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  • 1 # 孜琥

    化學元素(Chemical element)就是具有相同的

    核電荷數

    (即核內

    質子數

    )的一類

    原子

    的總稱。從哲學角度解析,是原子的電子數目發生量變而導致質變的結果。[1]

    化學元素(

    英語

    :Chemical element),指自然界中一百多種基本的金屬和

    非金屬

    物質,它們只由一種

    原子

    組成,其原子中的每一核子具有同樣數量的

    質子

    ,用一般的化學方法不能使之分解,並且能構成一切物質。 一些常見元素的例子有

    。到2012年為止,總共有118種元素被發現,其中94種是存在於地球上。擁有

    原子序數

    大於83(即鉍之後的元素)都是不穩定,並會進行放射衰變。 第43和第61種元素(即

    和鉕)沒有穩定的

    同位素

    ,會進行

    衰變

    。可是,即使是原子序數高達95,沒有穩定

    原子核

    的元素都一樣能在自然中找到,這就是

    的自然衰變。

    拉瓦錫在1789年,發表的

    化學基礎論

    述》一書中列出了他製作的化學元素表,一共列舉了33種化學元素,分為4類:

    1.屬於氣態的簡單物質,可以認為是元素:

    、熱、

    氧氣

    氮氣

    、氫氣。2.能氧化和成酸的簡單非金屬物質:硫、磷、碳、鹽酸基、氫氟酸基、硼酸基。3.能氧化和成鹽的簡單金屬物質:銻、

    、銀、

    、銅、

    、錳、汞、

    、金、

    、鉛、鎢、鋅。4.能成鹽的簡單土質:石灰、

    苦土

    、重土、

    礬土

    矽土

    。從這個化學元素表可以看出,拉瓦錫不僅把一些非單質列為元素,而且把光和熱也當作元素了。古生物學家告訴我們,大約在 36 億年前,第一個有生命的細胞產生。 生命的起源和細胞的起源的研究不僅有生物學的意義,而且有科學的宇宙觀的意義。細胞的起源包含三個方面;①構成所有真核生物的真核細胞的起源;②與生命的起源相伴隨的原核細胞的起源;③最新發展的三界學說,即古核細胞的起源。 生命的起源應當追溯到與生命有關的元素及化學分子的起源.因而,生命的起源過程應當從宇宙形成之初、透過所謂的“大爆炸”產生了碳、氫、氧、氮、磷、硫等構成生命的主要元素談起。 大約在66億年前,銀河系內發生過一次大爆炸,其碎片和散漫物質經過長時間的凝集,大約在46億年前形成了太陽系。作為太陽系一員的地球也在46 億年前形成了。接著,冰冷的星雲物質釋放出大量的引力勢能,再轉化為動能、熱能,致使溫度升高,加上地球內部元素的放射性熱能也發生增溫作用,故初期的地球呈熔融狀態。高溫的地球在旋轉過程中其中的物質發生分異,重的元素下沉到中心凝聚為地核,較輕的物質構成地幔和地殼,逐漸出現了圈層結構。這個過程經過了漫長的時間,大約在38億年前出現原始地殼,這個時間與多數月球表面的岩石年齡一致。 生命的起源與演化是和宇宙的起源與演化密切相關的。生命的構成元素如碳、氫、氧、氮、磷、硫等是來自“大爆炸”後元素的演化。資料表明前生物階段的化學演化並不侷限於地球,在宇宙空間中廣泛地存在著化學演化的產物。在星際演化中,某些生物單分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成於星際塵埃或凝聚的星雲中,接著在行星表面的一定條件下產生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。透過若干前生物演化的過渡形式最終在地球上形成了最原始的生物系統,即具有原始細胞結構的生命。至此,生物學的演化開始,直到今天地球上產生了無數複雜的生命形式。 38億年前,地球上形成了穩定的陸塊,各種證據表明液態的水圈是熱的,甚至是沸騰的。現生的一些極端嗜熱的古細菌和甲烷菌可能最接近於地球上最古老的生命形式,其代謝方式可能是化學無機自養。澳洲西部瓦拉伍那群中35億年前的微生物可能是地球上最早的生命證據。 原始地殼的出現,標誌著地球由天文行星時代進入地質發展時代,具有原始細胞結構的生命也開始逐漸形成。但是在很長的時間內尚無較多的生物出現,一直到距今5.4億年前的寒武紀,帶殼的後生動物才大量出現,故把寒武紀以後的地質時代稱為顯生宙 太古宙(Archean)是最古老的地史時期。從生物界看,這是原始生命出現及生物演化的初級階段,當時只有數量不多的原核生物,他們只留下了極少的化石記錄。從非生物界看,太古宙是一個地殼薄、地熱梯度陡、火山—岩漿活動強烈而頻繁、岩層普遍遭受變形與變質、大氣圈與水圈都缺少自由氧、形成一系列特殊沉積物的時期;也是一個矽鋁質地殼形成並不斷增長的時期,又是一個重要的成礦時期。 元古宙(Proterozoic)初期地表已出現了一些範圍較廣、厚度較大、相對穩定的大陸板塊。因此,在岩石圈構造方面元古代比太古代顯示了較為穩定的特點。早元古代晚期的大氣圈已含有自由氧,而且隨著植物的日益繁盛與光合作用的不斷加強,大氣圈的含氧量繼續增加。元古代的中晚期藻類植物已十分繁盛,明顯區別於太古代。 震旦紀(Sinian period)是元古代最後期一個獨特的地史階段。從生物的進化看,震旦系因含有無硬殼的後生動物化石,而與不含可靠動物化石的元古界有了重要的區別;但與富含具有殼體的動物化石的寒武紀相比,震旦系所含的化石不僅種類單調、數量很少而且分佈十分有限。因此,還不能利用其中的動物化石進行有效的生物地層工作。震旦紀生物界最突出的特徵是後期出現了種類較多的無硬殼後生動物,末期又出現少量小型具有殼體的動物。高階藻類進一步繁盛,微體古植物出現了一些新型別,疊層石在震旦紀早期趨於繁盛,後期數量和種類都突然下降。再從岩石圈的構造狀況來看,震旦紀時地表上已經出現幾個大型的、相對穩定的大陸板塊,之上已經是典型的蓋層沉積,與古生界相似。因此,震旦紀可以被認為是元古代與古生代之間的一個過渡階段。 1977年10月,科學家再南非34億年前的史瓦濟蘭系的古老沉積裡發現了200多個古細胞化石,便將生命起源的時間定在34億年前。不久,科學家又在35億年的岩石層中驚詫地找到最原始的生物藍藻,綠藻化石,不得不將生命源頭繼續上溯。 因為8億年前地球上就出現了真核生物,那時候是震旦紀。而只有地球上有了充足的氧氣之後,真核細胞才可能出現.大爆炸宇宙論的奠基人

