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1700910145 这一步完成后,这里就没有多余的空间来容纳新来的电子了。整个构造变得稳定。
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1700910147 通过上述方式分享电子,原子们构成了一个更大的结构,被称为分子。你刚才看到的那个被构建起来的分子就是由两个氢原子和一个氧原子构成的。
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1700910149 两个(氢原子)与一个O(氧原子)。
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1700910151 H2O。
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1700910153 就是水。我们知道,对于生命来说,这是最宝贵的分子。
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1700910157 通常,你家里的水集中在厨房,不过,在宇宙尺度上,水存在于外太空,在一团团星团(它们散布在各个星系)之中,天文学家把它们叫作星云。
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1700910159 在星云内部,受到恒星爆炸“锻造”的氧与随处可见的氢混合在一起。
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1700910161 当恒星死亡时,它们便把种子抛向太空,于是水分子被合成出来,连同其他许多别的分子。
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1700910165 通过共享一个或几个电子,许多原子能够以不同的方式结合在一起,形成复杂程度不同的链条。利用这个过程,大自然创建了各种大小和属性不同的分子,有的非常小(比如水分子仅仅由三个原子构成),有的非常大,比如你体内的DNA,它由几十亿个原子结合而成,携带着要“打造”一个像你这样的人的所有必要的信息。
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1700910167 在过去的十年中,我们将许多卫星送入太空,帮助我们了解当初在地球上这些分子如何产生并进而形成生命,以及揭示如今覆盖地球表面70%的水是如何形成的。这些水来自大约四十亿年前撞击我们地球的小行星吗?或者来自那些同样撞击了我们的彗星?是不是那些石块或雪球还携带着那些能形成生命的所有分子们?我们很快就会知道,因为许多这样的卫星已经到达了指定地点,或者正在赶去的路上。
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1700910169 如今,我们至少还知道一件事:地球上生命的存在只需要六种原子:碳、氢、氮、氧、磷、硫,即所谓CHNOPS。
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1700910171 顺便说一下,因为你的整个身体是由这些原子通过不同方式组合形成的各种分子所构成的,因此你就是一个CHNOPS。这么说没有任何冒犯你的意思。
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1700910175 现在,请你把对自己CHNOPS身体的轻视暂放一边,考虑一下脑子里冒出来的另一个问题:既然你和空气都是由这些共享电子的原子所构成,那么,为什么你(非常幸运地)能够穿过空气,却无法穿过墙壁?
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1700910177 这的确是一个很要紧的问题。
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1700910179 我们现在已经了解,空气中满是原子,电子也是要多少有多少,因此它们应该阻止你通过。应该如此,那是泡利的规矩。
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1700910181 答案是,空气中的原子们并不都分享它们的电子,所以没有都绑在一起,而作为固体的你,原子们都绑在一起。空气中的原子们并不阻止你穿过,而是挤向它们的邻居替你让路,顺便说下,这样的移动产生了风,再顺便说下,这就是气体与固体的差别。
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1700910183 在液体里,邻近的原子们互相之间绑得稍微紧一些,但没有紧到可以阻止你的程度,除非你过于用力或进入得太快,例如从悬崖上跳入铅灰色的海中。而固体中的原子不会移到一边,除非你用力逼迫它们——想想用锋利的剪刀剪纸。
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1700910185 电子除了争夺自己的地盘,也会被迫离开,为另一个想要进入的电子腾地方。当一个原子失去一个电子(比如遭受阳光中一个强有力的光子的照射)后,原子核与电子的电荷之和不再是零。失去一个或几个电子的原子成为科学家们所称的“离子”。离子总是想要找到某个东西捆绑在一起,以形成分子。事实上,它们拼命想要找回电子。在物理学术语中,它们具有很高的活性。
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1700910187 同样,分子中由电子形成的绑定也会被打破。通常这个过程伴随着能量的释放,这也是吃东西带给我们的好处。你身体里进行的化学反应降解了食物中所含的分子,释放出它们的能量,被你的组织以各种方式利用,维持你的生命。
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1700910191 好了。
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1700910193 这就结束了我们对电子世界的调查,你只是浏览了三个原子的外层,就已经了解了现代科学对于我们各种日常身体经验的解释。所以,在进一步接近依然保持神秘的原子核之前,让我总结一下在这几章中你所了解到的东西。
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