日本的青少年热衷于买木偶,把木偶当成所痛恨的人的替身,最后用针啦,火啦,硫酸啦折磨这个替身木偶,以便让远在天边的真人也受到如此折磨。看看吧,这是多么滑稽可笑的行为,然而这种行为在中国也有很多追随者,并且有越来越多的趋势,这也许就是为什么,前几天《新闻联播》要封杀《死亡笔记》的原因。
其实,我们只要简单地想一想,就会觉得“刺木偶以便伤害真人”这种行为是多么的不可信。假若刺替身木偶可以伤害真人,那么,我们还用花几千亿来制造武器,以保国家安全吗?完全不用了,我们只要把敌国的所有人都做成木偶(这是相当简单的),就可以轻轻松松,兵不血刃地完全控制敌国了。试想,若这个方法行得通,那地球上所有国家肯定早就立项研究了,还轮得到你吗?
八戒:“听你的意思,好像量子论的预言是正确的?”
这个嘛,是量子论的预言对,还是伟大的爱因斯坦对,在下一节,我们再用实验作出最后的裁决。
38 、神秘莫测的量子论(16)
“EPR佯谬”是爱因斯坦等人以思维实验的形式提出来的。所谓思维实验,就是只能在大脑里进行,绝不能付诸实践的实验。然而,随着科技的飞快发展,用精密的实验来裁决EPR佯谬完全成为可能。这是爱因斯坦有生之年所不能想到的。
贝尔于1964年在《物理》杂志上发表了一个不等式,这就是大名鼎鼎的“贝尔不等式”。这个不等式的推导简洁明了,精彩至极,以至诺贝尔物理奖获得者约瑟夫森把贝尔不等式称为:物理学中最重要的新进展。
贝尔不等式之所以如此重要,是因为在“波尔vs爱因斯坦”的争论中,它处于裁判的位置上。如果我们做一个实验,假设实验结果符合贝尔不等式,则波尔错了,否则的话,波尔是对的,即不管相距多么遥远,处于纠缠态的两个粒子具有心灵感应似的联系。
贝尔不等式出来后,科学家们兴奋不已,因为EPR佯谬是对是错,终于完全可以用实验来检验了。贝尔本人也信心十足,认为他的那个不等式将会把量子论的种种奇谈怪论斩于马下,毫不留情!以此结束物理界“乱国纷争”的局面。
1982年,非常有名的“阿斯派克特实验”开始启动了。实验室里,阿斯派克特等人屏息凝气,内心惴惴不安地等待着实验结果。
数据一组一组地被输出来………
…………
结果出来了,在场的人都瞪大了眼睛,因为,爱因斯坦输了。量子论的预言是对的: 出于纠缠态的两个粒子,如果有一天,它们决定分开旅行,一个去了人马座,一个去了仙女星座,虽然它们相距如此遥远,但是,它们都是随时联系着的。你刺激人马座的粒子,在仙女座的粒子就会有反应。唉,这是多么的荒唐,太难于想像了。据说,阿斯派克特实验的结果被公布后,科学界一段时间内陷入了沉默,因为人们不知道,该对此说些什么。
判断一个实验真假的标准是,看它是否具有可重复性。阿斯派克特实验出来后,科学家又多次重复了此类实验,并且,随着技术的进步,实验精度更是精益求精。在英国,人们把两个纠缠的光子分离4公里,而在瑞士的日内瓦,光子则分离了十几公里,尽管这样,两光子依然保持着神秘的联系。
1997年,瑞士日内瓦大学的两个物理学家把两个光子朝相反的方向发送到相隔11公里的位置,结果表明,只要刺激其中一个,另一个就会瞬间作出反应。注意,是瞬间,这个反应速度远远比光速快得多得多,尽管光速是每秒300000公里。
2007年6月5号,咦!这么眼熟!是的,时间是本周二。如果你看《参考消息》的话,那么,6月5号的《参考消息》的第七版,有这样一篇文章《量子通信距离创新记录》。这篇文章转了好几个地方,其最先的发源地是英国的《自然·物理学》月刊,时间是6月3号,当天,法新社就进行转载,两天后,中国的《参考消息》才转载于法新社。其文如下:
“据今天出版的英国《自然·物理学》月刊报道,量子通信的距离达到了创纪录的144公里。总有一天,人们将利用这种方法实现信息的太空绝密传输。
文中写道,这种做法利用了光子等粒子的量子“纠缠性”,即一对粒子会像双胞胎那样具有心灵感应。
即便这对粒子分处两地,如果其中一粒受到刺激,那么另一粒子也会被影响---这种奇异的特性就是“纠缠性”,爱因斯坦曾形象地称之为“诡异的互动性”。
杂志称,这种方法“为建立未来的卫星量子通信网络,迈出了重要的一步”。
……
下面是实验过程(略) ”
没想到,事情会到这样一个诡异的地步,不相信是不行的了,不理解是肯定的了。伟大的量子力学奠基人之一波尔,他说:“问题不是它是否荒唐,而是它是否足够荒唐。” 面对这种奇异的现象,当今没有任何一个科学家作出令人满意的解释。这算得上一个未解之秘吧,量子力学正因为有太多的未解之秘,她才显得魅力无穷,让人神往!
