在一杯雨水中，我们饮下了宇宙探索家

编辑=老边豌豆

转载请联系后台

你还记得几年级开始学的化学吗？你还记得原子的结构吗？你还背得过元素周期表的前20位吗？

这些都不记得了也不打紧，老师肯定跟你说过：万物都是由原子组成的。只要咱们把这个世界观统一了，还是可以愉快地聊天的。

-你我皆原子，来自宇宙间-

我们犁的土都是星尘，随风四处飘散；而在一杯雨水中，我们饮下了宇宙。——伊哈布·哈桑（美国文学评论家）

确实，万物皆由原子组成，从星系、恒星，到地球、空气，从植物、动物，到自称万物之灵长的我们——人。你的每寸肌肤，每一根毛发，每根骨头，每个细胞，每段DNA……都由原子构成。你闻到的每一丝气味，看到的每一片景色，欣赏的每一曲旋律，以及唇间发出的每一声哭喊与叹息，皆因那游走于空气与你身体最深暗角落的原子而产生。

你不仅由原子构成，你其实就是原子。然而，你是否曾试着用“原子的观点”来看待宇宙万物和你自己本身？你是否意识到，组成世界万物的元素，和组成你身体的每一种元素是毫无二致的；你是否能想象，你吸进肚子里的空气中也有达·芬奇和爱因斯坦曾呼出的原子？你是否了解，你身体中的原子和宇宙万物之间的联系比你想象的紧密得多。

┌┐你血中的铁，是组成血红蛋白的重要元素，也是造成恒星爆炸的元凶；你呼吸中的碳元素，可能会变成树干的一部分；你肌肉中的氮，会帮助太空变成蓝色；你泪水中的钠将你与远古时就消失的沧海联系在了一起……└┘

这样的观察视角不仅颇具诗意，也引发人深深的哲思——你如何理解，你是一个活生生的生命，同时也是一堆无生命的原子？

《诗意的原子》这本书将带领我们对原子世界进行一次“探险”，它将用最基本的元素语言诠释你的生命。你所需要的不过是初中水平的科学知识，外加一点活跃的想象力。你会发现，当你这样做了以后，你的思想将在一个更广阔的尺度上驰骋，甚至改变看待世界的方式。

未读·探索家系列

16开页

各大电商及全国各大书店已上架

文末还有福利哦

科特·施塔格CurtStager，生于年，杜克大学生物学与地质学博士，自年开始担任保罗史密斯学院自然科学教授。

他是一个天才的科学家，并有着艺术家的眼光和一颗诗人的心。在《诗意的原子》这本书中，他用非凡的优雅和神韵，揭示了我们与宇宙万物之间的隐秘联系。

-终日振动舞，一刻不得闲-

原子都在跳舞……所有空气中的原子，还有沙漠中的原子，只要我们知道的，都像疯子一般在跳舞。——鲁米，波斯诗人

年的夏天，苏格兰植物学家罗伯特·布朗在显微镜下观察紫色的克拉花花粉时，发现了布朗运动。他当时并不知道，他眼前看到的，实际上正是生命的本质！

虽然一直年，才由阿尔伯特·爱因斯坦通过对布朗运动进行数学分析，论证了分子与原子的存在。但布朗和鲁米虽的话却反映除了宇宙中一个普遍现象，即所有原子和分子的热运动。自由运动的分子和原子确实像“疯子”在跳舞一样横冲直撞，比如，室温条件的一个氧气分子在1秒终内就会被它的同伴撞击超过10亿次。

因热而舞

在原子尺度，所有颗粒都一直在运动。即便在最平静的水池或是最坚硬的冰山中，原子也一直在颤抖。这种运动不是因为冷而是因为热。物质普遍存在的这种热运动，是最没有规律可言的运动之一。这与真实世界中的随机性非常接近，实际上，数学家们用于驱动随机数生成器的方程便是基于此原理开发而来的。对于你来说，原子这种因热而驱动的舞蹈在原子层面上维系着你的呼吸与生存。依赖这种热运动，氧气从你的肺里扩散到血液中，信号分子钻过神经细胞与肌肉细胞之间的狭窄缝隙，告诉你该收回那只快要被烫伤的手了。如果你在冬日里摘下手套并抓住某人被冻得冰凉的手，你身体上那些碰撞更激烈的原子会“鼓舞”对方那些缓慢的原子，与此同时，一波波扩散的离子将这种感受，通过你的神经系统传导到你的脑中——或者更形象地说——传导到了你的心里。