    伽莫夫

    解開了這個謎題。原來,宇宙大爆炸剛開始幾秒鐘之內,宇宙中充滿了光子、電子、質子、中子等基本粒子。那時宇宙的溫度超過100億開,在正負電子和中微子媒介下,質子和中子處於熱平衡的狀態,不斷地互相轉變為對方,它們的數量比隨宇宙的溫度而變化。但是當溫度下降到100億開以下時,正負電子發生湮滅而大量消失,致使質子和中子失去熱平衡,不再相互轉變,結果它們的數量也就始終維持在宇宙溫度為100億開時的比例上,中子與質子的數量比大約為1:7。當大爆炸發生3分鐘左右,宇宙溫度下降到10億開時,質子和中子開始聚變成氘核,併發生進一步聚變,最終形成穩定的氦核,以及極少量的鋰、鈹等輕元素。因為中子的數量少於質子,所以當聚變反應將中子全用完後,氦核的合成過程也告結束。這個反應的發生時間為宇宙大爆炸之後3分鐘到1小時。反應結束後還剩下大量的質子,也就是氫核。考慮到每生成一個氦核要消耗2個質子和2箇中子,簡單的計算就可得出,反應結束後氦的丰度為1/4,氫的丰度為3/4。這就是今天在宇宙中看到的兩種主要元素的丰度。宇宙中自然形成的元素,目前共92種,就是元素週期表中從

    1號元素

    氫到92號元素鈾。但在宇宙最初形成時,只有氫和氦兩種元素。比氫和氦重的所有其他元素(在天文學中統稱為“重元素”)都是在恆星中合成的。到目前,氫和氦兩種元素仍然是宇宙中最多的元素,佔所有物質總量的99%以上,重元素佔宇宙物質總量的比重只有不到1%,而且元素越重(原子序數越大),所佔的比例越小。所有比鈾重(原子序數比鈾大)的元素都是