一百多年前,普郎克因为不知道是研究物理还是研究数学而烦恼,很多人这样劝他,大意是这样的 “不要犯傻了,物理学这栋大厦已经建好,你还研究物理干嘛?” 幸运的是,普郎克最终还是跟着感觉走了,而他所谓的感觉就是兴趣。想想现在,不少的高考生填专业时,到底是填热门的还是填兴趣的?也许可以向普郎克学习学习。因为普郎克,量子现象才被众多的科学家所研究,从而量子力学才得以建立。
而现在,我们仍不能说,物理学的大厦已经建好,远远没有!对于很多东西,我们依然没有头绪,无从下手。假如把我们懂得的东西比作一个圆所包含的面积,把我们未知的东西比作圆以外的面积,则我们懂的东西越多,那个圆就越大,那个圆越大,圆的外围线就越长,所接触的未知也就越多。
是的,相比一百年前,我们的知识不知增长了多少倍,但是,未知的东西不但没有减少,反而更多了。但也正因为这样,科学才永远显得高贵,神秘而充满魅力!物理学在任何时代,都值得那些高素质的人才为他去献身,只有这样,我们才能重复过去的种种辉煌。
科学永远代表着真理, 然而,地球上很多人,他们相信宗教胜于信赖科学。虽然他们也知道,各种宗教的基本教义都是随着科学的发展而不断修改的,但他们还是深深信赖。如果说宗教一直在宣扬着某种善,那为什么在不同宗教信仰的地区,一直在发生流血冲突,而且还持续了很多年,一直以来都是地球上的火药桶。宗教为何不能让他们相互宽恕?和平共处?
相比于某些邪教,宗教的做法则不知要好出多少倍。对于量子论的某些现象,比如电子为何会同时通过两条缝?有的科学家提出多宇宙的解释,认为在我们生活着的这个世界之外还有另一个世界。电子在我们的这个世界通过了左边这条缝,而在另一个世界里,电子则通过了右边那条缝。这也不过是科学家对量子论,提出的很多种解释的其中一种而已,对不对,根本就还没有经过验证。但是,一些邪教却把这种解释当作真理写进了他们的邪教理论中,并把很多诺贝尔奖获得者强拉出来作他们的证人。可以想像,如果一个人的科学素养不高,信仰不强,很难保证不被拉入他们的组织中,做出在天安门引火烧身的自焚举动。
39、
关于量子论,我们就说到这。对于量子论的神奇,我们这里所说的,只是那冰山之一角。她的神秘面纱还没有被科学家们彻底揭开,我想,等我们完全认识量子论的那一天,也就是她的红盖头被揭开之日,那时,展现在我们面前的将会是怎样的一幅场景?我们想像不出,但我们知道,我们的科学将会因此走上一个崭新的台阶,从此大踏步前进!
虽说还没有人能解释,为什么分隔万里之遥的两个粒子能互相知晓对方的情况,但是,很多心灵学家(不是心理学家),灵异学家却等不急了,纷纷把量子论作为远距离致动,意念弯曲勺子,遥视(千里眼)等特异功能的科学依据。对于这,我们要谨慎地对待!最好,要像某位科学家说的那样 : 我们根本就不明白,心灵力量是什么东西,我们最好还是承认自己的无知,并耐心地等待新的进展。
八戒:“唉,终于毕业了!”
嗯?八戒你说什么?
八戒:“我说,你的科普讲座终于结束了!”
八戒,你…什么意思嘛?又怎么了?一幅没精打彩的沮丧表情,好像谁欠了你两个馒头没还似的。你遇到什么事了?
八戒:“唉…别提了,说出来全是眼泪。”
悟空:“到底怎么了你说嘛!”
八戒:“周末我去找工作了,丢死人,竟然没找到!”
不会吧?你是不是给他们提“包吃包住”这要求了?
悟空:“是呀,你肚子那么大。包吃?那还不把人家用人单位吓死啊!”
八戒:“哪里呀!面试的时候,根本就没轮到我提要求,一直都是他们在问我!”
噢,那他们都问你什么了?
