第六号元素的笔记(15)

展开 收起
拉瓦锡

拉瓦锡没能活到发现原子理论。1794年5月8日，他和包税事务所的其他27名成员一起被送上断头台。包税事务所向国王支付一笔钱订立一份合同，获得国王授权对外征税。拉瓦锡是一个“包税官”，他妻子的父亲也是，他们在同一天被送上断头台。包税官是旧政权中最令人憎恨的成员之一，在革命者掌权后，他们被列为首要打击对象，尽管一部分税收被用于资助开启理解化学机制和物质性质的新时代之门。这是一场社会爆炸，而不是安托万·拉瓦...

2025-04-09 13:49:03

展开 收起
第7章钻石 171

闻夕felicity (此时正是修行时)

超深钻石是我们星球内部最深的固体物质样本。有意思的是，长期以来因其美丽而备受珍视的钻石，是一座我们借以了解地球深处的、以前无法想象的独特宝藏。没有它，我们将永远无法知晓不可直接触及的深度的地质状况。我们可以将航天器发送到太阳系边缘甚至更远的地方，但我们似乎不太可能建造一个装置，从660千米深的下地幔顶部取回样本，因为那里的温度高达1600摄氏度，压力为24吉帕（24万个大气压）。超深钻石是一种神奇的工具，...

2025-04-07 13:45:24

展开 收起
第6章碳有什么用处？ 137

闻夕felicity (此时正是修行时)

石油在现代世界的发展中发挥着关键作用。1857年，埃德温·德雷克定居在美国宾夕法尼亚州西部的小镇泰特斯维尔。他听说有人看到附近农场的地里渗出油来，但油在水坑里，没有用。几千年前，人们就知道石油的好处。尽管那时汽车还没有被发明出来，但石油润滑了工业革命时期的发动机和各种机器的所有运动部件，从马车车轮到机车无一例外。石油还因被用于煤油灯而备受追捧，煤油灯是当时的主要照明来源。德雷克当即试图找到一种提取...

2025-04-07 11:45:48

展开 收起
第4章碳与地球和其他地方的生命 077

闻夕felicity (此时正是修行时)

在地球上，除了水和碳，还有许多因素增强了高级生命的长期生存能力。一个明显的例子是地球的卫星——月球，与地球本身的大小相比，月球是一颗异常大的卫星。月球的引力有助于稳定地球的自转轴，从而在很长一段时间内保持温度季节性波动的相对稳定性。地球的这种稳定性与火星的情形形成鲜明对比。火星的自转轴急剧摆动，这使得太阳热量在火星表面的分布也跟着改变。火星有两颗卫星，但它们太小，无法稳定火星的自转轴。如果一个...

2025-04-07 10:42:13

展开 收起
第3章地球和太阳系中的碳 057

闻夕felicity (此时正是修行时)

20世纪50年代，加州理工学院的克莱尔·帕特森确定了地球和太阳系的第一个确定年龄。帕特森在测量铅同位素的工作中发现，我们生活的环境中存在必须认真处理的巨大铅背景污染。这种铅背景污染不是天然的，而是由数千年人类的使用积累起来的，从罗马的管道到用于涂刷房屋的油漆，不一而足。铅污染的一个主要来源是四乙铅，它被添加到汽油中是为了使发动机运行得更平稳。这种东西有点儿像化石燃料在我们的大气中悄悄积累的温室气体...

2025-04-07 08:54:37

展开 收起
引言 001

闻夕felicity (此时正是修行时)

当碳与其他元素结合时，它们可以形成几乎无限多种化合物。这些化合物是如此重要，以至于它们有自己的学科类别名称，叫作“有机化学”。碳单质有几种已知的天然形式，而非天然的形式至少有一种。最简单的碳单质形式就是只有一个原子，但这种形式的碳在地球上是无法找到的，因为碳原子总是附着在任何东西上形成分子。只有在与世隔绝的星际空间中，才能发现单个碳原子。比单个碳原子复杂的是碳链，也就是碳原子排成一行形成的单链...

2025-04-07 08:01:23

展开 收起
结语碳：从开始到无限 229

麒麟

未来会怎样？地球正在进行的碳循环将持续到大阳最终变得如此明亮，以至于生物驱动和板块构造驱动的碳循环都将停止。最终，我们的海洋和大气将消失，其中的碳将流入太空。在太空中，它将被电离，并加入太阳风向外流动，以每秒数百千米的速度将释放的碳原子逐出太阳系。无论环境变得多么恶劣，我们星球的大部分碳都将留在硅酸盐地幔和铁芯中。如果地球在太阳的晚期演化中幸存下来，那么这些碳将永远被困在我们这颗围绕死恒星运行...

2025-03-10 13:16:50

展开 收起
第8章大气、气候和宜居性 197

麒麟

二氧化碳并不是全球变暖的唯一罪魁祸首。水蒸气、甲烷、臭氧和各种氯氟碳化物也参与其中，并吸收红外辐射。实际上，这些气体比二氧化碳更有效地吸收热量，除了水蒸气，它们的含量都较低。水蒸气是温室气体造成地球整体变暖的主要原因，二氧化碳在很大程度上则是目前大气加热增强的原因，因为其浓度正在持续快速增长。这种含碳分子浓度的变化对气候稳定性和不稳定性造成了重大影响，这种影响将持续多年。另外，温室气体变暖和二...

2025-03-10 13:14:22

展开 收起
第7章钻石 171

麒麟

尽管“钻石恒久远”这种说法并不总是正确的，但在大多数可以想象的情况下，钻石确实可以做到几乎永恒地存在。实际上，陨石中的一些钻石比地球和太阳还要古老。然而，在适当的条件下，钻石可以变成石墨，甚至可以变成二氧化碳。在正常情况下，钻石转化为石墨需要花费大量的时间，而且你不用担心这种情况很快会发生在你的钻石上，甚至是发生在“希望钻石”上。只要把钻石加热到足够高的温度，它就会变黑，实际上就是变成了钻石与...

2025-03-10 13:11:46

展开 收起
第6章碳有什么用处？ 137

麒麟

我们对汽油日益高效的利用，以及混合动力汽车和电动片车的引人，减少了人类对石油的依赖，但总体来看减少得并不多。最终的解决方案是必须采用可持续能源，因为化石燃料终将耗尽，在不久的将来将被禁止开采或变得过于昂贵而无法普遍使用。但目前来看，随着世界人口不断膨胀，对化石燃料的需求仍然惊人。不断攀升的开采成本迫使人们运用新的开采方法（如水力压裂技术），来扩展从大量天然气和油页岩矿床中回收石油和天然气的能力...

2025-03-10 13:10:04