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质量守恒定律- 托德·拉姆齐

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    所有这些东西都是从哪来的？
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    这块石头？
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    那只牛？
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    你的心脏？
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    提醒一下，不是这些东西本身
    而是它们的构成：
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    原子组成了所有的物质
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    要回答那个问题
    我们得指望质量守恒定律了
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    这个定律说的是一个孤立系统
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    被物质与能量都无法穿越的边界所定义
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    在这个系统中，质量
    也叫做物质和能量
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    既不能被产生，也无法被摧毁
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    这个宇宙， 尽我们所知
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    就是这样一个孤立系统
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    但是在分析它之前
    我们先来看一个更小和更简单的系统
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    在这，我们有六个碳原子
    十二个氢原子
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    还有十八个氧原子
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    只要有一点能量
    我们的分子就可以开始移动了
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    这些原子可以结合在一起
    组成我们所熟悉的分子
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    这是水
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    这是二氧化碳
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    我们无法创造或是摧毁质量
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    我们受限于我们所拥有的
    应该怎么做呢？
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    啊， 它们有自己的想法
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    我们来看
    它们组成了更多的二氧化碳和水
    各有六个
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    加一点能量
    我们就可以让它们重新组成一个简单的糖
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    还有一些氧气
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    所用到的所有原子就是那
    6个碳，12个氢，还有18个氧
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    我们所用的能量现在
    被储存于原子间的化学键中了
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    我们可以通过将那糖还原为水与二氧化碳
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    来释放能量
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    而原子依然是同样的
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    现在 让我们先撇开一些原子
    尝试一些更加有趣的事情
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    这个是甲烷，一般与牛的胃肠气胀有关
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    但同时也用作火箭燃料
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    如果我们加一些氧和一点能量
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    就像你从一根点亮的火柴上获得的那样
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    它燃烧变成了二氧化碳，水
    甚至还有能量
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    注意我们的甲烷刚开始有四个氢
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    到了最后我们仍旧还有四个氢
    被两个水分子所携带
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    最后来一个厉害的
    这是丙烷，另一种可燃气体
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    我们加入氧气，点燃，然后 嘣！
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    再加更多的水和二氧化碳
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    这次我们得到了三个CO2
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    因为丙烷分子开始就有三个碳原子
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    它们无处可走
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    还有很多其他的反应
    我们可以用这一小组原子来模拟
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    而质量守恒定律永远成立
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    任何物质和能量经过一个化学反应
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    依然还会存在并呈现
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    所以，如果质量既不能被创造也无法被毁灭
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    那么这些原子最初都是从哪来的呢？
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    让我们回调时钟来看
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    远一点，再远一点，再远一点，太远了
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    好了，就是这了
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    宇宙大爆炸
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    在宇宙出生后的三分钟内
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    我们的氢从一组高能量的微粒中生成
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    最终，一团团的原子积累并构成了星体
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    在这些星体内，核反应会融合轻的元素
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    像是氢和氦
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    去组成更重的元素，像是碳和氧
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    乍看一眼
    这些反应似乎像是违反了质量守恒定律
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    因为它们释放一堆似乎不知道从哪里来的
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    惊人的能量
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    不过，幸好有了爱因斯坦著名的公式
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    我们知道了能量是等同于质量的
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    结果就使得原始原子的总质量
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    比生成物的质量稍稍多一点
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    失去的质量与获得的能量完美吻合
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    以光，热，还有能量粒子的形式传播出去
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    最终，这个星体变成了超新星
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    将自己的元素散布到宇宙空间
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    长话短说 它们找到了彼此
    并和来自其他超新星的原子一起
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    组成了地球
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    46亿年后，在我们这个小小的孤立系统中
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    扮演起自己的角色
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    但是它们一点都不如一起组成你
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    或那只牛
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    或这块石头的原子们那般有趣
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    这也就是为什么
    就像卡尔·萨根那句名言所述
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    “我们都是由星际物质组成的”
Title:
质量守恒定律- 托德·拉姆齐
Description:

完整课程： http://ed.ted.com/lessons/the-law-of-conservation-of-mass-todd-ramsey

宇宙万物皆有质量——小到原子大到恒星。但是质量自始至终都是保持恒定的，即使是在恒星、行星和你自己诞生和死亡的过程中也是如此。那么宇宙究竟是如何在保持质量的前提下增长的呢？托德·拉姆齐通过阐释质量守恒定律来为你解答。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:37

Chinese, Simplified subtitles

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