    人工合成

    元素,在宇宙中是不存在的。宇宙大爆炸產生的各種輕粒子比如夸克、波色子、光子等然後形成重粒子比如中子、質子,才有最簡單的原子核,而這個最簡單的原子核就是氫原子核,所以宇宙最為豐富的就是氫元素.然後積聚成原始的恆星,內部熱核反應才產生第二輕的氦元素,恆星晚年內部壓力和溫度不斷地升高才產生出了次重量的碳、氧、矽元素等,最終聚變成鐵元素,而此時鐵元素的核反應條件要求很高,恆星內部的條件無法滿足鐵的核聚變,於是恆星收縮增加內部的溫度和壓力,但是這個過程極不穩定,就產生了恆星的爆發.而大質量的恆星形成超新星爆發,這個過程非常激烈,它的溫度高得驚人,才使得鐵元素進一步聚變成銀、金等的重元素.(請注意這些核聚變反應僅僅是在恆星的中心,而外層同樣含有大量的輕元素,但是外層不會產生核聚變反應,隨著恆星的爆發會大量的被拋向宇宙空間)由這個過程可以看出越是重得元素在宇宙中含量越稀少,所以非常珍貴,反之越輕的元素含量就越多.由於我們的宇宙還處於生長期,或者可以說是“嬰兒宇宙”期,所以氫元素是最多的了.

  • 2 # 天子天天快樂

    宇宙是物質的客觀存在!現所知元素從認知而來,人類正在認知可見的動態場景中的物質構成和規律,正在向探知不可見的靜態埸景中物質努力。加油,偉大的人類。

  • 3 # 蜈蚣百足w

    宇宙大爆炸製造了氫,然後恆星生長時就製造了從氦到鐵的所有物質,現在我們的太陽就不停地向太空中噴射這些物質,所以我們空氣中佔大部分的都是氦氣,而地球內部就是個大鐵球。當一個恆星走向生命的盡頭向內坍塌時,就會壓縮出元素週期表鐵後面的元素噴向太空,因此從理論上說,地球上所有的元素都是恆星製造的,都是隕石,沒有天哪有地。

  • 4 # 火星一號

    在地球上,人類發現了94種天然元素,但在宇宙的一開始並沒有這多種元素。在宇宙誕生之後的最初時間,宇宙經歷了持續時間極為短暫的太初核合成過程,由此產生了質量分數約為75%的氫和25%的氦,此外還包含極少的鋰和鈹,其他更重元素的形成都與恆星有關。

    在宇宙大爆炸數億年之後,瀰漫在宇宙中的氫和氦透過引力坍縮作用開始形成恆星。由於早期宇宙中的物質密度較大,最初形成的恆星很多都是質量超過太陽上百倍的大質量恆星。在這些大質量恆星的核心區域,核聚變反應可以不斷產生重元素,直到聚變出鐵(第26號元素)為止。由於鐵原子核的比結合能最高,使其發生核聚變反應所需的能量超過了反應本身所能釋放出的能量,所以恆星核心區域的核反應將會到此為止。失去輻射壓的大質量恆星將會發生強烈的引力坍縮,最終引發超新星爆發。在超新星爆發的極端高溫高壓狀態下,透過快中子捕獲過程(r-過程),鐵將會聚變出更重的元素,可以產生一直到第94號元素—鈽。此外,宇宙中產生重元素的過程還包括雙中子星合併,以及黑洞吞噬中子星等高能宇宙事件。

    不過,在太初核合成之後形成的重元素很少,氫和氦仍是宇宙中丰度最高的元素。直到宇宙誕生138億年後的今天,氫和氦的質量總共佔到了宇宙中普通物質總質量的99%。在太陽系中,氫和氦也是丰度最高的元素。雖然重元素的丰度較低,但正是由於它們的出現,生命才能夠在宇宙中演化出來。

  • 5 # 000TH

    說一下我的宇宙觀吧!我不認可宇宙大爆炸的理論,這個理論太無聊,很多東西都解釋不通,宇宙怎麼可能無緣無故的大爆炸,這麼大的能量和物質又是怎麼聚合起來。

    然後說一下我認為的宇宙的本質是什麼,首先我認為宇宙的主體是暗物質,不是明物質,就是我們肉眼能看見的物質,我們一直都受限於直觀的感覺,就像古代一直都覺得地球是中心一樣,我們需要跳出這個思維。

    其實現在不用假設了,現在已經計算出銀河系的天體質量之和是遠遠不夠的,那麼在這個基礎上我們也能大致的看出宇宙純在我們肉眼和儀器都暫時檢測不到的暗物質存在。

    那麼在這個基本上能確信的事實上在做大膽的假設,我們會發現原本的宇宙是暗物質的世界,暗物質無處不在,暗物質才是主體,真空從來就是不存在的。那麼在以暗物質為主體為基礎上在推測,我們就很容易明白那些天體是怎麼來的,萬物都是由低階到高階,由簡單到繁華,這本身就是宇宙的演變過程和規律