八戒:“他们一开始就问我,六级过了没有。我说什么是六级?他们说就是英语六级呀!我说没过。那四级呢?我说也没过。然后他们就说,抱歉,请回吧,下一位…”
哦,你不会是去外资公司面试了吧?
八戒:“不是!”
那就是中外合资公司。
八戒:“也不是。”
呵呵,那他们公司里应该有很多外国人吧,要不怎么那么看重英语呢?
八戒:“我敢保证,一个都没有!不要说人,连外国人的毛都没见着。”
虽然没有,但他们公司可能是经常跟外国人打交道的那种。
八戒:“不会吧,我看不出来!他们面对的客户都是中国人。”
唉,这就搞不懂了,那你到底去的是什么公司嘛?
八戒:“其实,我去的不是公司,而是一个工厂--面包加工厂!”
嗯,这个工厂倒是挺适合你,工作之余,趁人不注意,还可以快速地往嘴里塞一两块面包,叭哒叭哒,多香!
八戒:“是呀,我就是这么想的!”
不过,我就不明白了,为何面包工厂的老板会对英文有要求。
八戒:“是呀,我也很纳闷!我也问他们的老板了,老板说,你傻呀!在21世纪,不会英文,就等于是文盲!我们面包工厂能招文盲吗?还有,全中国那么多人都在学英文,无数的人都过了四级,六级,为什么就偏偏你没过?说明什么?说明你学习不够刻苦,没有毅力,而且,记忆力肯定也不好,记忆力不好,脑子肯定也不好!你说,我们能招收没有毅力,而且脑子还有问题的员工吗?”
谬论!
八戒:“可我现在不这么看了。为什么那么多人买基金,因为赚钱;为什么全中国都在学英语,因为不学就没饭吃。我就是个典型的例子。所以在我们这个叫人哭笑不得的时代,英语是衡量一个人有没有素质的惟一标准!”
无稽之谈!就算是标准,也应该是我们的国语嘛。哪里轮得上外语来当家?
唐僧:“情况好像不是这样吧,我听人说,英语是世界的语言,而汉语只是我们国家的语言,当然英语重要多了。难道你没有看见,所有的学习报中,发行量最大的永远是英语报;大小书店中,辅导书最多的永远是各类英语辅导书;各种学校中,英语老师的地位也最高;占用学生时间最多的科目也永远是英语……我看嘛…应该把英语改成我们的国语。”
行啦行啦别说了,英语是很重要,确实很重要。但是,得看什么人!比如,一位教了一辈子语文的老师,一位乡长,一位县长,一位管计划生育的公务员……我就看不出,英语对他们有多重要,他们这一辈子用上英语的机会,完全可以数得出来,但是之前,他们得花上至少八年的时间来学习英语。我认为,这八年对他们是一种伤害。对不同知识的学习的选择权,是每一个人的基本权利,我们不能强迫,必须学习什么!必须过这级,才能考研,必须过那级,才能考博。如果我们规定,必须过物理四级才能考研究生,必须过物理六级才能考博士生。那么你认为这荒唐吗?我觉得,不是荒唐,而是非常荒唐。
八戒:“寒老师,我们要是听你的,不要说面包,恐怕连馒头都吃不上了。”
嗯,这话说的很实在,也很有道理。就好像是,所有的人在高考中都使用了“题海战术”这一招,而你为了响应国家提出的素质教育,坚决不用“题海战术”这种没有技术含量的招术,那么,你肯定是要吃大亏的,请相信这一点。
但是,人生苦短,我们学什么都是要付出代价的,这个代价,也许是你的青春年华,当我们花了这么多时间去学习后,有一天忽然发现,用到的机会很少很少,那么,你拿什么资本去竞争?你又怎么能有益于国家,有益于社会?
只要是知识,就绝没有高低贵贱之分,对于每一个人来说,只有用处大和用处小之分。如果在战场上,你所携带的武器总是发挥不了多大的用处,那么,你无疑就是被消灭,被淘汰的对象。
八戒:“寒老师说的很对,我就是个鲜明的例子,因为没学过英语,所以想把馒头换成面包这个宏愿没有实现,唉……寒老师,你不要再给我们讲科普了。虽然科普很有趣;虽然科普能让我们认识世界,了解宇宙,懂得人生;虽然科普能让我们抵制各种封建迷信,远离各种歪门邪教,但是!她不能让我吃上面包啊!民以食为天,这点你应该懂吧!因此,我非常渴盼寒老师从今天开始,能教我们外语!”
我不教。
唐僧:“你教教嘛,外语那么时髦,我们要不学,就真是土得掉渣了。”
你们想学的话就另谋高人吧,“英语吧”和“日语吧”排在我们物理吧的上面,你们要去的话就去吧,别在这烦我了。
沙僧:“我们不想找别人,就想让你教。”
八戒:“我看啊,寒老师只对物理感兴趣。我说寒老师,你别一棵树吊死好不好!你看,啊,你给我们讲了那么多天的物理,但是,你所举例的那些科学家中,有一个是中国人吗?没有,全都是外国人的名字;另外,凡是我们国家最先进的战斗机,那就毫不疑问,全都是进口的。这说明什么?说明物理啦,化学啦等等,那都是外国人学的东西,我们中国人真的不适合搞这些玩意儿。”
混帐东西!越说越没数啦!谁说我们中国人不适合研究物理?正因为我所举的那些人中,没有一个是中国人,所以我们现在更要好好地学习科学知识,大踏步地赶上,不要什么都跟在人家屁股后面!
悟空:“搞什么搞嘛!怎么吵起来了?”
八戒:“是嘛,寒老师别动气。”
我的科普讲座还没有讲完,不管你们喜不喜欢听,我都会讲下去。你们四个,有谁不想听的可以走!下面,我们开始讲课!
关于电子的那些事,我们已经讲完了。接着,我们要进入原子的另一个世界--原子核。相对于美国,我们中国完全是被有核武器的国家包围起来的。所以,我们非常有必要了解核武器的一些知识。而要了解核武器,就必须要懂得原子核……
八戒:“寒老师,我寻思来寻思去,还是寻思不通!”
怎么个不通法?
八戒:“我又想离开这里,又不想离开这里,寒老师,你说我该怎么办?”
你走吧!学习什么,不学习什么,是每个人的权利,这个权利是基本权利!是需要保护的!我们绝不能强迫你,在这学物理。更不能规定,你必须过了物理四级,才能拿到大学文凭,才能有资格考研,才能有资格评职称,才能有资格…………………………………………………
八戒 {边走边回头}:“好啊!是你要我走的…啊…这就不怪我了…啊…是你先抛弃我!而不是我先抛弃你……”
轰!!(撞击声)
………
糟糕!八戒撞在铁门上了……
哎~呀!这猪!要走就走,何必一步三回头,撞门了不是.
沙僧 {一把鼻涕一把泪} :“八戒!你快醒醒快醒醒!你怎么能忍心抛弃我们,一个人先走啊………我的八戒~呀……我二师兄呀………”
40、 原子的构成
(上次八戒撞在铁门上,伤的不轻,不过,今天他又坐在了物理吧的教室里, 头缠纱布……)
你没事吧?八戒。
八戒:“没事,就是脖子歪了。”
哦……好像嘴巴也歪了嘛。
八戒:“是的,嘴巴也歪了。”
那………八戒,你没事就好呀!咦,对了,你不是要去学外语吗?怎么还在这儿?
八戒:“呃……嘴巴歪了嘛,发音不准,我怕人家笑我。”
我们不会笑你的! 呵呵,呵呵,呵呵呵………
咱们继续讲课。 以前我们也讲过,原子是由原子核和电子构成的。假如我们把一个原子比作太阳系,那原子核就相当于太阳;假若我们把一个原子放大到一座教堂那么大,则位于中心的原子核只有一只苍蝇大;再假如,我们把原子中的原子核放大到直径为一米的圆球,那,绕原子核旋转的电子则会在140公里远的地方。虽然原子核集中了原子99%以上的质量,但是,它只占原子体积的千万亿分之一。所以我们说,在原子的世界里,是如此的空旷,又是如此的冷清和寂寞………
八戒:“寒老师,你讲点别的吧好不好,老讲这些看不见摸不着的东西干嘛?又不能当饭吃。你应该讲大东西,比如太阳啦,银河系啦,宇宙啦。”
你这猪就知道吃吃吃!知道吗,科学家正因为研究了分子,才有了改变整个世界的化学;研究了电子,才有那轰轰烈烈的量子论;研究了原子核,才带来了核能,等石油用完后,我们也许就只能依靠核能了。太阳系,银河系,及至我们整个宇宙是肯定要讲的,但是,你若不知道微观粒子的一些性质,就无法真正懂得我们的宇宙。完全可以说,现在我们在天文方面取得的巨大进步,正是因为研究了微观粒子之后才取得的。事实上,并不是研究的东西越大,就越牛气,就越了解世界。恰恰相反,我们研究的东西越小,就越接近宇宙的本质!
悟空:“寒老师,你继续讲课吧,别跟猪一般见识。”
嗯,悟空说的对。现在我们开始学习原子核的知识。宇宙中最简单的原子是氢原子,最简单的原子核也是氢原子核--它只由一个质子构成。除了氢原子核,所有的原子核都是由质子和中子构成的。
八戒:“慢点慢点,有点复杂!”
