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你有沒有想過一個問題，就是我們生活中最常見的水能不能被壓縮？如果水一旦被壓縮的話，有可能會產(chǎn)生什么嚴(yán)重的后果呢？ 組成宇宙最基本的例子就是原子，而每個物質(zhì)中間都有一定的縫隙，也就是說，世界上的物質(zhì)在理論上都可以被壓縮。而水在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的密度是1000千克每立方米，水作為一種化合物，它的化學(xué)式是H2O，即由兩個氫原子和一個氧原子結(jié)合而成的一個水分子。而當(dāng)周圍環(huán)境的壓力大到一定程度的時候，水其實(shí)也是可以被壓縮的。 但想要壓縮一種物質(zhì)，我們就需要引進(jìn)一種觀念，那就是體積模量，其含義就是當(dāng)一個物質(zhì)受到表面四周壓強(qiáng)時，形變程度的度量。 而不同的物質(zhì)，其體積模量也不同，也就是說，不同的物質(zhì)可被壓縮的程度也不相同。水的體積模量為1.42乘以10的9次方，也就是說從原子層面來看，水是可以被壓縮的，但是壓縮的程度并不是肉眼能夠直接觀測的。 相比之下，空氣的體積模量只有1.42乘以10的5次方，而它的壓縮程度我們通過肉眼就能直接觀測到，其壓縮效果就非常明顯。 而科學(xué)家們也專門利用金剛石對定砧來壓縮水，想要壓縮水，其最大壓強(qiáng)要給到1Gpa才行，不過好在，這個實(shí)驗(yàn)所用的設(shè)備最高能給到10Gpa的壓力。實(shí)驗(yàn)開始后，隨著壓強(qiáng)的逐漸上升，液態(tài)水在超強(qiáng)的壓力下逐漸變成固態(tài)，之后水分子的氫鍵會斷裂，從一種低密度固態(tài)轉(zhuǎn)變成高密度的狀態(tài)，也就是說，隨著壓力持續(xù)地增加，水會被壓縮成固體，但是這種固體并不是我們常見的冰，而它的密度要遠(yuǎn)高于冰。 水在高壓環(huán)境下會變成密度比冰要高的固體，而這只是宏觀層面的壓縮，如果我們把視角轉(zhuǎn)移到微觀層面，那么水的壓縮又會是一種完全不同的狀態(tài)，這又是怎么一回事呢？ 世間萬物都是由粒子構(gòu)成的，一般來說，這些粒子并不是整齊排列，而是處于一種不斷運(yùn)動的狀態(tài)。這也就意味著，粒子之間也不是緊緊挨在一起的，所以壓縮水的實(shí)驗(yàn)實(shí)際上就是讓這些散漫的粒子變得更加緊密了。 而如果在水變成“固體”之后繼續(xù)向其加壓，那么這時候的水分子因?yàn)槌邏汉透邷丨h(huán)境而將水分子的氫氧原子中的電子給電離出來，這時候的水已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的水，而是一種等離子體。 這是因?yàn)?，?dāng)我們開始壓縮一個原子結(jié)構(gòu)的時候，外層的電子會首先受到壓力，這時因?yàn)榕堇幌嗳菰淼拇嬖?，電子就會抵抗外界的壓力，從而產(chǎn)生一種新的力，這就是電子減壓。 如果此時外界的壓力小于電子簡壓，那么原子的結(jié)構(gòu)將會被保留下來，但是如果外界的壓力大于這個簡壓，那么外層的電子就會被壓入原子核當(dāng)中。而當(dāng)電子進(jìn)入原子核的一瞬間就會和其中的質(zhì)子發(fā)生反應(yīng)，生成中子和中微子。 因?yàn)橹形⒆拥拇┩噶吞右菟俣群軓?qiáng)，所以理論上實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后只會得到原子中的中微子。  其實(shí)宇宙中這種現(xiàn)象也時有發(fā)生，一顆恒星發(fā)展到它的晚期時，核心部位因?yàn)楦邷馗邏旱沫h(huán)境可能就會產(chǎn)生這種反應(yīng)，從而生成中子星，而這將會使宇宙間密度最高的天體，小小一碰就有上億噸重。 因?yàn)?，壓縮水在人類不可控的范圍內(nèi)，大部分都是以理論形式存在的猜想，所以，壓縮水不僅可能會生成密度極高的中子，也有可能在反應(yīng)過程中看到其他的現(xiàn)象，那么壓縮水還會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？ 還有一種理論認(rèn)為，當(dāng)壓縮水的壓力達(dá)到了100萬個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，之前被電離的原子之間會因?yàn)槌叩膲毫Χ饾u靠近，當(dāng)原子和原子之間靠得足夠近的時候，這時被壓縮的水就會呈現(xiàn)出一種溫稠密物質(zhì)，而且其表面不再是透明狀，而是呈現(xiàn)出一種金屬光澤。這時候會有一定幾率讓原子核和原子核之間發(fā)生碰撞，而這就是核聚變的過程。 當(dāng)壓力達(dá)到1000萬個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，這時候的水不再呈現(xiàn)液態(tài)，而是會直接變成一種金屬固態(tài)。當(dāng)壓力達(dá)到3000萬個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，這時候的壓力足以和太陽內(nèi)部的壓力相當(dāng)。而這些元素會經(jīng)歷一次又一次地核聚變反應(yīng)，不斷地生成新的物質(zhì)。 并按照元素周期表的排列，不斷地向后演變，從氫演變成氦，從氦演變成鋰，而這一變化直到變成鐵為止。在這整個核聚變的反應(yīng)中，會釋放大量的能量，而我國的人造太陽所用的就是這種原理。 而當(dāng)物質(zhì)變成鐵之后，如果還繼續(xù)對其施壓，聚變將不再釋放能量，而是變成了吸收能量，當(dāng)壓力來到了1萬億億億個大氣壓之后，原子外圍的電子會被壓縮進(jìn)原子核內(nèi)，而這時，我們就手動創(chuàng)造了一個中子星。 如果繼續(xù)對這顆中子星施壓，并超過奧本海默極限，此時中子星會坍縮。而一灘水也在高溫高壓的環(huán)境下演變成了黑洞，這時它會不斷吸收外界的能量而不斷壯大。所以說黑洞才是一切物質(zhì)的盡頭。
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