    那麼這些原子也好電子也好,還有所有的元素都是暗物質發展出來,哪怕是恆星,星系都是漫長而又漫長的時間中進化發展而來的,絕不是大爆炸而來的,大爆炸之後天體能有這麼圓。

    最後我提供一點我認為可以作為證據參考的東西,我們所有見過的波是不是都有介質,水波的介質是水,聲波的介質是空氣,那麼憑什麼光波,電磁波這些就不需要介質,這顯然不對,在這個問題我們可以準確知道真空並不是我們想象的那樣。真空其就是暗物質的世界,暗物質才是宇宙主體。

    再論第二個點,水波也好,聲波也好,波存在嗎?波是物質嗎?這問題不用回答也知道答案,既然波不是物質,水才是物質,空氣也是物質,從這裡推測,那麼電磁波肯定不是物質咯,既然電磁波不是物質,真空中肯定存在一種暫時無法檢測的物質,我們姑且稱之為暗物質。

  • 6 # 孔梅枝

    組成元素夸克的本質

    對於所有的元素都是夸克組成的,夸克是大小球結合的串,大球體積是小球體積的二倍,像葫蘆形狀,但是自然界所有的夸克型別有幾種。

    組成碳、矽、氫、氦元素用的夸克

    這些元素所用的夸克是正或負電子異性相吸成對,這些電子對,是靠自然界存在著的圓錐形狀的兩個等體積的單體旋風組合體,並且它們都處在大型電力線區域或在電力線上有規律的連成旋風串,將多個電子對旋轉成圓球形狀,這種純動力旋風體積能變化,旋轉的球體需要多大體積,旋風對就變化成多大體積,並且這兩個等體積的圓錐形狀的旋風底面重合,整體的兩個旋風組合成幾乎為橢圓形狀,它將多個電子對從它們的重合底面周圍吸取並且不停的旋轉,此時電子對集合體本身是中性的,由於處在電力線區域,它自然隨電力線上的電,旋風的旋轉動力此時成為體內電子集合體上的電力,由於旋風對不停的旋轉,這些電子對集合體就會自然成為近似於橢圓體,此時又有同樣的旋風對進入這個半成品的橢圓體的電子對集合外圍,並且這兩個等體積的旋風對的中心重合,中長軸垂直,該旋風的旋轉力,將橢圓體的電子對集合體變成了圓球體,在這個過程中大小兩種體積的旋風對造出大小兩種體積的圓球,並且大球是小球的二倍,這些靠圓錐形狀的旋風對集合,旋轉成大小電子對圓球,再靠大型的球交電力線增減電力,造成一個大電子球與一個小電子球組合體,這就是電子夸克,再靠電子夸克以不同的結合方式與不同的夸克陣列成碳元素、矽元素、氫元素、氦元素。

    固態金屬元素用的夸克

    普遍的組成金屬元素用的夸克是,帶正電的大發光球與帶負電的小發光球,它們異性相吸成葫蘆形狀體,這就是組合金屬元素的夸克,它們的特點是這對大小球共同之處都是發光的球,但大球帶正電,小球帶負電,也叫大球為正電的兩端發光夸克或叫固態金屬夸克。這些夸克以不同的方式和不同的夸克數量結合成多種固態金屬元素。

    固態非金屬元素用的夸克

    這些夸克的組成是,一個帶負電的大發光球與一個帶正電的小發光球異性相吸成葫蘆形狀,這就是固態的非金屬元素用的夸克,同樣也叫大球帶負電的兩端發光的夸克或叫固態非金屬夸克。這種夸克同樣以不同的結合方式或不同的夸克個數結合了許多固態非金屬元素。

    液態金屬汞元素用的夸克

    這種夸克是帶正電的發光大球與帶負電的不發光小球組成的葫蘆形狀體,這就是組成液體金屬汞元素的夸克,它的特點是帶正電一端發光的夸克,這種夸克目前只有這種。

    氣態非金屬元素用的夸克

    這種夸克是,帶正電的大發光球與帶負電的發出小發光球的二分之一光亮度的小球,它們異性相吸成葫蘆形狀體,這就是組成非金屬氣態元素用的夸克,這些夸克之間結合方式不同或用的夸克個數不同,組成許多種氣態非金屬元素,如氧、惰性氣體等。

