常态下水不可压缩,如果我们能将水不断压缩下去,会怎么样?

当我们对一个物体施加一个压力,就会使物体受到压缩,从而改变形态,如果压力足够大,甚至可以破坏一个物体的微观结构。

不过似乎并不是所有的物体都可以被压缩,比如最为常见的水,似乎就不会因为外界的压力而发生形态或结构的改变,这是为什么呢?其实并不是水不能被压缩,而是常态下我们没有办法对其进行压缩,要想压缩水,我们必须要有一个极为坚固的密闭容器,可以承受无限高的温度和无限大的压力,然后还要有一台能够提供无限大压力的装置才行。

常态下水不可压缩,如果我们能将水不断压缩下去,会怎么样?

很显然,现实中我们并没有如此坚固的容器,也没有如此强大的压力装置,所以想要压缩水,就只有在一个地方才行,那就是我们的脑子里,也就是进行一场思想实验。

当我们开始持续对水施加压力,水的形态会随着压力的升高而逐渐发生改变,由液体变为固体,也就是说水会结冰。这个过程其实是非常短暂的,因为此时水所承受的压力已经非常大了,而冰在如此巨大的压力之下很快就会碎裂,并随着压力的持续升高,体积受到压缩而迅速缩小。

常态下水不可压缩,如果我们能将水不断压缩下去,会怎么样?

接下来有趣的事情就要发生了。

水的微观结构开始因为压力的提升而遭到破坏,我们知道水是由水分子所构成的,而让水分子结合起来的力量就是水分子之间的氢键,这些氢键因为压力而发生断裂,不过这只是开始,接下来水分子内部力量更强的氢氧键也承受不住压力而断裂开来。这使得水的形态发生了质的变化,它不再是水,而是一堆氢原子和氧原子,再然后,这些物质就开始发光了。为什么会发光呢?能量是守恒的,在压缩水的过程中,压力装置持续对其施加压力,这是要消耗巨大能量的,而这些能量其实并不会消失。

常态下水不可压缩,如果我们能将水不断压缩下去,会怎么样?

能量哪去了?压力装置的能量其实是转化为了原子的内能。

原子由原子核与核外电子构成,当核外电子获得了足够大的能量,它将会脱离原子核的束缚,于是这团物质不再是简单的氢原子和氧原子,而是变成了由氢氧离子以及电子所构成的高温等离子体,而光就是来自于这团高温等离子体。至此,水虽然早已不再是水,物质的微观结构也已经遭到破坏,但还称不上是本质的改变,如果我们继续加压,真正惊人的变化才会出现。

常态下水不可压缩,如果我们能将水不断压缩下去,会怎么样?

对于氢原子核来说,如果压力持续升高会发生什么?会发生核聚变。

太阳之所以是一颗恒星,正是因为它内部的压力和温度足够大,所以才能点燃氢核聚变。如果我们也能将压力提高到相应的程度,也一样能够点燃氢核聚变,换句话说就是能够制造出一颗人工太阳。在这颗人工太阳之中,氢原子会通过聚变的方式不断变为氦原子,并随着压力的升高而一步一步向更重的元素推进,直至铁元素为止。

常态下水不可压缩,如果我们能将水不断压缩下去,会怎么样?

只需要不断对水进行压缩,就可以使它变为一颗太阳,这听起来让人感觉太过不可思议了,似乎也太简单了。

的确,在我们的脑子里制造一颗太阳就是这么简单,可在现实世界之中我们根本施加不了这么大的压力,就算能够施加这么大的压力,也没有任何容器可以容纳这团高温高压的物质。当然了,我们还可以继续进行这个思想实验,继续提升压力,那么这团物质就会变得更加致密,它会由一颗恒星变为白矮星,再变为中子星,最后甚至可以变为一个黑洞。当然,要想让它变为密度无限大的黑洞,就得给它施加一个无限大的压力。

原创文章,作者:管理员,如若转载,请注明出处:http://nomar.cn/archives/1458.html

(0)
上一篇 2024 年 5 月 31 日
下一篇 2024 年 5 月 31 日

相关推荐