元素是碰巧产生的吗?
元素是碰巧产生的吗?
《恒星与原子百科全书》说:“宇宙万物都是由原子组成的,连最遥远的星体也不例外。”原子体积小,肉眼看不见,但原子紧密地排列起来,就成了人所熟悉的化学元素。有的化学元素是固体,是我们看得见的,有些则是看不见的气体。这些化学元素的存在,是一句“巧合”就解释得了的吗?
元素1到元素92
在所有原子当中,氢原子的结构是最简单的,但氢却是一些像我们太阳般的星的燃料,是维持生命所不可或缺的。氢原子的核里有一颗质子,另外有颗电子绕着原子核活动。其他化学元素,例如碳、氧、金和汞(水银),也是由原子组成,至于这些元素的原子,不管是原子核里的质子、中子,或者是绕着核活动的电子,数目都更多。
大约450年前,科学家只知道12种元素。后来,他们发现了更多元素,还留意到元素是可以自然而然地顺序排列起来的。科学家把元素编制成表,使元素纵排成列,横排成行以后,发现同列元素的特性相近。不过,元素次序表上还有些空白处,代表一些未知的元素。于是,俄国科学家德米特里·门捷列夫就预言,有种元素是原子序数32(锗),以及这元素是什么颜色、重量、密度和熔点如何。1995年出版的科学教科书《化学》说,门捷列夫“对另外两种未知元素——镓和钪——的预测,也十分准确”。
后来,科学家也预测有某些未知元素存在,以及它们的若干特性。最后,所有遗漏的元素都给发现,元素次序表上再没有空白处了。科学家所发现元素的自然规律,是元素可按照原子核里质子数目递增顺序排列,从元素1,氢,一直排列到最后一种天然元素,即元素92,铀。元素这么井然有序,是纯属巧合的吗?
请也想想,化学元素种类纷繁。金和汞这两种元素都光彩夺目。金是固体,汞是液体,但在元素周期表上,金是元素79,汞是元素80,两种元素是相邻的。金的原子
里由79颗电子、79颗质子和118颗中子组成,而汞比金不过多一颗电子、一颗质子,中子的数目则差不多。原子粒子(即电子、质子和中子)的数目稍稍不同,结果产生了各种各样的元素,这难道又是巧合吗?束缚着原子粒子的各种力又怎样?《恒星与原子百科全书》说:“在宇宙里,不管是最小的粒子,还是最大的星系,万事万物都依从物理的法则。”试想象一下,如果其中一条规则改变了,例如,约束电子,使电子不断绕着原子核活动的力一旦起了变化,情形会怎样呢?
各种物理力强弱适中、毫厘不爽
请想想电磁力要是减弱了,结果会怎样。戴维·布洛克博士在个人著作《仰观繁星》里说:“电子的活动范围就不再局限于原子里面。”他的话到底是什么意思呢?他补充说:“宇宙里就不可能发生任何化学反应了!”既定的法则使化学反应能够发生,这多么值得庆幸!且举个例,两颗氢原子跟一颗氧原子结合,就形成宝贵的水分子了。
强核力使原子核结构紧凑,大约比电磁力强一百倍。这两种力的比例一旦改变,会发生什么事呢?科学家约翰·巴罗和法兰克·蒂普勒说:“如果强核力和电磁力的强弱比例稍稍不同,碳原子就不能存在了。”所有生物的重量有百分之20都是碳原子,没有碳,世上就不会有生物了。
另一个关键的地方,是电磁力跟引力的强弱比例。《新科学家》周刊说: “引力跟电磁力的比例有丁点儿不同,像太阳一般的星就会变成蓝巨星[太热,生物受不了],或红矮星[温度太低,生物生存不了]。”
另一种力是弱核力,是控制太阳内核反应的速度的力。物理学家弗里曼·戴森说:“这种力强弱适中,使太阳里的氢缓慢而稳定地燃烧。”我们还可以举出许多其他例子,表明人的生存取决于宇宙里巧妙平衡的法则,以及恰到好处的情况。科学作家保罗·戴维斯把这些宇宙法则和情况比作一批旋钮,说:“不同旋钮看来都调校得分毫不爽,不然生物就无法在宇宙中生存下来了。”
牛顿爵士发现引力定律以前许多年,圣经已提及这些既定的法则或定律了。根据《现代中文译本》,在约伯记38:33,约伯被考问说:“你晓得天体移动的定律吗?你能决定地上的自然法则吗?”同一章还有以下问题:“我立大地根基的时候,你在哪里呢?……你若晓得就说,是谁定地的尺度?”这些问题叫人看出,人实在微不足道。——约伯记38:4,5。
[第6页的附栏]
不可或缺的元素
人体约百分之98的原子,都是化学元素氢、氧和碳。然后就是氮,占百分之1.4。其他元素占人体很少部分,却都是维持生命所不可或缺的。
[第6,7页的附栏或图解]
(排版后的式样,见出版物)
到本期《儆醒!》出版为止,科学家已制造出元素93和其他序数较大的元素,包括元素118在内。他们预料这些元素仍可以像周期表里其他元素一般依次排列。资料来源:洛斯阿拉莫斯国家实验室
[鸣谢]
Source: Los Alamos National Laboratory
元素名称元素符号原子序数(质子的数目)
氢 H 1
氦 He 2
锂 Li 3
铍 Be 4
硼 B 5
碳 C 6
氮 N 7
氧 O 8
氟 F 9
氖 Ne 10
钠 Na 11
镁 Mg 12
铝 Al 13
硅 Si 14
磷 P 15
硫 S 16
氯 Cl 17
氩 Ar 18
钾 K 19
钙 Ca 20
钪 Sc 21
钛 Ti 22
钒 V 23
铬 Cr 24
锰 Mn 25
铁 Fe 26
钴 Co 27
镍 Ni 28
铜 Cu 29
锌 Zn 30
镓 Ga 31
锗 Ge 32
砷 As 33
硒 Se 34
溴 Br 35
氪 Kr 36
铷 Rb 37
锶 Sr 38
钇 Y 39
锆 Zr 40
铌 Nb 41
钼 Mo 42
锝 Tc 43
钌 Ru 44
铑 Rh 45
钯 Pd 46
银 Ag 47
镉 Cd 48
铟 In 49
锡 Sn 50
锑 Sb 51
碲 Te 52
碘 I 53
氙 Xe 54
铯 Cs 55
钡 Ba 56
镧 La 57
铈 Ce 58
镨 Pr 59
钕 Nd 60
钷 Pm 61
钐 Sm 62
铕 Eu 63
钆 Gd 64
铽 Tb 65
镝 Dy 66
钬 Ho 67
铒 Er 68
铥 Tm 69
镱 Yb 70
镥 Lu 71
铪 Hf 72
钽 Ta 73
钨 W 74
铼 Re 75
锇 Os 76
铱 Ir 77
铂 Pt 78
金 Au 79
汞 Hg 80
铊 Tl 81
铅 Pb 82
铋 Bi 83
钋 Po 84
砹 At 85
氡 Rn 86
钫 Fr 87
镭 Ra 88
锕 Ac 89
钍 Th 90
镤 Pa 91
铀 U 92
镎 Np 93
钚 Pu 94
镅 Am 95
锔 Cm 96
锫 Bk 97
锎 Cf 98
锿 Es 99
镄 Fm 100
钔 Md 101
锘 No 102
铹 Lr 103
糪 Rf 104
糫 Db 105
糬 Sg 106