科学家煮沸5500升尿液,本想提取黄金,却意外打开了科学新大门

星空承载梦想 2024-01-05 08:57:52
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科学探索是永无止境的,人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘,经过几千年的科技发展,现在人类能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度非常快,人类之所以能够有如此之快的发展速度,主要是因为在人类历史上出现了很多伟大的科学家,比如说牛顿、爱因斯坦、哥白尼、霍金、薛定谔等等,牛顿是著名的科学家,他创立了经典力学体系,奠定了现代科学的理论基础,是近代物理学和天文学的奠基人,在数学上,他创立了微积分学,为现代数学的发展奠定了基础;在光学上,他创立了反射望远镜和光的色散理论;在电学上,他建立了最早的电与磁之间的联系,同时,他对当时科学界盛行的教条主义和迷信思想进行了批判。在物理学、数学和天文学领域有诸多开创性贡献。

如果没有牛顿,那么人类的科技发展至少要倒退几百年的时间,在力学领域,牛顿提出了惯性原理,它指出物体在不受外力作用时保持静止或匀速直线运动的性质。根据这个原理,可以推知力的大小和方向,就是牛顿第二定律。这个定律在力学中占有重要地位,而且对于牛顿的其他科学成就,它也起了决定性的作用。在光学领域,牛顿发现了光的反射、折射现象,并提出了光色散理论,在热学领域,他建立了热力学第一定律:任何物体都具有保持热量不变的温度;他还建立了热力学第二定律:任何物体都在不断地吸收或放出热量。除了这些之外,还有很多其它的定律,所以后人将牛顿称为是科学界的鼻祖,在牛顿之后,唯一能够和牛顿相媲美的科学家就是爱因斯坦了。

爱因斯坦也是世界之最伟大的科学家之一,并且在未来很久的时间内都不会有人超越他,爱因斯坦曾经说:如果我不提出侠义相对论,那么5年以后就会有人提出来,但是如果我不提出广义相对论,50年后都没有人会提出来,1905年,在专利局工作期间,爱因斯坦写了五篇科学论文,全部发表在《Annalen der Physik》,这是一套物理学主流期刊。在一篇论文中,爱因斯坦提出理论,光不仅以波的形式传播,而且以粒子形式存在,这解释了光电效应。爱因斯坦本人将这一特殊理论描述为“革命性的”。这也是爱因斯坦获得1921年诺贝尔物理学奖的理论。他的第三篇论文描述了爱因斯坦的“狭义相对论”,其中爱因斯坦揭示了空间和时间不是绝对的。唯一不变的是光速,其余的空间和时间都基于观察者的位置。

爱因斯坦还发现,曾经被认为完全不同的能量和质量实际上是可以互换的,并提出了惊叹后人的方程式:E=mc^2。这个公式揭示了极少量的质量可以转化为巨大的能量,直接地促成了后来原子弹的发明。当时爱因斯坦只有26岁,想一想我们在26岁的时候在干什么,和爱因斯坦根本无法比较,当时有很多人将爱因斯坦称为是能够超越牛顿的人,虽然牛顿和爱因斯坦的贡献非常突出,但是它们也是建立了其它科学家的理论之上,才能够有如此之大的成就,今天介绍的这位科学家想要用尿液提取黄金,但是却意外打开了科学新大门,对于黄金来说,相信很多人都不会陌生,黄金的价格非常昂贵,大部分人都喜欢黄金,在古代就有很多人痴迷于炼金术。

其中就包括了著名的科学家牛顿,很多人只知道牛顿是著名的物理学家,但是牛顿在科学上面花费的精力并不是很大,如果要把他的精力做一个切分,他百分之80的精力其实都用于研究神学和炼金术,可想而知,如果牛顿将全部的精力都放在科学上,那么估计没有后面科学家的事情了,炼金术是一种源自古埃及、希腊和阿拉伯的传统神秘学说,它试图通过化学手段将溅金属转化为贵金属,或者制造出能够让人长生不老的物质来,对于当时的科学家来说,尤其是那些对宇宙运作方式有着强烈好奇心的人来说,炼金术具有极大的吸引力。他们希望通过这种古老的魔法力量揭示出自然界中隐藏的秘密,比如万物的本质以及生命的奥秘。而这些正是牛顿所感兴趣的领域。

