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1 # 幻之獅
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2 # 小城的小程
液體具有不可壓縮性,當然這個不可壓縮性,指的是壓縮時無明顯變化,不然怎麼會有千斤頂,詳細的就不說了,可以去,百度。
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3 # 跟著小劉去探索
假設能把100立方米的水壓縮成1立方米,那水將不再是水。它的內部很可能會發生劇烈的核聚變反應,但是以目前的科學技術水平是做不到這一點的。首先,我們來看看水為什麼可以被壓縮?
其實在很多人看來,水是不能夠被壓縮的,我們只能改變水的的存在狀態,使它在氣態、液態和固態之間互相轉換,但是不論怎樣轉換它依舊還是水,分子式還是H2O,不會變成其它物質。但是其實水是可以被壓縮的,因為水分子是由一個氧原子和兩個氫原子構成的,而不論哪種原子,它的內部空間都極其廣大。因為原子是由原子核和電子組成的,原子的直徑數量級為10^(-10)米,那麼它的體積的數量級就有 10^(-30) 立方米 而原子核的直徑數量級為10^(-15)米,則它的體積的數量級就有 10^(-45) 立方米 可見,原子核的體積與原子的體積數量級之比是 10^(-45) / 10^(-30)=10^(-15) 也就是說,原子核的體積僅佔整個原子的幾千億分之一,而電子比原子核更小,也就是說原子內部絕大部分空間都是空的,只要有足夠的壓力,原子都是可以被壓縮的,所以水當然也可以被壓縮。
其次,一百立方米的水被壓縮後成一立方米之後還會是水嗎?100立方米的水被壓縮成1立方米,也就是說密度達到了100噸/立方米,而據測算,太陽的核心密度是150噸/立方米,也就是說此時“水”的密度已經跟太陽如此密度已經很接近了,而密度是一個物質的基本屬性,密度發生變化,物質也就不是原來的那個物質了,所以此時的“水”也就不再是水了。
再次,不斷壓縮的過程就是宇宙大爆炸中物質從無到有的過程如果在上述的基礎上繼續進行壓縮,壓力繼續增大,原子核靠的更近,那麼在伽莫夫因子條件下,它們將在一定機率下穿越庫侖斥力壁壘結合在一起,這就是氫彈爆炸的鏈式反應第一步!如果這種水中含有重水也就是氘原子,那麼一個氘原子和一個氫原子結合就會生成氦三原子,繼續施壓這些物質會繼續反應,氦三結合會形成氦四,而氦四後的反應順序則為: 氦-4 → 鈹-8 → 碳-12 → 氧-16 → 氖-20 → 鎂-24 → 矽–28 → 硫–32 → 氬–36 → 鈣–40 → 鈦–44 → 鉻–48 → 鐵–52 → 鎳–56 只要壓力無限的變大,這就是物質就會不斷的進行轉變,這也就是宇宙中物質產生的一個過程。
最後,如果對地球進行無限壓縮會怎樣?回答了以上問題,我們再來看一個有趣的問題,如果對地球進行無限壓縮,那會怎麼樣呢?答案是當地球的半徑小於9毫米時候,也就是當地球像一顆小豌豆那麼大時,它就會由於承受不住自身的重力而發生塌縮,變成一個小黑洞。也就是說在豌豆大小的體積裡面包含了我們這個世界所有的一切!所有的人類和動物,金屬礦物森林房屋山川河流海洋都在這個豌豆大小的世界中,這是不是很有趣?但這個豌豆也相當的危險,如果它發生大爆炸,可能又會被另一種智慧生物稱之為“宇宙”。
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4 # 奇石致遠
水很軟,又聽話,叫去哪裡就去那裡。
水很能,幾乎所有物質Ta都敢接近。
水是宇宙中最為了不起的物質,任何手段都不會讓它折服。從不被壓縮,無論用什麼硬的東西壓強,多大就多大。“左右過頭”水會變成另一種狀態存在,但仍然是水,水不改姓更名。
如此,把100立方米的水壓縮成一立方米,是不可能的,用盡宇宙的洪荒之力都是徒勞的。可見,水很特別,很了不得。
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5 # 南海石
水是大自然中存在最為廣泛的物質,它的存在形態可以因溫度條件不同而發生汽化或固化的變化形式。我不懂高能物理和化學,但我知道水的分子式是h2o。既然此前這個分子式被公認為是某種真理,既然分子式中的各元素存在的佈局是彼此有空間的,那麼“理論”上,水便是可以被壓縮的,只是把100立方的水壓縮成1立方的水,這時候的水是否在化學性質和物理形態上能否仍然被稱之為“水”,我不得而知。我知道原子彈各氫彈之所以厲害,在本質上是因為爆炸媒介從一個元素嬗變成了另外一個元素,其內部元素嬗變時的原子核能釋放出了能量。我由此相信,不斷而極度加壓後的水再理論上也能釋放出核能,所以在某種意義上,我們每天在用的在喝的水,其實它也可以是原子彈她媽。
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6 # 語境思維
這個話題,很有研討價值。重點是:粒子的具體尺度;難點是:電子的發生機制。
▲我執著,是因為你值得。反過來呢?不要執著於“常態下的水不可壓縮”在常規狀態下,人類利用水的不可壓縮性,早就發明了萬噸水壓機、十萬噸水壓機。
嚴格講,不被壓縮是不可能的。問題是,水為什麼不易被壓縮呢?這涉及電子的抗簡併壓。
樂觀地,只要願意,人類可以有多種方案可以把100m³水壓縮成1m³的“水”。
所以說,本題隱含的預設條件沒毛病,即使現在的材料技術有瓶頸,將來也是可以的。
▲氫原子的電子雲的示意圖本文特指的“電子抗簡併壓”的意思簡併,degeneracy or degenerating,字面是“去創生”,基本義是“退化或墮落”。
簡併壓是使若干電子退化(或融化或拓撲)到高密度場介質之湯(soup)所需要的超高壓強。
但是電子哪裡肯就範!電子是宇宙中最穩定的最結實的基元粒子,除非採取例如湮滅手術。
電子繞核高速運動為存在方式,電子抗簡併壓相當於核電之間的電磁力(F)÷電子錶面積(A)。
p=F/A=(1/4πε₀)e²/r(a)²(4πr(e)²)...(1)
式中,r(a)≈0.1奈米,是核外電子軌道半徑,r(e)≈2.82費米,是電子本體的自旋半徑。
為簡便,把抗簡併壓改成抗簡併能(σ):電子繞軌的電磁感應能(E)÷電子的表面積(A),即:
σ=E/A=(1/4πε₀)e²/r(a)(4πr(e)²)...(2)
由方程(2)估算核外電子比表面積的簡併能:
σ=9×10⁹×2.56×10⁻³⁸÷(10⁻¹⁰×4π×2.8²×10⁻³⁰)
=2.3×10¹⁰[J/m²]=230億焦耳/米²。
把100m³水壓縮成1m³所需要的能量如果將水的體積壓縮n倍達到簡併態,1個分子H₂O即3個原子至少要外加“3σ簡併能”。
那麼問題來了:100m³水的體積壓縮100倍,1個水分子是否夠到“3σ簡併能”呢?
