1 00:00:00,240 --> 00:00:01,240 -【老师】当人类看向 2 00:00:01,240 --> 00:00:02,540 我们身边的宇宙时 3 00:00:02,540 --> 00:00:04,640 我们被其的复杂性吹走了 4 00:00:04,640 --> 00:00:06,920 并且我们所看到的事物的种类 5 00:00:06,920 --> 00:00:10,660 从宇宙中事物的规模来看,比如星星 6 00:00:10,660 --> 00:00:12,080 这是太阳的一张图片 7 00:00:12,080 --> 00:00:14,480 一直到更(趋于)人类的尺度 8 00:00:14,480 --> 00:00:16,630 并且直到微观的尺度 9 00:00:16,630 --> 00:00:19,360 这是冠状病毒的可视化(图) 10 00:00:19,360 --> 00:00:22,090 这看上去似乎有无数个 11 00:00:22,090 --> 00:00:23,570 东西在这 12 00:00:23,570 --> 00:00:26,130 但一直有个有趣的问题 13 00:00:26,130 --> 00:00:28,420 有没有一些基本的构建块 14 00:00:28,420 --> 00:00:31,160 事物,更小规格的,有限事物的集合 15 00:00:31,160 --> 00:00:35,210 我们可以将其组合在一起以构造这里所有的复杂事物呢 16 00:00:35,210 --> 00:00:36,480 古人想, 17 00:00:36,480 --> 00:00:38,710 也许是火,水,风 18 00:00:38,710 --> 00:00:41,620 但我们现在知道这些食物称作元素 19 00:00:41,620 --> 00:00:43,220 并且我们将其归类 20 00:00:43,220 --> 00:00:45,340 在元素周期表上 21 00:00:45,340 --> 00:00:48,750 距今我们已知118种元素 22 00:00:48,750 --> 00:00:50,490 但我们可能会发现更多 23 00:00:50,490 --> 00:00:52,870 但令人感到兴奋的是 24 00:00:52,870 --> 00:00:55,460 我们知道宇宙是由 25 00:00:55,460 --> 00:00:58,320 这些元素的组合构成 26 00:00:58,320 --> 00:01:00,470 现在,更神奇的是 27 00:01:00,470 --> 00:01:03,190 我们每日经历的大部分是由 28 00:01:03,190 --> 00:01:06,050 比这些元素更小的子集构成的 29 00:01:06,050 --> 00:01:09,860 例如,地球近99%的质量 30 00:01:09,860 --> 00:01:14,160 是由这八种元素构成的 31 00:01:14,160 --> 00:01:15,670 并且如果我们看向自己 32 00:01:15,670 --> 00:01:18,520 如果你盯着你的手或看向镜子 33 00:01:18,520 --> 00:01:20,180 生命,据我们所知 34 00:01:20,180 --> 00:01:24,530 是主要由这六种元素构成的 35 00:01:24,530 --> 00:01:29,060 氢,碳,氮,氧,磷和硫 36 00:01:29,060 --> 00:01:32,680 现在地球和生命是由其他元素构成的 37 00:01:32,680 --> 00:01:35,250 但那比我们在元素周期表看到的 38 00:01:35,250 --> 00:01:37,960 更复杂 39 00:01:37,960 --> 00:01:41,900 且有更多的组合 40 00:01:41,900 --> 00:01:43,650 现在,接下来的问题是 41 00:01:43,650 --> 00:01:46,640 我们可以通过这些元素制造东西 42 00:01:46,640 --> 00:01:48,960 但如果我们继续切割一个元素呢? 43 00:01:48,960 --> 00:01:51,240 或如果我们持续切割一种物质呢? 44 00:01:51,240 --> 00:01:55,130 保留一种元素的性质的 45 00:01:55,130 --> 00:01:58,000 最小单位是什么呢 46 00:01:58,000 --> 00:02:01,060 那个单位,你可能已听过 47 00:02:01,060 --> 00:02:04,980 叫做原子 48 00:02:04,980 --> 00:02:08,200 并且原子可以进一步分解 49 00:02:08,200 --> 00:02:10,300 事实上,一个原子有一个原子核 50 00:02:10,300 --> 00:02:11,690 并且在那个原子核里 51 00:02:11,690 --> 00:02:16,340 它有被称为质子的亚原子粒子 52 00:02:16,340 --> 00:02:19,420 和中子 53 00:02:19,420 --> 00:02:22,390 接着你可以想象周围嗡嗡作响 54 00:02:22,390 --> 00:02:24,940 并且我们在讨论一个非常非常小的尺度 55 00:02:24,940 --> 00:02:26,190 并且这很难确定 56 00:02:26,190 --> 00:02:28,530 当你发现这个是它的可能性会增大 57 00:02:28,530 --> 00:02:32,490 在那原子核周围嗡嗡作响的是电子 58 00:02:32,490 --> 00:02:35,560 并且质子带正电荷 59 00:02:35,560 --> 00:02:37,540 中子带中性电荷 60 00:02:37,540 --> 00:02:40,750 电子带负电荷 61 00:02:40,750 --> 00:02:43,350 我们所讨论的所有事物 62 00:02:43,350 --> 00:02:46,230 都是由这三种功能性的粒子的组合体构成的 63 00:02:46,230 --> 00:02:47,920 尤其酷的是 64 00:02:47,920 --> 00:02:50,780 一个给定原子的大部分是自由空间 65 00:02:50,780 --> 