牛顿认为,只要有足够的能量输入,把其它 元素转化为黄金是有可能做到的,不过在17世纪的时候,人类是不可能提炼出黄金的,即便是现在也无法制造出黄金来,在人类历史上,不仅仅只有牛顿这样的天才想要制造出黄金来,其它科学家也在试图制造黄金,在17世纪的时候,一位叫做亨尼格.布兰德的科学家做了一个有趣的实验,实验的目的就是为了提炼黄金,这次实验,是布兰德人生当中最重要的、也是最后一次实验,因为此前他做炼金实验已经花光了家中所有的财产,为了做最后一次实验,他甚至将自己妻子的全部身家都用来购买这些实验器材,其中就包括了5500升尿液,尽管他的妻子和家人都把他当成是疯子,但是他并不在乎,因为他坚信这次实验之后,一定能够提炼出黄金来。

布兰德认为人体是一个非常神奇的提炼器,人类在吃完东西之后会将食物排出,而人类的尿液和黄金的颜色非常相似,所以他决定尝试一下,不过由于尿液中还有盐分,密度要大于水,这意味着它一共收集了5.5吨尿液。实验步骤:1、将尿液煮沸,蒸发掉其中的水分,使其变得浓浆,2、继续加热,直到蒸馏出一种红油,然后将他们分离出去,3、残余物质经过冷却之后,上半部分呈现黑色海绵状,下半部分呈现盐状,4、分离掉盐的部分,把红油和黑色残渣搅拌,5、蒸发掉所有挥发性物质,最终这位科学家得到了白色液体,经过冷却之后就变成了白色的蜡状物质,很显然这些白色的蜡烛和黄金没有任何关系。

是他的方法不对还是根本就无法制造出黄金来?想要解开这个疑问,我们需要知道地球上的黄金是如何形成的,现在我们知道,世界是由元素和元素的化合物组成的,元素是同一类型的原子组成的纯物质,目前已知的元素有116种,其中只有90种是天然存在的,在138亿年前,宇宙大爆炸之后形成了最终的氢元素和氦元素,随着大爆炸产生的宇宙尘埃和气体云冷却形成恒星,然后这些恒星聚集在一起形成了星系,在自然界中发现的其它86种元素是在这些恒星的核反应和被称为超新星的巨大爆炸中所产生的,在恒星生命的大部分时间内,它们的核心将元素氢融合成氦,两个氦原子结合形成氦-4,这些反应占据了恒星所产生能量的百分之85,剩下的百分之15来自铍和锂元素的反应。

那么什么是超新星爆炸呢?超新星爆发需要一个大质量(通常是太阳质量的10倍以上)恒星寿命终结时的一种方式,当一颗大质量的恒星内部的燃料即将耗尽时,它会开始尝试燃烧更重的元素,比如说氦、碳、直到铁,在这个过程中,恒星内部的压力开始无法抵抗它自己的引力,引起了一场内部的戏剧性冲突,对于大质量的恒星来说,这个冲突就是核心的突然坍缩,在这种塌缩中,恒星的外层材料以惊人的速度向外爆炸,释放出的能量是如此之大,以至于这颗恒星在短时间内的亮度可以与整个星系媲美。这就是超新星爆发。在超新星爆发后,它会留下一个稠密的核心,这可能是一颗中子星或者如果质量足够大,它甚至会塌缩成为一个黑洞。

我们的太阳虽然也是一颗恒星,但是它的质量太小,在生命的最后没有资格发生超新星爆发,所以科学家认为,地球上的黄金并不是来自于太阳系,再者是超新星爆炸可能会形成中子星,当两颗中子星发生碰撞并合并时,也可能会形成大量的黄金。事实上两个来源的黄金都会有相当一部分被抛散在宇宙中,随后和原来就已经存在的星际气体尘埃混合,共同构成形成下一代恒星以及行星的原材料,要知道太阳系和太阳系中的各个星球,都是从这样的星际气体尘埃中的引力凝聚形成的,其中也包括地球,所以在地球形成时,星际气体尘埃云中的各种元素都会存在于地球上,英国的《自然》杂志上发表的一项研究对此做出以下解答,有科学家指出,地球上的大部分重金属很可能是从远离地球的恒星爆炸中喷射出来的,比如说黄金、铂金这一类重金属,有80%都是来自恒星爆炸。