    液態非金屬元素用的夸克

    這些夸克是,帶正電大發光球的四分之一亮度大球與帶負電的小發光球異性相吸成葫蘆形狀體,這就是液態非金屬溴元素用的夸克。

    夸克所用大小球的性質

    夸克上的大小球種類,有含正或負電的大發光球、有含正或負電的小發光球、有唯一含負電的不發光小球。

    大小球發亮程度組成的物質

    若正電的大發光球與負電的小發光球異性相吸成葫蘆形狀的夸克即正電大光球對應負電小光球,這就是組成所有的固態金屬通用的夸克,由於這些夸克結合的方式和用的夸克數量不同,結合出許多種固態金屬元素,如鐵、銅、鈉等化學元素週期表所有的固態金屬元素;若含負電的大光球與含正電的小光球異性相吸成葫蘆形狀的夸克,即負大光球對應正小光球,這種夸克組成固態的非金屬,由於它們的結合方式不同,又用的夸克數量不同,結合出許多種固體非金屬,如磷、硼、硫等化學元素週期表上的所有的固態非金屬元素,都是這種夸克組成的(除碳、矽);若含正電的大光球與含負電的不發光小球(稱黑球)異性相吸成葫蘆形狀的夸克,即正大發光對應負小黑球,這種夸克組成了液態金屬汞元素,目前只有這一種;若含正電的大光球與二分之一小光球亮度的負電小球異性相吸成葫蘆形狀體,即正大發光球對應占小發光球二分之一亮度的負發光球,這種夸克組成了氣態非金屬元素物質,如氧、氖、氬、氪等;若佔大發光球的四分之一亮度正電大發光球與負電的小發光球結合的夸克,即正大四分之一亮度發光球對應負小發光球,該夸克結合的元素組成的物質是液態非金屬,如溴。

    夸克性質

    所有的夸克都是等體積的葫蘆形狀,由電子對組成的夸克是電子夸克,它組成了碳、矽、氫、氦元素;由不同發光程度的正或負電大或小發光球,靠兩個大小球之間的異性電相吸成葫蘆形狀的各種夸克,各種夸克分別以不同的方式或不同的夸克個數組成了化學元素週期表上所有的元素(除電子夸克組成的即氫、碳、矽、氦元素),每增加一種元素,這種元素都是排列一個大天體存在於宇宙繞某星球轉,隨著時間體驗某種元素的用途,就要造這種元素的天體,天體與天體之間相互提取需要的物質,這種情況造地球過程中,提取的物質種數最多,這樣久而久之在地球上積累了許多種元素,人類發現並且歸納出元素週期表。比如地球的主要功能就是產生人類,植物都是輔助人類的,但是備用的新地球剛用時,不存在輔助人類的植物,即使在地球上造出植物,地球當時不用,溫度達不到植物的永存,只有山石土類與地球並存,所以將黃土內新增二氧化矽物質,這種物質與地球永久並存,當用到這個新地球時,地球距離太陽位置恰巧使地球上的溫度達到生物成長狀態,地球上的黃土就要結合植物根系,該根系就會將黃土內的二氧化矽結合雨水,運到植物體的所有細胞內並分解成電子夸克與氧氣,所以乾燥的植物體,特別易燃,這就是細胞內的電子夸克自然成正負電子,遇到火就會點燃電子發火並且火分解出光與熱的原因。為了起初的人類生存,地球上必須種植物,只有在溫度達到四季條件下人類才能很好種植,所以地球的軌道必須成以太陽為一個焦點的橢圓軌道上運動,地球上才能出現四季並且依靠土生長植物,植物供應人類生活,由於這些重大原因,用颶風排列了二氧化矽原料天體,取部分二氧化矽再加一些別的物質,專門用在地球的表面當保護層土,用來以後人類用土種植產生食物,植物的秸稈點燃取暖煮飯等需要。由於植物秸稈燃燒時間太短,所以起初的地球表面上長的一定數量的樹木森林植物,翻入地下早已備用的高溫儲藏室裡並且封閉嚴密,這些樹木瞬間就變成煤或碳,儲藏在地下,用來以後人類取出,做長時間的可燃燃料。這樣地球上由土裡矽元素變成增添了一種碳元素,由於滿足人類需要的各種礦石,造地球過程中,就在地殼表面向下某深度,有規律的在一條直線上每相隔某距離,放入一堆同種礦石,鄰近的直線上同樣方法放入別種礦石,就這樣地球上又多了很多種礦石元素。當換上新地球時,舊地球就要重新鑄造,它每翻新鑄造一次,都要按照各種需要到各種別的原料天體上取之,就這樣一次又一次的在地球上增添物質元素的,總體來說都是圍繞人間地球需要的原料,在宇宙備用了許多原料天體。

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