呃……觉得复杂是因为你是第一次接触质子和中子。很简单,你只要记住,除了氢原子核外,所有的原子核都是由质子和中子这两种粒子构成就行。质子的希腊文原意是“第一”的意思,所以科学家第一次发现质子的时候,想当然地认为,质子就是宇宙最基本的粒子。后来科学家又发现,原子核里面如果只有质子的话是不稳定的,因此卢瑟福大胆预言:原子核里面一定还有某种起中和作用的粒子。为了这个预言,据说查德威克花了11年,才把这个预言变成了现实。他发现了原子核里的另一种粒子--中子。查德威克也因此获得了诺贝尔物理奖。
质子的质量是(1.6726231±0.0000010)×10^-27kg,半径是4.0×10^-16m 。中子的质量和大小跟质子几乎没有差别,它们俩就像一对龙凤胎,其最大的不同是:质子带一个单位电荷,而中子不带电。
八戒:“慢点慢点,我提个问题。先说好,你们不准说我笨,啊,要知道,我也就小学六年级水平。寒老师说,电子带电,质子也带电,而我们每个人的身体都是由这些小东西构成的,为什么我们没有被自身电死呢?”
唐僧: “ 嗯,这个问题确实有点深奥。”
悟空:“深奥什么呀!如果构成我们自身的原子能把我们电死,那我们还能在这讨论问题吗?真逗!”
停停停,这个问题很简单,你们别搞复杂了。这是因为,核外的电子带的是负电,而核内的质子带的是正电,正负相抵,就中和了。而且,在任何一个没有缺胳脖少腿的原子中,质子的数量一定等于电子的数量,所以原子整体上不带电。
八戒:“哦……那怎样才能让原子缺胳脖少腿,从而让它带上电呢?”
很简单,可以用摩擦的方法,让原子失去电子,或得到电子,从而让原子带上电。八戒,你在桌子上撕一堆纸屑,然后再用你的塑料笔在你的头上来回摩擦,最后用你的塑料笔去靠近纸屑,看看会有什么现象.
(八戒开始边唱歌边用笔来回摩擦头发)
唰唰唰………
唰唰唰………
………
嘻唰唰………
嘻唰唰………
………
八戒(惊恐地):“寒老师寒老师!我掉了好多好多头发…………哎呀哎呀,不好了!冒烟了冒烟了!”
哎~这猪,你擦那么多次干嘛?你擦那么猛干嘛?我们又不是做钻木取火实验!!你别摩擦了,快用笔靠近碎纸屑.
………
………
八戒(惊奇地):“咦!真的嘞,小纸片被我吸起来了。”
悟空:“哇塞!真奇妙,来来来,你走---开!让我也来做一次。”
行啦,你们课下再玩吧。否则的话,本节课又要延长45分钟了。除了氢原子外,我们可以这样说,电子,质子和中子是原子的三要素。在这三要素中,质子决定一个原子的身份,电子决定一个原子的性情(化学性质),中子跟原子的身份没有关系,但却增加原子的质量。
听到这里,唐猴沙猪面面相觑,大眼瞪小眼。最终,猴急的悟空站了起来:“寒老师,我给你提个建议,啊,你讲课最好不要用总结式的语言,什么质子决定身份,电子决定性情,原子又不是人,也不是猪,怎么可能有身份,又哪里来的性情。我给你说,啊,如果你没有把握把某个问题说清楚,那么你最好提都不要提! 希望你记住!”
唐僧:“哎哎哎,悟空,放尊重点,怎么说,人家也是一老师嘛!”
呵呵,没有关系,不懂就问,这才是好习惯。我接受悟空的建议:如果不能把某个问题说清楚,那就最好提都不要提。 所以,在接下来的课中,我会详细给你们介绍,质子如何决定原子的身份;电子如何决定原子的性情;中子又如何让人类开启了核武器的大门,使人类有史以来,第一次拥有了能够毁灭自身的力量--这是魔鬼的力量!
41 、质子
科学家发现了那么多元素(不同种类的原子),可是,怎么使它们排列有序,怎么使它们看上去有规律,这在当时,是个老大难的问题。置身于这些不同化学性质和不同物理性质的原子中,如坠云里雾里,头疼万分,科学家们渴盼在这种无头无序中能寻找出一种规律,从而把元素排列有序。
1862年,法国地质学家比古耶·德·尚库图发现,可以按原子量(原子的相对质量)的递增,把所有元素排成一张表。两年后,英国化学家纽兰兹用这种方法也得到了相同的排法。按理,这是一种进步,然而这两位化学家却遭到了嘲笑和轻视,以至他们无法把自己的主张发表出来。很多年后,人们逐渐认识到元素周期表的重要性,两位科学家的观点才得以发表,并被人接受。纽兰兹还因此获得了奖章。(选自《阿西莫夫最新科学指南》)
1869年,俄国化学家门捷列夫又提出了新的分法,他认为,应该按照元素的化学性质来排列,而不是原子量。后来证明,他是对的。然而,门捷列夫最聪明的地方还在于,在他的周期表中,留有不少空格。他大胆地预言,还有一些元素没有被发现,这些空格(或者说这些位置)是为他们留着的。
在当时的人们看来,门捷列夫的胆子也太大了,甚至有点近乎狂妄!要知道,发现一种新元素是那么的不容易,科学家们寻找新元素是那么的艰辛,有的科学家找元素甚至找到了太阳上,因为地球上很难找到。然而,门捷列夫却敢说,还有哪几种元素没有被找到,并且还说出了这几种元素的性质!呵呵,你以为你是神仙啊?