除此之外,彗星撞击地球也带来了大量的金属物质,彗星被称为是扫把星,它在飞行的过程中后面总是拖着一条长长的尾巴,古时候很多人将彗星看作是不详的征兆,其实彗星就是一种天体,和灾难没有任何关系,目前科学家发现的彗星大部分都处于奥尔特星云中,距离我们非常遥远,彗星和太阳系中的其他天体一样,都是在太阳引力作用下绕日运行的,轨道是圆锥曲线。如果彗星的轨道是椭圆形的,那么它可以绕太阳周而复始的运行,这种彗星被称为周期性彗星。运行周期小于20年的被称为短周期彗星,20年到200年的称为中等周期彗星,超过200年的,称为长周期彗星。彗星被称为脏雪球,是冰和尘埃冻结的团块,主要的化学成分有氢、氧、碳、硫、水等。

在太阳系早期的时候,太阳系的环境并不稳定,经常会出现彗星到处乱飞的情况,大量的彗星在经过地球的时候坠落在了地球上面,这使得彗星上面的物质都留在了地球上,超新星爆发之后,很多金属物质飞溅到彗星上面,最终都被带到了地球上,由于金属的密度很高,所以黄金经过漫长时间的积累,它们开始向地下运动,最终到达地球内部,科学家通过研究发现,地球分为地壳、地幔、地核三个部分,地壳的平均厚度从1.6公里到70公里不等,一般来说山脉下面的地壳要比海洋下面的地壳更厚。地壳的下面就是地幔,地幔的总厚度达到了2800公里,上地幔是由橄榄石、辉石还有其他矿物质组成,下地幔是由硅、镁、氧等物质组成,在地幔下面就是地核,地核的温度非常高,地心的温度比太阳表面的温度还要高,大约是6000摄氏度左右,

大多数金属物质在这个温度下只能够以液态存在,所以在地球的内部,黄金的数量非常多,这些金属可能是构成地球磁场的关键因素,根据科学家的研究我们能够知道,地球拥有强大的磁场,磁场对于地球什么来说非常重要,它能够牢牢的抓住地球大气层,使得地球大气层不会被太阳风吹散,如果没有磁场的保护,地球大气层就会被太阳风吹散,大气层对于生命来说非常重要,它能够抵挡宇宙中的各种辐射和太阳光的紫外线,如果没有大气层的保护,那么太阳光的紫外线和宇宙辐射就会直接照射到生物的皮肤上,对生物造成严重的后果。地球能够诞生生命,和地球内部的磁场也有很大的关系,看到这里,相信很多人就应该知道了,为什么古人无法制造出黄金来。

黄金需要非常大的压强和温度,所以人类现在的科技水平不可能制造出黄金来,只能够提炼出黄金来,不过虽然布兰德并没有制造出黄金来,但是他提炼出了另一种物质,这种物质就是白磷,布兰德提炼出白色物质之后,他并没有放弃实验,而是将白色的蜡状物质放在漆黑的地方,竟然能够看到这种物质会释放出绿色的光芒,由于化学性质极其活泼,我们见到的白磷一般都是保存在水中,将它切下来一小块放到金属容器上,能看到迅速冒出的白烟,这是因为白磷会与空气中的氧气发生化学反应,生成五氧化二磷。把灯关上,我们确实能看到白磷在氧化过程中发出的微弱光芒,只不过根本没人敢把它用作日常的发光涂料,因为一旦超过40摄氏度,白磷就会自燃,发出耀眼的白光和浓烟,而此时的燃烧温度高达800摄氏度!

白磷其实是一种非常危险的物质,早在19世纪的时候。有人曾经用白磷放火,他们的操作方法非常简单,先将白磷放到二硫化碳溶液中,在搅拌之后,两者就混合在一起了,这个时候将得到的溶液在滤纸上,一开始还没有任何变化,随着时间的流逝,二硫化碳不断挥发,滤纸上面的白磷开始接触氧气就会燃烧,早期的时候人类将白磷用于战争,但是后来白磷弹为何被列为国际禁用武器?这是为什么呢?这是因为白磷燃烧温度可达1000度,相当于把一个人活生生火化掉,这种痛苦常人绝对无法忍受,场面异常恐怖,而且白磷弹在爆炸时,还会形成云层,爆炸范围内无人能幸免。白磷制成手榴弹时,杀伤范围是可达35米,而投掷距离也才30米左右,一不小心操作不当,就是伤敌一千自损八百,甚至自己也被烧成渣。

