原子由什么组成原子核由什么组成(中子由什么组成)

生命是指一种“物”的存在,同时也是人类对生命现象存在的解释。生命有限一直是人类发展史上最大的问题。在古代,有多少帝王将相,竭尽所能获得永生,却没有如愿以偿。今天

生命是指一种“物”的存在,同时也是人类对生命现象存在的解释。

生命有限一直是人类发展史上最大的问题。在古代,有多少帝王将相,竭尽所能获得永生,却没有如愿以偿。今天,虽然我们目前的科技水平和生物技术如此先进,但我们还没有突破出生和死亡的限制。这是为什么呢?构成我们身体的原子看起来是永生的,为什么生命不能?我想更多的从物理方面来回答这个问题!

原子由什么组成(原子的结构包括)

宇宙的基本守恒定律

一个人的身体含有大量的化学元素,包括碳、氢、氧和一些微量元素。据估计,一个70kg的人体内含有10 ^ 28个原子,这些原子都来自同一个地方,就是天上那些发光发热的星星空。

原子由质子、中子和电子组成。其中质子和中子是亚原子粒子,我们称之为重子。它们由更基本的夸克和胶子组成,电子是基本粒子,不能再细分。我们称它们为轻子。原子的基本性质是由原子核中的质子数决定的。不同的质子产生不同的元素,不同的元素有不同的化学性质和不同的物理性质。

我们曾经认为,虽然生命不是永恒的,但物质(质量)是永恒的,因为我们发现,无论物质经历多长时间,无论是被外界环境侵蚀,还是发生任何化学反应,反应产物的质量都等于参与反应的物质的质量。我们高中就根据这个原理配平了化学方程式。于是人们提出了一个定理,叫做物质(质量)守恒定理。

但是随着核物理的发展和爱因斯坦著名的质能方程,我们发现无论是化学反应还是核反应,反应前后都会有质量损失,这部分质量会转化为能量释放出来。因为之前的化学反应损失的能量比较低,所以人是检测不出来的。所以人们发现物质守恒定律是不正确的,宇宙的基本守恒定律是能量守恒。

根据这个基本定理,我们可以知道,原子(质子、中子、电子)作为一种物质形态是不守恒的,也就是说,原子只是能量的一种表现形式,可以被创造,也可以被毁灭。一个连原子都无法永生的宇宙,根本谈不上生命守恒。宇宙中不存在生命守恒这种东西。

下面就说下,原子是怎么被创造和毁灭的

在138亿年前,宇宙中没有物质的基本元素,也就是说,没有原子,甚至没有构成原子的质子、中子和电子。在空空间中只有波动的真空能量,大约持续了10-36秒。造成的真空能量/这个速度超出了我们人类的想象。大约10.33秒,浪涌在空之间结束。这时真空能量被封入物质,产生了大量的物质和反物质的高能基本粒子对,包括我们目前标准模型已知和未知的任何粒子。我们称这个时期为热大爆炸。

此时,在空期间,高能辐射的碰撞会自发产生粒子和反粒子对,包括质子和反质子、中子和反质子、轻子和反质子,这些粒子会瞬间自发湮灭(毁灭)并把能量还给宇宙。按理说,反物质和正常物质同时产生的量是一样的,它们会全军覆没。不会有我们现在看到的物质。

如果一个宇宙的重子数是守恒的,也就是说质子和中子的数量是守恒的,它们就永远不会被创造出来,永远保持在0,所以就没有我们看到的宇宙。正是重子数的不守恒导致了正常物质和反物质。只有在反物质完全湮灭后,质子和中子才能保留下来。

宇宙膨胀冷却后,剩余的质子和中子结合成原子核,再与电子结合形成中性原子。经过漫长的物质进化,诞生了恒星、行星、星系甚至智慧生命。

我们一直认为宇宙中的重子数是守恒的,中子衰变产生质子。质子和正电子的结合可以产生中子。重子数再怎么变也不会变,也就是原子可以永生。但如果是这样,那么宇宙中的第一个重子就不会出现了。而且我们现在认为(根据大统一理论)现有的质子也可以衰变,但是质子的半衰期是10 ^ 35年,比现有的宇宙年龄要长很多。但是我们体内有10 ^ 28个原子,也就是说不到两年,我们体内就会有一个质子衰变。质子的数量决定了原子的性质,质子的衰变意味着原子的死亡。

所以原子不可能永远存在,它可以被创造,也可以被毁灭。

原子都不守恒,生命谈何永恒

关于生命的永恒涉及到生物学。事实上,对于生命为什么不能像物质或原子一样有很长的寿命,科学家也无法给出终极答案。因为我们认为只要给细胞提供足够的能量,细胞就可以无限分裂,它的分裂过程不可能只是消耗点能量,但事实并非如此。

一个细胞的分裂次数是有限的,人体细胞相当于每2.4年更新一代。实验表明,人体细胞在培养条件下平均可培养50代,每代相当于2.4年,称为Friec系数。据此,人的平均寿命应该是2.4乘以50=120年。

另一种解释是,人体细胞染色体的端粒在每次分裂复制时都会缩短,直到端粒缩短到不能再缩短的程度,细胞就会死亡。细胞从出生到死亡的过程,就是生命衰老的过程。

但是,无论你怎么解释,都只是解释了人为什么会衰老,却解释不了为什么生命不能在供应能量的同时与原子共存。

也许这就是自然规律。一切都逃不过时间的熵。热力学定律告诉我们,一个系统会从有序发展到无序。一堆沙子终将被大自然抚平,一座高楼终将倒塌,一个生命体终将归于尘土。

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