00:02:52,680 你有致密的核 66 00:02:52,680 --> 00:02:55,270 但接着这些原子仅在周围嗡嗡作响 67 00:02:55,270 --> 00:02:57,890 在这个大部分空旷的空间里 68 00:02:57,890 --> 00:03:00,960 并且给定一个原子作为特定元素其特性的是 69 00:03:00,960 --> 00:03:03,300 数字(质子数) 70 00:03:03,300 --> 00:03:05,170 我们正在处理的 71 00:03:05,170 --> 00:03:06,330 所以比方说 72 00:03:06,330 --> 00:03:10,090 使一个原子成为氢原子是由于其有一个质子 73 00:03:10,090 --> 00:03:15,090 使一个原子成为氯原子是由于其有十七个质子 74 00:03:15,240 --> 00:03:17,210 电子数可变化 75 00:03:17,210 --> 00:03:18,610 那将改变其电荷数 76 00:03:18,610 --> 00:03:21,900 那将改变其如何与其它原子反应 77 00:03:21,900 --> 00:03:26,270 但那将依旧被分类为,例如,碳 78 00:03:26,270 --> 00:03:28,640 是由其电子数量进行分类的 79 00:03:28,640 --> 00:03:30,120 并且类似地,中子数 80 00:03:30,120 --> 00:03:31,920 并不影响其电荷数 81 00:03:31,920 --> 00:03:34,270 但将影响我们正在处理的质量 82 00:03:34,270 --> 00:03:37,191 但即使你改变中子的数量 83 00:03:37,191 --> 00:03:39,160 你有一样数额的质子 84 00:03:39,160 --> 00:03:40,550 你仍在处理 85 00:03:40,550 --> 00:03:42,220 如果你说你有六个质子 86 00:03:42,220 --> 00:03:44,450 无论你有多少质子或电子 87 00:03:44,450 --> 00:03:46,280 你仍在处理碳 88 00:03:46,280 --> 00:03:48,300 仅仅欣赏原子有多小 89 00:03:48,300 --> 00:03:52,910 是非常有意思的 90 00:03:52,910 --> 00:03:55,160 如果你仅仅将其认作一个数字 91 00:03:55,160 --> 00:03:57,230 它的宽度,我们讲,一个碳原子 92 00:03:57,230 --> 00:03:58,340 并且那有更小的原子 93 00:03:58,340 --> 00:04:00,710 比如氢原子或氦原子 94 00:04:00,710 --> 00:04:04,570 但碳原子的宽度大致是 95 00:04:04,570 --> 00:04:06,870 十的负十次方米 96 00:04:06,870 --> 00:04:08,270 思考它的另一个方法 97 00:04:08,270 --> 00:04:11,300 是取决于你看到碳的背景 98 00:04:11,300 --> 00:04:13,710 粗略来说,如果你拿出100亿个碳 99 00:04:13,710 --> 00:04:16,560 并将它们并列排放,将有一米宽 100 00:04:16,560 --> 00:04:19,360 或者你想更进一步(地理解) 101 00:04:19,360 --> 00:04:21,210 如果你大约有一千万个碳 102 00:04:21,210 --> 00:04:24,290 并且将它们并排排列,将有一毫米长 103 00:04:24,290 --> 00:04:26,280 所以尽量接近一毫米 104 00:04:26,280 --> 00:04:28,170 一毫米,取决于你屏幕的分辨率 105 00:04:28,170 --> 00:04:29,700 可能是像那样的东西 106 00:04:29,700 --> 00:04:32,630 那将有一千万个碳 107 00:04:32,630 --> 00:04:35,040 取决于你看这个视频的大小 108 00:04:35,040 --> 00:04:37,530 就在那边的空间 109 00:04:37,530 --> 00:04:39,970 如果那不能更进一步 110 00:04:39,970 --> 00:04:42,670 另一个思考它的方式是估计 111 00:04:42,670 --> 00:04:46,380 一粒沙子中有更多的原子 112 00:04:46,380 --> 00:04:51,510 相较于地球所有海岸的沙子 113 00:04:51,510 --> 00:04:53,810 如果那不能使你更进一步(地理解) 114 00:04:53,810 --> 00:04:56,570 大致说来,如果你拿出一个苹果 115 00:04:56,570 --> 00:05:01,300 然后如果你是这个苹果有了地球的大小 116 00:05:01,300 --> 00:05:06,300 那个苹果中的原子将有一个(普通)苹果般大小 117 00:05:06,630 --> 00:05:09,070 你可以再听一遍并处理它 118 00:05:09,070 --> 00:05:10,700 如果你是用另一种方式来思考它 119 00:05:10,700 --> 00:05:13,160 苹果的一个原子对于苹果来说 120 00:05:13,160 --> 00:05:17,400 就像苹果对于整个地球 121 00:05:17,400 --> 00:05:20,860 所以原子是微小的,微小的,微小的 122 00:05:20,860 --> 00:05:22,480 所以我将把你带到这里 123 00:05:22,480 --> 00:05:24,860 对一个视频来说,这已足够让人兴奋了 124 00:05:24,860 --> 00:05:27,640 并且在未来的视频中,我们将更深入的谈论它 125 00:05:27,640 --> 00:05:31,790 关于原子和构成它们的亚原子粒子 126 00:05:31,790 --> 00:05:32,670 我们将谈论更多 127 00:05:32,670 --> 00:05:35,773 关于分类这不同种类的事物