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《诗意的原子:8种连结你和宇宙万物的无形元素》原子之舞——氢

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当你穿过一座桥的时候,你会惊叹于那些坚固的吊索,却会忽略那些让你(或它们)不会滑落的螺栓。沙拉里的一粒沙砾藏在那些绵软的食物里,却会在嘴里引起你更多的注意。如果你已经饥渴难耐,那么一杯白开水也是甘露。生命中,最简单的东西有时却意味着不可或缺。这句话对你身体里的基本原子构成也是适用的,没有它们,你也就不存在了。而这其中,最基本的元素莫过于是氢了。

氢原子的结构最为简单,只有一个质子和一个电子,剩下的绝大部分空间都是空空荡荡——跟所有原子一样。但你要知道,对于你和这个世界而言,这个最朴素的原子却极为重要。没有氢,水也就不再存在(氢的英语“Hydro-gen”意思就是水由氢和氧生成),因此全世界的海洋、云层和极地冰盖,以及你身体里60%的物质都将消失。你的肌肉会解离成没有用的碳纤维缠绕在一起,骨骼会崩溃,细胞则会因为没有细胞膜的保护而融化。而这些都会在一个异常黑暗的世界里发生,因为太阳和恒星也都会消失不见。然而你对氢的需求其实还有更多,并且氢也是其他生命元素的祖先。

我的一个朋友常说:“给氢元素足够的时间,就会变成人。”从长远的角度来看,这句断言是正确的。氢是在宇宙大爆炸后不久最先产生的元素,并引燃了最初的恒星,所以氢是你身体中最古老的原子形式,在宇宙中其他地方也是如此。氧原子,实际上可以追溯到氢原子核在次生代恒星上发生的氢核聚变。它们“骑在”氧原子上形成水分子,在辈分上它们却是氧的叔叔或婶婶。

不过我朋友的这个说法在另一个更直接的角度而言也是正确的。上万亿的氢原子正在支撑着你,还有很多放弃成为水蒸气分子,而紧紧偎依在你头发的原子骨架上。类似的关联还发生在沙漠鸟类的翅膀与仙人掌之间,在大象尾巴上的毛与雨滴之间,在古代木乃伊的头发与当地的饮用水之间。我们很快就将看到这一切是如何发生的,不过首先你应该知道被我们称为水分子的原子三人组的其他轶事。你会说它们是在跳舞。