科学|压缩一滴水有多难？一旦人类掌握该技术，未来就能“点石成金” 原子|人类

【科学|压缩一滴水有多难？一旦人类掌握该技术，未来就能“点石成金”】引言：水、空气、阳光是绝大多数生命每天都接触的三种自然因素，相对于空气和阳光来说，水更加可观具体，但这并不代表我们真的了解水。水能够被压缩吗？先别脱口而出，答案可能没有你想象中那么简单。

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古人云：“抽刀断水水更流，举杯消愁愁更愁” ，这句古诗用连绵不断的水来形象地比喻诗人心中不可消除的忧愁，从侧面也反应了水这种物质很多时候都让人无可奈何。为什么这么说呢？当水呈现气态的时候，它是虚无缥缈的；当它是液态的时候不断流动，没有固定的形态；它变成固态之后，有时候又坚不可摧。人类对水的这种无奈中似乎都隐藏着一个较为深刻的问题，水是否能够被压缩？

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对于这个问题，有人说能，也有人说不能。说能的人认为只要外界加以一定的条件，通过施压的方式就能将水压缩。说不能的人举出了现实中液压系统里的水无法被压缩的事实。那么水到底能否被压缩呢？要想弄清楚这个问题，需要从水的基本构成说起。众所周知，世间万物都是由基本粒子构成的，水也不例外。科学家们很早就在化学上发现了水是由水分子构成的，而水分子又由两个氢原子和一个氧原子构成的。

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当然氢原子和氧原子之间的结合并不简单地粘在一起，而是通过氢键的方式连接在一起。氢键的存在让水能够在三种形态之间自由切换，当外界环境因素作用破坏了氢键后，原来的液态水或固态水就会转变成气态水。当外界因素让氢原子和氧原子之间的氢键重新建起来后，气态水又会变回液态水或者固态水。由此看来，只要水分子保持稳定的状态，氢键就必不可少。

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一旦氢键存在后，氢原子和氧原子之间就有了固定的距离，这就为压缩水分子提供了前提。但是化学家们通过研究发现，要想在不破坏氢键的情况下缩短氧原子与氢原子之间的距离，这样的工作实在是太难了。那么是否有其他方式能够实现水分子的压缩呢？实际上虽然水分子之间并没有其他键相连，但是它们也存在一定的距离，因此同样能够通过施加压力让水分子之间更加紧凑，这就是液态水变成固态水的原理之一。

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或许有人会说，这样的压缩根本不是本质上的压缩，有没有办法能够让氢原子和氧原子的内部结构也被压缩呢？理论上原子的内部结构确实是可以被压缩的，因为原子核外还存在着“大量”的空间。这个“大量”是相对原子核与电子而言，如果将原子比喻成一个篮球场的话，那么其中的原子核比一个篮球还要小，就跟别说电子的大小了。这也意味着原子的结构是存在被压缩的基础，然而要想做到这一点也是几乎不可能的。

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如果有朝一日人类掌握了压缩原子内部空间的技术，那么离点石成金也就不远了。因为无论是点石成金还是压缩原子，两者都可看作是改变了原子的性质，让原本的元素变成另外一种元素。