-你呼出的氧，遍布全世界-

当呼吸凝结成冰晶悄悄落到地面时，西伯利亚人坚信这是星星在低语。——戴维·希普勒（《纽约时报》记者）

科学研究发现，植物和各类浮游生物产生的氧气，遍布整个地球只需一年多一点的时间。而这种循环并非只是短暂趋势，而是这个星球上所有生物在原子层面上一直都在践行的传统。

穿越空间与时间

试想，当你上班乘坐电梯时，你会与同行的人共享一部分氧气。那么，我们大胆地开一下脑洞，“我们现在呼吸的空气中，有没有达·芬奇呼吸过的原子呢？”

真的有人计算过，这个结果是，你每一次呼吸中大约有15个原子是达·芬奇曾呼吸过的。不过这个结果并不是用氧气计算出来的，因为氧气不够稳定。天文学家哈罗·沙普利采用氩气作为示踪气体，算出了以上高度精确的估算结果。在他年发表的《呼吸过去与未来》一文中，生动地描述了这种：

┌┐

我们不妨叫它“X呼吸”。它迅速蔓延。其中的氩气，清晨时分刚刚呼出，黄昏时分却已飘散到四邻。一周过去，它已经遍布整个国家；一个月过去，它已占领风可到达的所有角落。到年底时……（它）将会在这个星球上所有自由的空气中均匀分布。而此刻，你也将会再次呼吸到同一个原子……

重新呼吸到那些曾被呼吸过的氩原子，无论来自于你自己还是其他人，都有着别致的暗示作用。这些氩原子，用一种空气式的结合，将我们的过去和未来紧紧相连……地球上每一个婴儿出生后的第一次呼吸中，都包含着你一年前曾经呼吸过的氩原子。而这也是一个残酷的事实，因为你也向每个垂死之人的最后一次呼吸贡献了部分氩原子。

早些年间的每一位圣人和每一位罪人，每一位普通人和每一头野兽，都将氩原子投入到这公用的气体中……这里的氩原子来自于最后一次晚餐的谈话，来自于雅尔塔会议的辩论，也来自于那些经典诗人的朗诵……我们接下来的呼吸，也许就来自于历史上甚至史前的鼻息、叹息、咆哮、尖叫、欢呼，或是祷告。

└┘

福特无比崇拜长他几岁的爱迪生。这根存放于亨利福特博物馆的标准试管里面保存有爱迪生的最后一口气。

汽车大亨福特曾在家里保留着一支充满空气的试管，试管中装的是他过世的朋友发明家爱迪生临终时最后一次呼出的气体。通过上面这番计算，福特其实没有必要用试管去俘获爱迪生最后一次气息的原子。你可以在任何时候收集样品——顺便也可以收集恺撒、耶稣、莎士比亚、希特勒和爱因斯坦最后一次呼吸的样品——甚至其中也有少部分是你出生时第一次啼哭时呼出的空气。

-曾引爆恒星，是你血中铁-

记住可怖的恒星之曲——在你出生之前，你就曾经知道它。

——约翰·丹尼尔（美国当代作家、诗人）

铁会让你想到什么？汤匙、拉链、螺丝、汽车、铁轨、武器……铁作为文明的标志命名了一个时代。铁还是我们这个星球的核心——地磁帮我们抵挡了宇宙射线与太阳风，使我们的大气层不至于被吹到太空中去。你的生存更离不开铁，正是因为血红蛋白中的铁元素，你才能将氧气输送到身体各处。

然而铁还是恒星杀手——宇宙中最具破坏力的元素。

来自恒星的遗产

当恒星刚刚产生之时，它将氢核聚合成氦核。接下来，质子与中子聚集成更大的核，于是在恒星的中心位置，逐渐形成了较重的核，而较轻的元素像洋葱一样，一层层地包裹在外。当星体核心的温度飙升至数百万摄氏度时，碳核开始形成，并持续数个世纪。在星核的外围，氦与碳发生聚变，并产生大量氧核。当星核的温度达到10亿摄氏度时，过热的氧核就会结合到一起产生硅，如今在你脚下的岩石地壳，便主要由它们构成。大约几周后，硅核在接近星体中心的位置聚集。你骨骼中的钙和磷、你汗水中的钠和氯、你神经中的钾，也都出自这样一个熔炉。