不过,后来的发现,门捷列夫是对的。人们陆续发现了他所预言的新元素,这些新元素的性质也跟门捷列夫所预言的一样。
这就是门捷列夫的伟大之处,他告诉我们:只要你的思路是对的,那么,事情基本上将按照你的预言来发展。
八戒:“寒老师,你说的很对,可是我们怎么用到现实生活中,以便让我早日吃上面包呢?”
很简单嘛,打个比方,禽流感横行的时候,无数的鸡被活埋,人们养的鸡,越来越少,并且后来也观察到,河南,安徽等地发生“猪热病”,而且玉米等猪饲料的价格高居不下,因为它们被一些国家当作生物燃料,结果导致人们养的猪也越来越少。这个时候,你只要想到:无论如何,人们总是要吃猪肉的,所以,猪肉价钱必大涨,于是你拼命发展养殖业,所以你今年因为养猪成了暴发户。
八戒:“寒老师,你能不能不用猪来打比方啊?什么意思嘛你?”
嘿嘿,对不起对不起,咱们换一个。当年,华人首富李嘉成还年轻的时候,香港发生了一次金融大风爆,物价纷纷大跌,很多商人看不到香港的希望和未来,纷纷把自己的东西卖出去,生怕卖慢了遭受更大的损失。但是,李嘉成却反其道而行之,他倾其所有,大肆买进很多低价房地产,因为他相信,不管怎样,香港的未来是好的,金融风爆肯定会过去的。果然,几年后,香港经济大复苏,房价大涨,而李嘉成也狠狠地赚了一笔,这为他成为华人首富垫定了坚实的基础。
唐僧:“I服了You!科普讲得好好的,怎么没一会儿功夫又跑到经济哪了?风马牛不相及嘛!”
哎呀,中规中矩的小唐同学,我说你不要太中规中矩了好不好?咱们面对的又不是高考,搞那么严肃干嘛?东拉西扯,这才我的作风嘛!
言归正传,门捷列夫按照元素不同的化学性质而提出的元素周期表,在现在看来,是很冒险的。因为,把一百多种元素按顺序排列出来,最可靠的不是元素所表现出来的性质,而是原子核里面所包含的质子数--这才是把元素从小排到大最本质的依据!
原子核里面的质子数是判断原子属于哪一种元素的惟一标准。抛开原子核里面的中子不提,假若原子核里面只有一个质子,那么,我们就把此类原子叫做氢元素;原子核里面有两个质子,我们就叫它氦元素;有三个就是锂元素……有六个就是碳元素……八个就是氧元素……26个就是铁元素…79个是金元素……92个是铀元素………
目前,科学家共发现了112种元素,人们用尽各种办法,希望发现更多的元素,但是,难度太大了。尽管这样,科学家们还是在实验室里把118号元素制造出来了,不过,后来发现,这是空欢喜一场,因为这是一个震惊世界的科学大骗局。如果你看《读者》的话,相信你会看到这样一篇文章:

震惊世界的科学骗局
任本 庞燕雯 尹传红
  “科学与真理同行,也必与丑闻相伴。” 这话不知道是哪位哲人说的,颇有些耸人听闻的味道。不过客观地讲,世上骗人的把戏太多,而且这些把戏一旦沾上科学的边儿,就更让人真假难辨、捉摸不透。然而骗局终究是骗局,就如林肯的名言:“你可以一时欺骗所有人,也可以永远欺骗某些人,但不可能永远欺骗所有人。”
……
伯克利实验室“118元素”事件??子虚乌有的“重大科技突破”
  1999年6月,美国劳伦斯伯克利实验室15名研究人员在著名学术刊物《物理评论快报》上发表论文称,通过铅原子核和氪原子核的撞击发现了元素周期表上空缺的118号元素,以及由118号元素衰变产生的116号元素。这一成果曾被视为1999年最重要的科技突破之一。
  但其他科学家随后进行的重复研究,却无法获得类似结果。该研究小组重新分析原始数据后,也发现实验中的一项重要指标根本就是人为制造的。2002年,伯克利实验室最近公开承认,有关研究人员从事了“不正当科学行为”,嫌疑最大者也被开除。
……
……

事实证明,以科学的名义来骗人是最容易获得成功的,然而,这种成功同时也是短暂的,昙花一现的。科学之所以是科学,是因为她始终代表着真理,是为探索真理而存在的!
