世界上的物质是由什么构成的
从大地河流到食物棉布,从煤炭钢铁到纤维塑料,我们所处的世界是由物质组成的,人体本身也是如此。固体物质和液体物质,看得见又摸得着,认识起来不费周折,气体物质则麻烦一些。古代的哲学家观察到,风能够将小树吹弯枝干,烧开的水中会冒出气泡,由此揣测存在着空气这种物质。不过,人类直到17 世纪才证明,空气和固体、液体一样具有重量。
物质的形态多种多样,它的构成却“万变不离其宗”,都离不开原子。原子是化学反应不可再分的基本微粒,不同的排列形式产生了不同的物质。人类在未来的科技世界里,将煤炭中的原子重新排列,也许就能得到钻石;向沙子中加入一些微量元素,并将原子重新排列,也许就能制成电脑芯片。土壤、水和空气的原子重新排列后,也许就能生产出马铃薯。
然而,所有这些变化光有原子也不行,因为分子才是能够在物质中独立存在,并且保持物质一切化学特性的最小微粒。分子有大有小,小的分子只有很少几个原子,大的分子则由几万个原子组成。在通常的情况下,原子先构成分子,再由分子构成物质。但是,有些物质也可以由原子直接构成,比如金刚石、石墨、晶体硅、石英和金刚砂等。至于原子的构成,则是由位于原子中心的原子核和更微小的电子组成的,这些电子绕着原子核的中心运动,就像太阳系的行星绕着太阳运行一样,只是我们靠肉眼根本无法看到罢了。