当发展到多层聚合这一步时，形成新元素时产生的聚变热量，仍然足以支持恒星持续燃烧，不会因自重而坍缩。然而随着原子核越来越大，能量的平衡便会因重力而被打破。而当铁核发生聚变时就难以产生足够的热量以支撑起星体。过多的质子很难在较大的原子核中继续守住它们的位置，因此含有大量铁原子核的等离子体不断增加，消耗的能量逐渐与新产生的能量持平。在几个小时甚至几分钟内，一个与地球差不多大小的金属原子核球体就此产生，星体开始因自己产生的灰烬而“窒息”，直到失去与重力对抗的力量时，内核便突然发生坍缩。

宋朝星官记载：“客星晨出东方守天关。”蟹状星云即这颗客星（超新星）爆发后的残骸。

强大的压力与高温将铁核碾成一个直径只有几英里的球，坚硬且密度超高。原子通常不会被挤压到这个程度，但此时原子核已经在等离子态的热混沌体中失去了保护性的电子云，故而可以被如此紧密地堆积，一茶匙就差不多跟地球上的10亿吨一般重。这相当于是将全世界的所有人挤到方糖大小的格子中所需的压力。

星体内部的坍塌，在萎缩的星核表面与外层的等离子体之间，形成了一层可怕的空隙。几秒钟后，失去支撑的外层也发生坍缩，撞到致密的星核，然后又反弹穿过星体的更外层，惊人的爆炸便由内而外地发生了，释放出大量热、光和亚原子粒子。这便是超新星爆发。

恒星逐渐衰老并死亡时，新形成的重元素就像花粉一样，从这朵明亮的火焰之花上飘落，飘散到了太空中。恒星好比是一座花园，组成生命的各种元素在花园中渐渐成熟，而你的身体就是恒星花园收获的果实组成的复合体。

你体内有铁的存在表明，你的原子祖先可以追溯到爆炸的恒星。当夜幕降临，你迈出家门，抬头望着星月，此刻我们可以更好地理解，那些遥远世界存在的种种物质，也在你我的身边和体内存在着。

-氯与钠之恋，等海枯石烂-

任何事情的良药都是盐水：汗水、泪水或海水。——凯伦·布里克森（丹麦女作家，《走出非洲》作者）

不知你记不记得刚刚过去的欧洲杯上，C.罗纳尔多受伤无法坚持坐在地上哭泣时，有一只飞蛾善解人意地飞到他的眼睑上，仿佛在替他拭去泪水。有人还为这只小蛾子开通了推特，瞬间变为了网红。

其实，很多昆虫落到人或动物身上时，都是为了舔食“盐水”以获取钠元素。因为植物靠钾来调节细胞中的水平衡，钠含量很少，所以昆虫只好寻找其他的钠来源了。

在酸、甜、苦、辛、咸五种基本味觉中，只有咸味源于单一的元素——钠。钠元素让你的汗水和血液变得有味道，如果你的体液中没有足够的钠，那么大多数细胞都会膨胀而死；反之，如果钠的含量太高，细胞则会干瘪，变成微型话梅干。而且，神经系统通过钠离子传递神经信号，你的每一个动作、思想都要靠钠的协助。

而钠原子和氯原子是如何来到了你的泪水中呢？

氯与钠，亿万年的爱恋

这其中的过程可以被想象成一出绝美的爱情故事：

钠最初存在于熔岩中，当雨水和地下水冲蚀岩石的时候，它们会从中萃取出钠离子并带着它们一路倾泻，最终抵达海洋，或是汇聚到盐湖中；而氯原子通常会以氯化氢的形式从熔岩中逃逸（氯化氢是与你胃里面的胃酸相同的一种物质），它们多数会随着一缕缕火山灰飘浮在空中，随后被溶解到雨滴中，并最终汇入大海。

但当钠和氯进入水中的时候，它们是以水合离子的形态存在的。这时候钠与氯并不会正真的结合。每个钠离子都被六个水分子用负电荷端紧紧抵住；每个氯离子周围也被水分子用正电荷抵住。这些水分子像它们的护卫，一个水分子跳开了，空缺就会被另一个水分子取代。只有顶替的水分子不再充足的时候，它们才可能慢慢靠近——而这时就是海水枯竭的时候。当最后一滴水也被蒸发之后，钠与氯终于紧紧地拥抱在了一起——而此时，它们已在浩瀚的沧海中游荡了数百万年之久。