42、 原子的电子分布
八戒用手托着右脸,靠在桌上,呆呆地望着窗外,不时地嘿嘿一笑,傻傻地………
今天到底怎么了,为何八戒会这样傻笑不止?
八戒:“嘿嘿…嘿嘿嘿……”
悟空:“你别笑了,八戒,你笑起来很丑,真的,骗你是小猪!”
八戒:“嘿嘿…嘿嘿嘿……”
你告诉我,八戒,你到底遇到什么高兴事了?为何让你如此神魂颠倒?
八戒:“嘿嘿…嘿嘿嘿……”
唐僧:“不说是吧?好好好,就不信我猜不出来,嗯……八戒,你昨天是不是掉进了茅厕里,全身被粪水淹没,当你好不容易从粪水中露出头,结果发现,嘴里叼着一样东西,这东西不是别的,而是一条活蹦乱跳的鱼……”
沙僧:“师父你太落后了,现在只有公共厕所,哪里还有什么茅厕让他去掉啊。我猜,八戒昨天肯定狠狠地摔了一大跤,当他爬起来时,发现嘴里塞的满满的----全是土. 可当他把土呕出来后,却意外地发现,土里夹着一块硬币,所以他才这么高兴。”
悟空:“嗯……我猜……”
八戒:“停停停…你们这帮家伙呀,没一个是好东西,就见不得我老猪高兴一会儿,实话告诉你们吧,我找到女朋友了,哈--哈--哈…我终于找到女朋友啦!”
啊…………………………
噢…………………………
唐僧:“我们还在单身,而你,却已比翼双飞!唉……这世道……”
八戒,是哪个媒人给你们牵线搭桥的?此人真是个冒险主义者啊!
八戒:“寒老师,你说什么呢?我怎么不明白。没有媒人,如果硬要说有的话,那就是网络。”
噢?难道是QQ?
八戒: “ Yes!”
哦,八戒,真不可思议,你知道吗,由于中国重男轻女,导致男女比例严重失调。据香港《南华早报》上说,到2020年,中国大陆达到婚育年龄的男性要比同龄女性多出4000万!而你,在这种严峻的形式下,竟然还找到了女朋友,尤其对于你来说,这不能不算个奇迹。噢,对了,忘了一个很严重的问题,你们……见过面了吗?
八戒:“那当然,高科技,视频,视频的!呵呵呵.....”
唐僧:“她她她长的什么样?”
八戒:“沉鱼落雁,闭月羞花,就是西施遇见她,估计,也要绕道走。”
唐僧:“唉…………………这世道!”
沙僧:“八戒你真牛!比牛魔王还牛!”
八戒:“牛魔王算哪根葱?他不就是有一个八蕉扇老婆嘛,告诉你,八蕉扇公主若是不小心撞见我女友,没准,连头都不敢抬!”
唐僧:“唉…………………这世道!”
等等等等,八戒,你刚才没有从本质上理解我的意思。我是说,她见过你了吗?
八戒: “哎呀,这又有什么关系嘛!只是因为她的电脑有摄像头,而我的没有,所以,目前来说,我能看见她,而她,却不能欣赏我……嘎嘎嘎....”
啊------
噢……
唐僧:“搞什么搞嘛?原来是这----样!”
别说话了,咱们继续讲课。上次我们讲到了,原子核里面的质子数是原子身份的最根本象征。今天我们讲讲,电子如何决定原子的脾气。
可以说,不同的原子拥有不同的脾气,他们当中,有的性格火爆,桀傲不驯,就像张飞;有的又温文而雅,贤惠大方,好比白素珍白娘子;有的活泼可爱,上窜下跳;有的又死气沉沉,与世隔绝……之所以会这样,是由于原子的最外层电子的数目决定的。
悟空:“可什么是原子的最外层电子数呢。”
嗯,这说来就话长了,不过,这是我们必须要掌握的知识。我们说,一个完整的原子,其核内的质子数,一定等于核外的电子数。比如第92号元素--铀,铀原子核中有92个质子,原子核外面就有92个电子。现在,出现了一个问题,这些核外电子是怎么分布的呢?
