讓我們假想，你拿了把大榔頭去敲開一塊巨石，先敲成一些較小的石塊，然後把小石塊敲碎成小石頭，再把這些石頭敲成碎石、碎石敲成沙粒，最後你把這些沙粒敲成細粉狀的微小晶粒。這每一粒小晶粒都是由為數達千、百億，被稱為「原子」的更小粒子組成。大多數物質都是以原子為基本單位，組合堆砌而成。在你周遭，凡是你所能看見、能聽到、觸摸得到、嚐到、感覺得到、或嗅聞到的一切東西，全是由原子構成。鞋子、船舶、老鼠、以及人等等，都是例子。

原子這個字源自希臘文，原意為「不可分」。但事實上，原子不是不可分的東西，在粒子加速器中、或是在太陽的中心部位等極端狀況下，原子會被進一步打破，分成更小的「次原子」粒子。

17.1　元素

電視機螢光幕上，僅僅用三原色的小光點以個別不同的組合，便幾乎能夠呈現出任何色彩。同樣地，世界上我們所知道的一切物品，是僅僅由一百來種、彼此互異的原子組合而成。原子為物質的組成基本單位，但原子並非都是一個樣子；而由同樣原子組成的物質，就叫「元素」。

到目前為止，已知的元素超過了110種，其中有90種原本就存在於自然界中，其他的則是人們在實驗室內，用高能原子加速器與核反應器製造出來的。這些實驗室裡做出的元素，由於太不穩定、放射性太強，幾乎完全不能存在於自然環境中。

以不到一百種元素的基本材料，借助不同的原子組合，就造就出了我們這個花花世界中簡單的、複雜的、有生命的、或是無生命的各行各業物件。不過地球上的物質，其中超過99%是僅由一打左右的元素組合而成，因為其他的大多數元素，都相當罕見。另外以用量多寡而言，生物是由五種主要元素組成，它們是氧（O）、碳（C）、氫（H）、氮（N）及鈣（Ca）；括弧內的英文字母，是這些元素的符號。表17.1列出了地球上最常見的十六種元素，而這些元素中大多對生命的維持極其重要，並非只限於前述那五種含量最多的元素而已。

元素中最輕的一種是氫。氫也是宇宙中含量最多的元素，在我們知道的宇宙範圍內，超過總數90%的原子都是氫。第二輕的元素是氦，雖然它在地球上相當稀少，卻占了宇宙間除氫以外剩下10%原子數目的大部分。其他質量上較氫氦為重、普存於我們周遭、而且自然存在的原子，是由星星內部高熱、高壓的熔爐進行氫核聚變反應所製造出來的。至於質量最重的一些元素，則是經過了超大星球的崩坍跟爆炸，所謂超新星的過程才形成的。幾乎所有地球上的元素，都是遠在太陽系尚未誕生前，星星爆炸後遺留下來的殘骸。

17.2　原子可回收再利用

原子比起由它們所組成的物質，要老得太多了。有些原子幾乎就跟宇宙本身一樣古老，構成我們這個世界的大部分原子，至少跟太陽與地球有相同的年齡。

你身體內的原子，在太陽系還未形成之前，就早已存在。它們在種種無數形式間，回收再用、轉換輪迴，有時帶有生命，有時候沒有。以呼吸為例，你吸入的原子，僅部分隨著呼氣排出，留下的則被身體吸收，成為身體的一部分，但它們多半不會長久待在身體裡邊，遲早又會離開，然後變成世上其他東西的一部分。

嚴格說來，你並不「擁有」你身體上的組成原子，你僅僅是它們目前這段時間的保管人，以後還會有許多其他保管者來接替你，照顧現在屬於你身體部分的原子。換言之，我們大伙兒共用同一個原子庫存，原子則在我們每個人身體內外到處跑來跑去。因此，今天在你所搔的耳朵裡面有些原子，可能昨天還遊走在你一位鄰居的鼻息裡哩！

