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1 # kissinger79
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2 # 飛賊克斯和康德馬特
世界由無數個很小的原子組成,原子的直徑在百億分之一米左右。物質中原子間隔大概在一倍到千倍原子直徑之間。一滴水裡面的原子數目有就有10^23個!即使是讓全地球60億人來數的話,也要幾十萬年才能數完!
物理學上,原子間距和相互作用的不同決定物質處於什麼狀態(固、液、氣等)。例如原子的不同排列方式決定了物質形態,碳原子可以形成軟的石墨,也可以形成硬的金剛石。化學上,原子的不同組合決定了物質之間的轉化,如碳原子和氧原子組合形成二氧化碳。
如今科技水平,早已能夠控制單個原子,構成量子圍欄、寫出“原子字型”、畫出“原子地圖”等。那麼,我們是否能夠操縱單個原子和另外單個原子組合,形成新的化合物?原理上看似不存在很大的困難,但我們必須明確的是,所謂化合物,也是具有10^23原子數目的。目前我們操控原子的水平,移動一個原子大約需要10-30 分鐘,要移動10^23個原子,大家可以算算,就怕是把整個宇宙的壽命都用上,也遠遠不到任務的萬分之一。利用最先進的分子束外延技術(原則上不是單原子操控),可以製備一個一個原子層的薄膜,這種薄膜厚度僅有幾個或幾十個原子層,距離宏觀物質仍然很遙遠。所以,按照目前技術,是不可能從原子尺度往上人造出宏觀材料的。
那麼,簡單操控原子,甚至操控質子 中子和電子,然後組合不同的原子,是否就能構造出我們想要的材料來呢?當然不是!物理學中有個非常重要的特點就是層展現象。也就是說,不同尺度下的物質,出現的性質是很不一樣的,最關鍵因素就是原子間的相互作用隨著原子數量變化是很不一樣的。像砌牆一樣堆起來的原子,即使和宏觀物質原子排列方式類似,也未必具有相同的性質,這就是介觀物理學的主要研究內容。所以,即使操控質子、中子、電子等,強制構造新的原子甚至新的原子組合,我們也未必等得到想要的物性。從這個意義上來說,化學就是研究物質性質演化規律的科學,是從宏觀尺度來看的,和微觀上組裝原子有著本質的區別。
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3 # 火車票買了嗎
化學和物理本來就是緊密相通的,電子的運動也屬於化學範圍,量子物理傾向於微觀粒子水平的研究,化學傾向於材料本身的化學鍵及宏觀效應研究,其本質也是物理,化學和物理不是割裂開來的,而是統一的。當你控制了反應物的每個電子的成鍵情況及離子的分佈,其本質也還是化學健的斷裂及新鍵的產生,仍舊是化學範圍,倒不如說化學反應研究就是研究成鍵機理後對機理的應用,就是控制電子及離子的運動,只不過不是大範圍精確控制每個電子的不同運動,至於精準控制質子中子電子的運動,則是理論上的不可能,當真做到的時候,當代物理學都不一定存在了。
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4 # 盪鞦韆的小強
化學肯定有存在的意義啊,雖然能夠控制質子中子電子,但是,代價呢?不能低成本應用於生產生活,那麼化學在日常生活中的基本應用還是有用的,材料合成,醫學檢驗,等等,為何沒有意義?那些跟物理無關,難不成得了病就去改變病原體的物質裡的質子中子電子?可能嗎?這個問題佛的太弱智了,麻煩悟空問答能問一些切合實際的問題,不然顯得很low。
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控制幾個和控制無數個完全是不同數量級難度的事情,粒子都有不確定性。就算你可以控制無數個,活著的和死的生物又是一個天塹鴻溝。所以控制這些微觀粒子最多有利於研究,大規模的化學和生物化學很難被替代。