实际上,电子在原子核外面是分层排布的,最靠近原子核的为第一层,稍远的为第二层,然后是第三层,第四层……;并且,第一层只能容纳两个电子,第二层只能容纳八个电子,第三层只能容纳十八个电子,第四层………;还有,电子总是先排满前一层后,才会去排后一层;最后,不管是第几层,如果其作为原子的最外层时,那么这一层的电子数不能超过8个; 也不管是第几层,如果其作为原子的倒数第二层时,那么这一层的电子数不能超过18个。
以上就是电子在核外排布时需要遵守的一些基本规则,下面我们简简单单地举几个常规例子 。比如钠原子,它属于第十一号元素,原子核外面有11个电子,这十一个电子怎么分布呢?很简单,这11个电子肯定会先从第一层排起,因为第一层最多容纳两个电子,所以第一层有两个电子,同理,第二层有八个电子,还剩下一个电子,他只能排在第三层了。因此,钠原子的最外层电子数是1。
再比如,氯原子是第十七号元素。17减2,再减8,等于7,所以氯原子的最外层电子数是7。
刚才我们说,原子的最外层电子数决定其脾气(化学性质),是这样的,对于钠原子来说,它最外层电子数是1,钠原子不是很喜欢这个电子,它总是想把这个电子扔掉从而让自己的最外层电子数为8。而氯原子呢,它的最外层电子数为7,它特别想获得一个电子从而让自己的最外层电子数也为8(中国人喜欢8,没想到原子中也会出现这种现象)……
所以,每当氯原子和钠原子相遇的时候,难免一见钟情,想像一下,他们肯定会二话不说,就冲上去紧紧抱在一起。这样的话,他们俩个在一起就组合成了一个新家庭,这个新家庭的名字就叫氯化钠分子,也就是我们天天吃的食盐。
八戒:“我有点搞不懂,既然钠原子倾向于失去一个电子,而氯原子又想得到一个电子,当这两种原子相遇时,愿望肯定都会得到满足,可是,既然愿望都满足了,为什么还结合在一起而不离开呢?难道它们长年累月抱在一起,只是为了向对方表示感谢吗?
嗯,这个问题你可以这样去理解:虽然钠原子渴盼失去一个电子,从而让自己的最外层电子数为8,但是,当它有一天真的把这个电子送给氯原子后,却发现,少了一个电子的它是不完整的,是缺胳脖少腿的。于是,它又日思夜想,希望这个电子能回到它身边。这就是:失去后才知道珍惜!
同样,虽然氯原子得到了一个电子,从而满足了最外层电子数是8的愿望。但是,有多大的头就戴多大的帽,氯原子的原子核中只有18个正电荷(质子所带),对于核外的19个负电荷(电子所带)来说,就显得有点力不从心了。也用一句话来形容,那就是:得到后才知道是负担!
所以,氯原子和钠原子有着共同的利益,因此它们才结合在了一起。
八戒:“寒老师,我还是不明白。怎回事?”
唐猴沙!你们明白否?
唐猴沙:“那当然,这太简单了!”
听到没有,八戒?为何众人皆醒你独醉?难道你不认为,你是因为分心才听不懂的吗?难道你又不认为,你分心是因为早恋的缘故吗?
八戒:“早恋?寒老师,我一大把年纪,还一大把胡子。还早恋?你太严重了吧?”
所谓早恋,就是在不适当的时间,不适当的地点,不适当的环境,不适当的时机下进行的恋爱。对于八戒你来说,你现在连自我谋生的能力都没有,应聘失败就是证明,你连面包都吃不上,难道一日三顿,你打算全部用馒头来喂你的女朋友吗?还有,你现在最根本的任务是学习,而谈恋爱又容易让人神魂颠倒,想入非非,会极大地影响你学习。这就是不恰当的时机。
唐僧:“对对对,寒老师说的对,八戒,你确实属于早恋,你最好赶紧悬崖勒马。”
八戒:“别废话了,我知道你们是在嫉妒我 !”
唉,这猪,没救了!不要说我们,就是用原子弹,也别想把八戒从恋爱中拉回来。算啦, 八戒,我再给你解释一下你刚才提出的问题,希望你停止想入非非,认真听讲。为何氯原子和钠原子要紧紧地缠在一起,组成氯化钠分子这个新家庭。很简单,我们还可以再举个例子。
假设小唐同学发育不良,并且基因突变,结果,他的左手多长了一个小指(俗称六指),对此,唐僧很抑闷,感觉没脸见人。然而,唐僧的这种抑闷跟八戒比起来,真的就不算什么了。话说,只从八戒找了女朋友后,为了让女友高兴而常常囊中羞涩,实在没有办法了,八戒就去偷,就去抢,结果,在一次作案中,被一个老太婆抓了个正着,人们为了惩罚八戒,砍掉了他右手的小指。
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