所以，当你下次摇着盐瓶往食物中撒盐时，可以想想你要拆散的是一份海枯石烂的感情。在经历了多年的分离之后，电荷相反的两种离子在濒死的海洋中牵起了手；而在你的体内，它们又会重新变回溶液状态，推来搡去的水分子会将它们再次分开，并不会为这些古老的情侣离子流下一滴眼泪。它们即将在一片生机盎然的原子海洋之中——也就是你的身体之中，写下一生中最华丽的篇章。

囿于篇幅，这里只能浮光掠影地讲述以上几段原子故事。在《诗意的原子》这本书中，卡特·施塔格一共讲述了8种原子的神奇故事，除了刚才的氢、氧、铁、钠，还有既可以制造炸药又为几十亿人吃饱肚子做出巨大贡献的氦，最可能对全球人口形成限制的磷，既存在于尾气中又是搭建你细胞框架的碳，以及将我们与山石风化与森林生长联系起来的钙。

而当你看完以上的内容，现在你对最初我们提出的那个问题是否有了新的领悟呢？“你如何理解，你是一个活生生的生命，同时也是一堆无生命的原子？”

-人生何其短，但原子无限-

我们能够拥有的最美好体验就是神秘感——这是诞生艺术与科学的摇篮中一份必不可少的情感。——阿尔伯特·爱因斯坦

人人都知道人必有一死，这有助于让我们明白：非生命状态是常态，生存比死亡偶然多了。死亡帮我们揭示了真实的原子自我，就像我们其实是古老而奇妙的粒子宇宙中无比微末而又无比珍贵的一部分，我们短暂地存在于斯，我们的身形和经验产生于斯，最终也将消散于斯——然而，我们死后又将还原为原子，重新回到自然的循环中去，我们所有人都将在宇宙中“永垂不朽”。从这层意义上，原子的我们超越了空间和时间的局限，与万物都联系在了一起，不禁让人产生一种释然感。

至于“非生命原子如何产生生命”这一问题，即使最聪明的大脑如爱因斯坦也无法完美解答。爱因斯坦既是一名科学家又是一名音乐家，他这样说道：“如果我不是物理学家，也许会成为音乐家……我用音乐看待我的人生。”仅仅依靠科学，我们了解的世界仅此而已，但有时科学与艺术的结合却可以带着我们探索剩余部分。用音乐作比喻，或许我们在一定程度上能让描述生命的过程变得很惬意。

一个个音符就好比是一个个原子，生命就像音符排列出的一首旋律、一种抽象模式，并不是你的原子构成了一把物质意义的“乐器”，而是它们表现出了一种独一无二的排列。你真实存在，却又是一个抽象体。

这也如同将一堆单个的字排列成为一首诗，如果上帝存在，那么上帝也应该是个诗人，你、我——成为生命的我们，都是由“原子单字”组成的诗。从这个角度解读，作为原子的我们都是充满诗意的存在。荷尔德林说：人，不应只是辛劳，还应诗意地栖居。不妨让我们的诗意就从了解原子中萌发吧。

┌┐

你我皆原子，来自宇宙间

终日振动舞，一刻不得闲

你呼出的氧，遍布全世界

你肉中的氮，让天空变蓝

曾引爆恒星，是你血中铁

皮肤中的磷，展现你容颜

碳作为框架，串起生命链

骨头中之钙，石头是祖先

氯与钠之恋，等海枯石烂

人生何其短，但原子无限

当你归于土，又回到自然

问你是否曾看见

这世界因原子而改变

超越时空变幻的局限

其实你与万物都相连

└┘

说好的福利

大伙来留言区聊聊你和化学的故事吧！点赞数最高的前三位朋友，未读微店的店小二有好礼相送呦。没排到前三的朋友也不用灰心，不妨去微店里调戏调戏我们的小二，调戏有惊喜。

如果你感受到了来自原子的浪漫

别忘了赞下未读君哦

—投稿或商务合作请联系—

unreadsky

.







































白癜风治疗的方法
表皮转移因子胶囊