除了被烧死外,战场上不少因白磷弹而死的人,是吸入了剧毒的磷蒸气,吸入超过15毫克就会严重中毒,达到50毫克当场去世。所以一般人对白磷的认识并不是很多,而且我们平时也不会见到这种物质,在19世纪的时候,磷化工产业已经慢慢走向规模化,磷有三种同素异形体,黄磷、赤磷、黑磷。以黄磷(又称白磷)最重要,它是制取赤磷和磷化合物的基本原料。所以大规模地制造廉价的黄磷,是生产一系列磷化合物的重要条件。磷化工产品主要分为两大类:一类是以磷酸一铵、磷酸二铵及磷酸氢钙为代表的磷肥;另一类则是广泛用于工业、农业及食品、医药领域的磷酸及磷酸盐,包括三聚磷酸钠、磷酸氢钙等。不过这种物质也被看作是不可再生资源。

一个由40位国际磷专家组成的研究小组在美国化学会旗下《环境科学与技术》发表文章称:“我们的星球将很快耗尽已知的磷资源,以目前的需求增长趋势计算,最多再有400年,全球所有可供开采的磷酸盐矿石储量将被消耗殆尽”。而一些研究人员则认为磷储量将在100年消耗完毕,澳大利亚悉尼理工大学可持续发展学院高级研究员科德尔说:“按照目前的使用速度,磷储备量将会在今后50年至100年内消耗殆尽。磷同水一样对所有现代经济体来说都是不可或缺的。终有一天,这些物质都会被人类用完,到时候人类会不会找到其它物质代替它们呢?在人类科技发展的道路上,出现了很多奇葩的实验,但也正是因为这些实验,科学家才能够意外的发现很多新的物质。

有的科学家为了证明一件事情,不惜牺牲掉自己的生命,法国化学家拉瓦锡就做过这样一个疯狂的实验,安托万·拉瓦锡于1743年出生在法国一个贵族家庭,父亲从事律师工作。1748年,拉瓦锡母亲病逝后,他继承了一大笔财产,成为了名副其实的富二代。按照父亲的想法,是希望他子承父业,继续从事律师这一行。拉瓦锡也听从了父亲的安排,于1761年进入巴黎大学法学院学习,并获得了律师资格。但他本人其实对自然科学更感兴趣,所以课余时间都去自学了自然科学,1771年,拉瓦锡与同事的女儿,24岁的玛丽·安娜·皮埃尔波泽成婚。玛丽不仅长得很漂亮,而且精通多国语言,多才多艺。在玛丽的帮助下,拉瓦锡看了很多的英国文献,成长为一位真正的化学巨擘。

他是第一个发现化学元素的人,被后人称为化学之父,成名后的他一直在想一个问题,就是 人死后意识会不会立马消失?为了证明自己的猜想,在刽子手行刑前,拉瓦锡与他商议:“当我人头落地时,如果有意识就会向你眨眼,你要数清我眨眼的次数,然后向公众宣布这个结果。如果没意识,那我自然是已经死了。”刽子手答应了拉瓦锡的要求,在砍下拉瓦锡的头后,他果然眨了11次眼。刽子手向公众宣布了这个结果,但却有人质疑此事的真假。而法籍意大利数学家拉格朗日则心痛地说:“他们可以一眨眼就把他的头砍下来,但他那样的头脑一百年也再长不出一个来。”对于科学家的这种献身精神,我们普通人非常敬佩,如果没有它们,那么人类科学将会倒退。

虽然现在人类已经能够走出地球探索宇宙,而且也已经知道了宇宙中的很多奥秘,不过现在人类还无法解开宇宙中所有的奥秘,毕竟宇宙比我们想象的还要神秘,宇宙到底有多少奥秘,还需要科学家进一步去研究和发现,小编认为,人类能够在短时间内站到地球食物链的顶端,这说明人类科技发展的速度非常快,只要人类能够坚持不懈的努力下去,未来随着人类科技的进步,人类一定能够解开宇宙的奥秘,希望这一天能够早日到来,对此大家有什么想说的吗?

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评论列表
  • 2024-03-22 10:33

    脑神经不会马上死亡,就像蛇一样,砍下来依然能咬人。。。。。。

  • 2024-01-10 04:35

    头被砍下来未必立刻死,人死了意识肯定是立刻消失

  • 2024-01-14 05:01

    -Qi

星空承载梦想

简介:本人爱好天文,擅长写科学领域的文章