其體積壓縮100倍,即4.2r³/100,相當於原子半徑壓縮³√100=4.6倍。原子半徑從r₁=0.1nm被壓縮到r₂=0.022nm。
根據動量矩守恆,若原有核外電子平均軌道半徑r₁=0.1nm,平均速度v₁=αc=2200km/s,則體積壓縮100倍的速度v₂=v₁r₁/r₂=10120km/s。
1個原子獲得的能量△E=½m₀(v₂²-v₁²),即:△E=4.56×10⁻³¹(1.024×10¹⁴-0.00484×10¹⁴)= 4.7×10⁻¹⁷[J]。顯然△E<<3σ,但是:
3個原子的水分子獲能:3△E=1.41×10⁻¹⁷。100m³水分子有6.02×10²²×(10⁵/18)=1.1×10²⁹個,獲能E=1.1×10²⁹×4.7×10⁻¹⁷=5.17×10¹²[J]
1萬噸水壓機在例如截面積1m²的水管道上提供的能量E"=FA=9.8×10⁷[J],有:E"<<E!
由此可見:需要(E/E")×1萬=5.3萬萬噸的水壓機,才可能把水的體積壓縮100倍。
▲世界上最大的8萬噸水壓機個頭不咋地。如果將水的體積壓縮10%,那麼需要的水壓機的壓力為:5.3萬萬÷1000=53萬噸。
目前世界上最大的水壓機也只有8萬噸。看來,人類要想將水壓縮10%,技術上是有可能的。
結論:
把水壓縮100倍沒什麼後果,但有結果:技術上不是“遙遙無期”,而是“指日可待”!
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7 # 花卉花飛
水的原子構成,氫二氧,如果假設有條件壓縮的話會發生什麼,會發生電子塌陷,電子塌陷會改變原子的結構,發生核聚變反應,
如果假設有條件頂住核聚變釋放的能量的話,就會產生一個新的恆星太陽,
如果有條件能頂住太陽衰變的壓力的話,會產生一箇中子星,
如果能頂住中子星壓力的話,能產生一個塌縮寄點,黑洞的雛形,
如果能頂住黑洞壓力的話,繼續壓縮會產生寄點爆發,
如果能頂住寄點爆發壓力的話,會孕育出一個宇宙的雛形,
這時如果不想在壓縮了的話,宇宙雛形會產生大爆炸,會消滅舊的宇宙,產生新的宇宙,
不知我推斷的有沒有可能,
如果有這個可能的話,我們所存在的宇宙就是某個逗比把水壓縮後的副產品。
廣義上,任何原子核都可以發生聚變核反應,聚變核反應的原子,最終都會成為鐵原子,
回覆列表
很顯然,這是一個冷知識,但也不是沒有解答方案。
也許大部分人都無法想象水被壓縮後的樣子,當然也有人肯定認為水是沒有辦法被壓縮的。如果真的嘗試將100立方米的水壓縮至1立方米,將會出現什麼樣的狀態麼?
將水進行壓縮,在理論上是可行的,只不過壓縮後的水將不再是最初的水。它的物質發生了變化,變化為另外一種“水”。
當然,目前在地球人類的壓縮裝置中,還沒有特別用於壓縮水的裝置,不過依舊有它的試驗方法。首先要知道水的化學式是H20,由氫分子和氧原子組成,水分子中,氫與氧透過共價鍵相連,形成宏觀上的“水”。
如果嘗試強制性壓縮小分子的空間,就會使分子極其緊密的重新排列,原子則死貼著另一個原子。下一步要搞定電子,將原子的電子殼層敲碎,這樣就可以共同享有原子。最終,會形成類似“白矮星”的東西。
因此,如果強行將100立方米的水壓縮為1立方米,那麼你就製造了一個一立方米的白矮星,這成了“重水”。
當然,以現代人類的技術和科技,這也只是大膽假設,真要做到這些還需要考證和大量實驗。也許這種技術在未來會出現,但至於什麼時候呢?慢慢等吧!