大多數人都知道，人都是由同樣種類的原子構成，但他們多半不了解，人還都是由同一批原子構成的，這批原子藉由呼吸跟汗液的蒸發，在不同人身上，遷了過來、又移了過去。



●Question

世界人口每年都在增長，這是否意謂著地球的總質量每年也跟著在增加？

●Answer

地球的總質量，的確是在不斷增加，每年大約達四萬噸左右。不過這只是地球與其他行星之間，所進行微塵交易的入超淨額。人口增長，完全不影響地球的總質量。構成我們身體的這批原子，在我們出生之前早就存在於斯，我們本自塵埃中來，將來也會回歸到塵埃中去。人身上細胞功能之一，無非是將一些既存物質改頭換面一番。在母親子宮裡漸漸成形長大的胎兒，必須間接仰賴母親吃下的食物供給所需的原子，而這些原子，都是在早已爆炸毀滅了的遠古星球內產生的。

讓我們假想，你拿了把大榔頭去敲開一塊巨石，先敲成一些較小的石塊，然後把小石塊敲碎成小石頭，再把這些石頭敲成碎石、碎石敲成沙粒，最後你把這些沙粒敲成細粉狀的微小晶粒。這每一粒小晶粒都是由為數達千、百億，被稱為「原子」的更小粒子組成。大多數物質都是以原子為基本單位，組合堆砌而成。在你周遭，凡是你所能看見、能聽到、觸摸得到、嚐到、感覺得到、或嗅聞到的一切東西，全是由原子構成。鞋子、船舶、老鼠、以及人等等，都是例子。

原子這個字源自希臘文，原意為「不可分」。但事實上，原子不是不可分的東西，在粒子加速器中、...

第17章　物質的原子本質17.1　元素17.2　原子可回收再利用17.3　原子可真小17.4　原子的證據17.5　分子17.6　化合物17.7　原子核17.8　原子中的電子17.9　物質的相第18章　固體18.1　晶體結構18.2　密度18.3　彈性18.4　壓力與張力18.5　定標第19章　液體19.1　液壓19.2　浮力19.3　阿基米德原理19.4　它是沈，還是浮？19.5　漂浮19.6巴斯卡原理第20章　氣體20.1　大氣20.2　大氣壓20.3　簡單氣壓計20.4　無液氣壓計20.5　波以耳定律20.6　空氣的浮力20.7　白努利原理20.8白努利原理的實際用途第三部　熱第21章　溫度、熱和膨脹21.1　溫度21.2　熱21.3　熱平衡21.4　內能21.5　熱的測量21.6　比熱容量21.7　水的高比熱容量21.8　熱膨脹21.9　水的膨脹第22章　熱傳遞22.1　傳導22.2　對流22.3　輻射22.4　輻射能之吸收22.5　輻射能之發射22.6　牛頓的冷卻定律22.7　全球增溫與溫室效應第23章　相的變化23.1　蒸發23.2　凝結23.3　蒸發跟凝結速率23.4　沸騰23.5　凝固23.6　同時發生的沸騰與凝固23.7　復冰現象23.8　能與相的變化第24章　熱力學24.1　絕對零度24.2　熱力學第一定律24.3　絕熱過程24.4　熱力學第二定律24.5　熱機及第二定律24.6　秩序勢必趨向混亂24.7　熵

第17章　物質的原子本質17.1　元素17.2　原子可回收再利用17.3　原子可真小17.4　原子的證據17.5　分子17.6　化合物17.7　原子核17.8　原子中的電子17.9　物質的相第18章　固體18.1　晶體結構18.2　密度18.3　彈性18.4　壓力與張力18.5　定標第19章　液體19.1　液壓19.2　浮力19.3　阿基米德原理19.4　它是沈，還是浮？19.5　漂浮19.6巴斯卡原理第20章　氣體20.1　大氣20.2　大氣壓20.3　簡單氣壓計20.4　無液氣壓計20.5　波以耳定律20.6　空氣的浮力20.7　白努利原理20.8白努利原理的實際用途第三部　熱第21章　溫度、熱和膨脹21.1　溫度...