【元素家族——連載15】碳的大家庭(二)鑽石星球
上一節我們展示了這麼多美輪美奐的鑽石,你心裡有什麼想法呢?是不是開始夢想得到珍寶,那代表著財富;或者你相信「鑽石恆久遠、一顆永流傳」,因為那代表著愛情;或者你開始憤起來:國家要強大,財富永遠跟隨著槍炮。
其實,再寶貴的財富,無論是存放在博物館裡,還是收藏在帝王將相家裡,都是沒有工業價值的,除了修鍊一下藝術「細菌」以外,對人類的發展沒有任何幫助。
作為一個理性的化學工作者,應該首先把鑽石從高貴的禮品架上取下,它其實就是碳。
【史上最牛的炫富大師:拉瓦錫就是用這套裝置點燃了鑽石,只是為了證明了鑽石是碳。家裡有鑽戒的美媽們都把放大鏡抱緊了,現在的熊孩子們什麼都幹得出來!】
鑽石的真正的用途來自它的硬度,莫氏最大硬度10,因此它被稱為金剛!
【金剛石做成的切割刃,幾乎可以切開所有物質。】
【鑽石的天然、堅硬代表著感情的執著和永恆,所以天然鑽石最大的用途估計就是用來做定情信物了。我以前一直理解不了有那麼多離婚的,學了化學就懂了,鑽石之所以能「永恆」是因為它沒有遇到放大鏡,感情估計也一樣吧。】
地球上主要的鑽石資源分布在南非、加拿大、印度、俄羅斯、巴西和澳大利亞,其中幾乎一半在非洲。看過電影《戰爭之王》的朋友們應該知道,鑽石也是非洲戰火紛飛的一個相當重要的原因吧。
【世界上最大的「洞」,位於西伯利亞,其實是一個鑽石礦。旁邊的圈層是公路,你可以想像一下這個「洞」有多大。】
鑽石的稀少決定了它的價值,目前,每年鑽石的開採量約為26噸,滿足不了工業和結婚的需要,所以科學家們開始想辦法生產人造鑽石。目前每年有1000噸左右的人造鑽石被生產出來,但是基本都是2克拉以下的。
【人造鑽石只能造出來這麼點大的,目前天然鑽石的開採成本是每克拉40-60美元,而人工合成的鑽石成本在每克拉2500美元,技術還需要改進。】
說完地球上的鑽石,我們還可以看看遙遠的太空,看看那裡是不是有更加寶貴的財富呢?
美國天文學家宣布,經過8年多的觀測,他們確信發現了一顆星球,它直徑達4000公里,其核心是密度極高的結晶碳(即鑽石),重量相當於10的34次方克拉,這簡直是一顆鑽石星球了。而且它距離我們僅50光年,這對於宇宙尺度來說實在不能算很遠。
【幻想中的鑽石星球。】
如果要問宇宙中為什麼會有鑽石星球,這就要說到恆星的演化了。在前面幾種元素的時候我們已經提到了,恆星內部無時不刻不在進行著核聚變反應,先從氫聚變成氦,然後到鋰、鈹,但這兩種元素都很少,只是作為中間產物。然後它們跨過了硼,直接從氦聚變成碳(中間經過鈹)。
【恆星演化簡史,大多數類似太陽的屌絲星球最後的命運都是白矮星,如果恆星特別巨大,質量超過太陽的十倍,那麼它會發生超新星爆炸,它們的結局是中子星或者黑洞。】
以我們的太陽為例,50億年以後,隨著氫逐漸消耗完,它會不斷膨脹,把地球等行星吞沒掉。而等到氫消耗完之後,氦原子核在巨大的壓力下繼續聚變成碳的時候,太陽會發生一次爆炸:「氦閃」(級別比「超新星爆炸」小得多),把外部的氣體噴發掉,留下一個白矮星內核。這個白矮星內核繼續將氦「燃燒」成碳,當氦反應完,只剩下碳的時候,我們可以說:太陽已經變成一顆鑽石星球了。
也就是說,我們現在看到的鑽石星球,其實都是以前發光的恆星。
我們還可以說,因為以前的恆星也是很多的,所以,宇宙中其實是布滿了鑽石星球。
【螺旋星雲,是一種行星狀星雲,這就是太陽的最後結局,最中心是個白矮星,很大可能是一顆鑽石星球。這種類型的星球在宇宙中應該很多。】
說到這裡,不禁感嘆:我們實在是應該將眼光投向遙遠的深空,那裡不光有無盡的財富,更有我們人類無盡的生存空間。劉慈欣帶領我們思考過一個問題:我們人類代表著地球上誕生的生命,進化了30多億年到了現在,究竟是為了幹嘛來了?我們現在局限在地球上,擁有龐大的群體,但是卻沒有一個共同的目標,時時發生戰爭、糾紛和各種互相不理解。我們的生活習慣、組織形態讓我們更多的資源在無謂的內耗上,而沒有更多的用到認識和開發宇宙中。
【在宇宙尺度下開闢疆土,拓展生存空間,才是正道。】
網路上各種關於民主、專制的紛爭,其實就是財富如何分配的問題。兩隻螞蟻搶奪一粒米,會被觀察它們的貓狗們恥笑的。我想與其趴在地上去搶奪苦澀的漿果,不如去植樹造林,研究如何發現和利用更大財富的方法。那就是科學所能帶給我們的,在我們對元素家族介紹的不斷深入中,我們會不斷的看到科學技術對於人類社會的影響。30年前,家裡有台彩電已經是非常顯擺了,當時的人們誰能想到,現在的我們可以用一台輕巧的迷你pad就能實現比當時彩電多得多的功能呢?拿破崙三世甚至將鋁作為財富的象徵,他不會想到我們現在對鋁是一種怎樣平常的態度。那當然,我們更加不能把我們現在相比於身邊人的優秀當成自己炫耀、自滿的資本了,因為我們不用想也知道,後代們將嘲笑我們現在的所有事物。
人們不能老看當前,否則跟芻狗又有什麼不同,人類的偉大在於自己的理性,所以我真心的希望大家「多談談賽先生,少麻煩德先生。」
【我們的征途應該是星辰大海,宇宙深處才是我們更廣闊的生存空間,我們不希望自己如同電影《星際穿越》里人類的命運,在地球上活活等死。】
小測試:
1, 按照作者的說法,下面哪個是對的?
A) 太陽的壽命至少還有50億年。
B) 人類進化了30多億年,應該多關注當下的分配問題。
C) 鑽石星球是外星矮人族的財富倉庫。
D) 50億年以後,太陽會發生超新星爆炸。
2, 在宇宙尺度下進行投資,你是選擇黃金還是選擇鑽石?
A) 黃金
B) 鑽石
C) 我沒錢我是來打醬油的
D) 美元
3, 哪個地區鑽石儲量最大?
A) 非洲
B) 亞洲
C) 澳洲
D) 溫州
推薦閱讀: