宇宙空無一物
科學家用粒子加速器將物質打碎看它的本質。由份子打到原子,再打到原子核內的質子和中子。打到粒子的時候,加速器能量不夠,無法將它打碎。科學家在瑞士建立龐大CERN粒子加速器,有足夠能量將極為細小的粒子打碎,看看物質的本質是甚麼。這玩意是人類史上最昂貴的科學實驗設備,造價超過90億美元,每年運作費用超過10億美元。花了那麼多錢打碎粒子之後,裡面除了一些能量,甚麼東西都沒有。原來物質根本上不存在,宇宙空無一物。跟著下來,科學主流變成弦理論,即是天下萬物來自能量場和能量糾動。弦理論的深意是沒有物質,只有能量。
能量就是物質解釋很多莫明其妙的物理現象,例如光線有時像光波,有時像粒子。科學家以為光波不是粒子,原來光波和粒子是能量的兩個形態。這樣已經夠驚嚇。更加驚嚇的發現陸續有來。時間和空間是同一東西。我們活在時間空間之中,空間的變化會影響時間。空間細小至完全消失的時候,只有空間沒有時間。空間擴大,時間就會慢下來。當空間擴大至極限,時間停下來。問題是,空間擴大至極限之外,即是扯破時間空間,宇宙會崩壞,即是真空衰敗。真空衰敗的本質是空間擴大至時間停下來。沒有時間就甚麼都沒有,能量和物質完全消失。將部份空間轉成時間會產生能量,這就是將真空衰敗反過來做的結果。真空衰敗消滅宇宙,將真空衰敗反過來做就會創造宇宙。道理就是這麼簡單。這個宇宙的存在證明有東西將真空衰敗反過來做。
誰將真空衰敗反過來做?
是有智慧生命體。
原因非常簡單,用空間創造時間只有最低限度能量,不能凝聚能量產生物質。要產生物質就要在時間空間注入能量,而且有計劃地注入合適能量建立各式各樣能量場。整個宇宙能量總量和分佈,還有各式各樣的物理常數只要偏差一點,這個宇宙立即崩潰。這樣巧妙的安排來得一點都不自然。特別是空間扯開產生宇宙的情況,沒有智慧生物的安排,不會出現。
下回講述這個宇宙如何精心安排,這樣的安排又有甚麼意圖和目的。請留意下回分解。希望還有人看這系列貼文。
同時也有5部Youtube影片,追蹤數超過4萬的網紅呂冠緯 / 冠緯學長陪你學,也在其Youtube影片中提到,先備知識: 1.同位素的概念。 影片重點: 1.因為有同位素,所以在週期表上的原子量為「平均原子量」。 2.平均原子量為每一種同位素的原子量去乘以其所佔比例,再全部加總,是一種「加權平均的概念」。 3.質量數不等於原子量。質量數一定是整數,因為它是質子數加中子數;但原子量是與碳-12比較的結果,很...
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#Q博展知識
在德國科學家倫琴發現X射線以前,醫生診斷病患體內的情況在手術前都只能依據觸診或是病患自己的描述,這樣的診斷方法常會造成誤診,以致拖延治療進度
現代醫學造影技術的發展,使病患經過掃描後就能夠很清楚的知道體內發生的問題,協助醫生更了解病患的狀況。
就讓Q博來簡單的介紹醫學影像技術吧!
【3D影像醫學及手術】
1970年代發展的電腦斷層(Computed Tomography,簡稱CT)及磁振造影(MRI),經過數代的進階,時至今日的21世紀,不僅速度飛快、解析度高清、更進入從二維(2D)重建三維(3D)接近人體解剖的虛擬實境(Virtual Reality簡稱VR)的軟體發展。 VR虛擬實境已經運用在遊戲、媒體、室內設計、建築等各行各業,透過這樣技術將是未來融合虛實世界的重要設備,同樣運用於外科手術,三維(3D)的VR更可以做治療前計畫、教學及微創手術前的模擬操作。
所謂的AR擴增實境(Augmented Reality)的定義就是將3D重建的VR與實際的即時影像重疊結合,讓醫師在手術時更清楚病灶及周圍器官的相關性,特別是血管,使手術避免出血,視野更清楚。 目前至少已經有三個器官突破挑戰AR,即是眼睛、手與腦部(Augmented Eye, Hands and Brain),這個確定性的進步不僅是醫療科技的創新更是人民的福祉。
https://scitechvista.nat.gov.tw/UrlMap?t=fG8
【核子醫學科技】
大自然中有氮、氫、氧、碳……等多種元素,這些元素分別有不同的原子序數與質量數。凡原子序數相同、質量數不同的元素都稱為同位素,各同位素的化學性質仍相同,只是物理性質不一樣。例如:氫有三個同位素,氫一叫氫,氫二叫氘,氫三叫氚,原子序都是1,但其質量數,氫是1,氘是2,氚是3,質量數的不同,使物理性質也不同。若從物理上觀察:氫的個性穩定,不會釋出放射線,稱為氫的「穩定同位素」;氚的個性不穩定,會釋出β負粒子放射線,稱為氫的「放射性同位素」。
當我們需要放射線的時候,可以先製造一個不穩定的放射性同位素,由於它會釋出不同能量的粒子與放射線,也因此,放射性同位素成為人造放射線的主要來源之一。
核醫科技結合放射性同位素藥物及放射線示蹤性,協助醫生診斷或追蹤病情;利用X光的穿透性,讓體內器官組織病變在底片上顯示;紫外光與物質作用時具有殺菌力;醫院為癌症病患做放射線治療,即是一種透過鈷-60加瑪(γ)射線或電子加速器產生X射線殺死癌細胞的治療方法。
https://scitechvista.nat.gov.tw/UrlMap?t=h5C
【磁振造影】
要說明磁振造影的原理,必須先解釋什麼是「核磁共振」。可以想像一個原子的結構,是在中心有一個很小的原子核,週圍有電子。不同的元素,它的原子核裡,會有不一樣數目的質子與中子,質子與中子數量的總和,稱為「質量數」。一個原子,只要原子核的質量數是奇數,比如是1, 3, 5, 7……的時候,當原子在強力磁場的作用下,原子核外圍電子的「磁矩」的「總向量和」,就會順著磁場方向來排列。這個時候,如果向原子照射適當的電磁波,原子核就會吸收其中的特定波長或能量的電磁波,被激發到比較高的能階,這個過程稱為「核磁共振」。
原子核會自然從高的能階掉回低的能階,此時它會放出電磁波,於是就產生了核磁共振的信號,也就是用來做磁振造影的信號。我們可以用儀器偵測這些信號。比方說,生物體內含有許多水,水分子是由氫原子和氧原子組成的,氫原子的質量數是1,我們就可以使用核磁共振的設備,讓它產生信號,並且偵測。醫學界發現,利用這個方法,不必動手術接觸人體,就可以獲取體內水分子分布的資訊,從而精確繪製人體內部的結構,這就叫做磁振造影。
https://scitechvista.nat.gov.tw/UrlMap?t=i8w
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【推舊文】一變四 四變十二 宇宙演化永恆真理(21.02.2020)
//一變四
四變十二
來到這禮拜更加諷刺//
作為科學家,我並不相信報應,但我相信物理上的因果。除了生物學上的病毒傳染會「一變四、四變十二」,天文學上亦有「一變四、四變十二」,而且這個過程更直接影響地球上的生命,甚至整個宇宙的演化。
恆星是一個巨大的煉金術熔爐。構成恆星的元素,絕大部分是氫(原子量為1)。由於恆星自身的重力,恆星裡的氫會互相擠壓。好像擠壓一個氣球一樣,壓力和溫度會上升。當溫度提昇至約1,500萬度,氫原子核就能夠突破彼此的電磁斥力,透過量子穿隧效應結合在一起。
在這個溫度下最的過程是「質子-質子連鎖反應」(氫原子核其實就是一個質子)。簡單來說,就是四個氫結合成一個氦(原子量為4)。
一變四。
不過要注意的是,這個過程並非一步登天。事實上,首先兩對氫核各自結合成氘(氫的同位素),然後這兩個氘再各自與一個氫結合成氚(氫的另一款同位素)。最後,這兩個氚結合成氦,並同時放出兩個氫。這兩個氫能夠繼續連鎖反應。
不過,當太陽差不多用盡體內的氫元素,更多有趣的事情就會發生。其細節很複雜,如果我們只簡略說重點的話,大概就是首先因氫核不足,太陽核心的核反應放出的能量漸漸變少,重力開始將恆星中心壓縮。
本來太陽只有中心部分才會發生核反應,但恆星外圍的氫亦因壓力和溫度增加,亦開始發生核反應,因此恆星中心會向內壓縮,外圍卻會膨脹。這時,太陽就進入所謂的紅巨星階段,尺寸變得比地球軌道更大,因此地球要不是被燒得灰飛煙滅,就是因太陽重力場改變而向外移動。無論如何,因太陽變得非常熱,地球海洋會完全蒸發,所有生物都難逃一死。
扯遠了。回來討論太陽中心的核反應。因體積變小,溫度和壓力再次提高,直至點燃另外一個核反應「碳循環連鎖反應」。碳循環連鎖反應亦是把氫結合成氦的連鎖反應,只不過這次需要一個碳原子核幫手——太陽內部只有微量的碳,來自前一兩代的恆星殘骸,不過已經足夠了。
質子–質子連鎖反應的效率正比於溫度的4次方,而碳循環連鎖反應的效率則正比於溫度的16次方。這個恐怖的數字顯示,太陽裡的核反應將會失控地加速,核反應所產生的能量根本來不及散失到太空之中,因為一個光子要從太陽中心走到太陽表面需時以百萬年計。
這意味著,太陽中心溫度將不斷提高。當溫度達到1億度,另一個核反應「三氦核連鎖反應」就會接手,將三個氦結合成一個碳(原子量為12)。
四變十二。
三氦核連鎖反應由兩個步驟組成:先由兩個氦結合成一個鈹,然後這個鈹再跟一個氦結合成一個碳。三氦核連鎖反應的效率正比於溫度的40次方。
太陽中心的溫度將不斷提高,逐步點燃其他的核反應。加上各種不穩定同位素的核衰變反應,太陽共可合成80種元素。太陽能夠合成的最重元素是釙。
比太陽更重的恆星,有可能合成更重的元素,直至所有比鐵輕的元素都合成鐵了,恆星中心就會變成一顆鐵球。由於鐵的核結合能——即每個核子(質子和中子)結合時釋放了的能量——是所有元素之中最高的,結合鐵需要輸入能量而非放出能量。因此恆星中心的核反應會停止,沒有壓力[1]能夠抵抗重力,中心會急速向內坍塌,然後反彈,造成超新星爆發(II型超新星)。整個過程不足一秒。
超新星爆發之中,所有合成過的元素都會被光分解成氫,然後又在極高溫度裡再次重複核反應,合成宇宙中可以自然找到的所有元素。地球上的生命需要的各種元素,大都來自於超新星爆發[2]。而恆星以至星系的演化過程,又受各種元素的比例所影響。因此,整個宇宙的演化,都取決於主宰這些核反應的物理定律。
一變四,四變十二,宇宙演化永恆真理。
P.S. 都係聽返《喜氣洋洋》。飲杯!
[1]事實上,簡併壓力會再抵擋重力一段時間,不過要解釋的話就過於離題,有興趣的讀者可參考《星海璇璣》第五章第三節「恆星的死亡筆記」,或我的文章《恆星的死亡筆記》。
[2]2017年,人類觀察到首個來自雙中子星結合所釋放的重力波。近年研究發現,許多以往被認為源自超新星爆發的重元素——例如金,比較可能是來自於這類雙中子星結合事件的。可參考LIGO網頁的解說。
原子量質子數中子數 在 呂冠緯 / 冠緯學長陪你學 Youtube 的最讚貼文
先備知識:
1.同位素的概念。
影片重點:
1.因為有同位素,所以在週期表上的原子量為「平均原子量」。
2.平均原子量為每一種同位素的原子量去乘以其所佔比例,再全部加總,是一種「加權平均的概念」。
3.質量數不等於原子量。質量數一定是整數,因為它是質子數加中子數;但原子量是與碳-12比較的結果,很有可能帶有小數。不過一般來說,質量數與原子量的大小會很接近。
4.如果題目真的沒有給同位素的「原子量」,則暫且可以把質量數當作原子量來計算。例如溴-79的原子量就直接當作是79。
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原子量質子數中子數 在 呂冠緯 / 冠緯學長陪你學 Youtube 的最佳貼文
先備知識:
1.原子是由電子、質子、中子構成的。
影片重點:
1.一般在寫一個元素符號時,左下角的數字代表「原子序」,即質子的數量;而左上角的數字代表「質量數」,即質子數+中子數。
2.要求中子數=質量數-原子序
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1.因為有同位素,所以在週期表上的原子量為「平均原子量」。
2.平均原子量為每一種同位素的原子量去乘以其所佔比例,再全部加總,是一種「加權平均的概念」。
3.質量數不等於原子量。質量數一定是整數,因為它是質子數加中子數;但原子量是與碳-12比較的結果,很有可能帶有小數。不過一般來說,質量數與原子量的大小會很接近。
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原子量質子數中子數 在 Re: [學科] 請問原子量可以說是質子數+中子數嗎? - PTT Web 的推薦與評價
質量數= 中子數+ 質子數原子量= 原子在自然界中同位素的平均質量, 單位是amu 1 amu = 質量數12的碳原子的質量的1/12 實際上原子的質量= 中子的質量+ ... ... <看更多>
原子量質子數中子數 在 質子與中子並沒有消失, 所以質量數不滅。 就像化學反應中 的推薦與評價
其實質量數不滅,不代表質量不滅, 質量數都是正整數,代表質子與中子個數,... ... 不論從原子量或原子序(質子質量數)看來, 都是守恆的, ... <看更多>
原子量質子數中子數 在 國立台東高級中學 的推薦與評價
某元素之荷質比()=482.5庫侖/克,則M之原子量為何? ... 丁原子含有的質子數、電子數及中子數為 (A)( 7,7,7) (B)( 5,5,5) (C)( 5,10,14) (D)( 7,7,14) 。 ... <看更多>