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海阔天空

——士兵乙的读书笔记

 
 
 

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周期王国  

2011-07-09 23:38:14|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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周期王国 - 士兵乙 - 海阔天空
 
 

我们所处的这个世界,山川河流、庭堂楼阁、断壁残垣、锦衣玉食、飞禽走兽乃至我们的身体,都是由区区90多种元素组成。人类能够认识到这一点,实属不易。认识到自然界的本质,离不开人类几千年的不断探索,尤其是近百年来科学家们更有理性地分析。以门捷列夫为代表的那一代化学家们,在不了解原子结构的朦胧中居然能够发现化学元素的周期律,其推理过程令人赞叹。

元素的化学性质来源于其电子在电子壳层上的分布情况,而电子在各个壳层上的分布却遵循着深邃的量子力学原理。因此,要理解元素的本性和周期律的本质,必须从量子力学出发,最终导致我们更新对时空基本结构的理解。

感谢古老恒星上的核合成,感谢超新星的大爆发,才让我们这个世界充满了多种多样的原子。正是这些不同原子的不同特性,让我们的世界变得丰富多彩、充满生机。如果没有镁,就不会有现在这种形式的叶绿素,于是地球上或许就不存在郁郁葱葱的森林和草原;如果没有碳,就没有这种既不太强也不太弱的化学键,于是地球上就不会有成千上万种分子形式,也就不会诞生生命;没有磷就没有DNA,没有氮就没有蛋白质,没有铁就没有血红蛋白(输送氧气的载体),没有钴就没有维生素B12…………假如真的没有了某种元素,或许就不会有人在这里唧唧歪歪地在博客上慨叹生命的幸运了。

       可惜,由于写作重点的原因,本书没有谈及贝采里乌斯的贡献。在贝采里乌斯的那个年代,分子和原子的比例关系不能确定(比如一个氢气分子含有多少个氢原子)、各种化合物的构成不确定(比如一个一氧化碳或二氧化碳分子中各有几个氧原子和几个碳原子)、对同位素的存在毫无所知(比如氯,其实好几种同位素,质量都不一样)。可是,继承了道尔顿原子论衣钵的贝采里乌斯依然孜孜不倦地测量各种原子的原子量,藉此试图阐明物质的本性。真是难为他了。
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