第三章 原子的旋律

如果 自然深處發生 的事情 的複雜性,對最聰明的大腦來講都難以理解的話 , 那麼,  我們怎麼可能去設想這些事情是一個偶然或者碰巧發生的呢?(物理學教授-保羅・戴維斯)
根據科學家們的估算, 創世大爆炸是在170億年前發生的。正如我們在以前的章節所說過的那樣, 宇宙萬物是 “從 無到有”的, 並在一種絕妙的平衡中形成的。然而, 創世大爆炸之後出現的宇宙跟現在地宇宙之間大大的不同。
例如, 在前一章我們說過, 假如四種力的本質有任何不同 的話, 那麼, 組成宇宙的將只是輻射。在這種混亂的充滿輻射的 宇宙裏, 銀河系、星星、衛星和人類等是不會出現的。由於這四 種基本力被創造的相當完美, 在創世大爆炸後, 今天被人們稱為“物質”的基本成份-原子得以出現。
依照科學家們所達成的共識, 在創世大爆炸之後的第一個 14秒裏, 宇宙的最簡單的兩個原子開始形成: 氫和氦。在創世大 爆炸之後, 宇宙的溫度迅速下降, 物質快速四處散落的過程中, 氫 和氦原子得以出現。換句話說, 創世大爆炸之後出現的“第一個宇 宙”, 僅僅是有氫和氦為主的“氣團”。假如宇宙一直處於這個狀態 的話, 生命是不會出現的。當然, 星星、衛星、石頭、土、樹木和人類也不會出現。宇宙只會是個由兩種氣組成的一個死宇宙。
那麼, 這個僅僅由氣構成的宇宙裏, 怎麼會形成所有生命 的基本成份-碳呢? 試圖解答這個疑團的20世紀的科學家們遇到了一個驚人的發現。

元素的結構
化學是研究物質內部結構的科學。化學的基礎是週期表。 元素週期表是俄國化學家德米特利・伊萬諾維奇・門德列耶夫  建立的。這個週期表是按照世界上存在的所有原子的結構排列  的。氫氣排在第一位, 因為它的原子結構最簡單, 原子核裏只有一個質子。圍繞它旋轉的只有一個電子。質子是指位於原子核裏的帶有正電的部分。  在元素週期表裏排在第二位的是帶有兩個 質子的氦。  碳擁有六個質子,  氧的是八個。  原子核裏的質子數是區分原子的標準。
在原子核裏,   除了質子之外,  還有一個被稱為中子的成份。 中子不帶電。
原子的第三個組成成份是帶負電的電子。  和其他兩個成 份相反,  電子的位置不在原子核裏。  在每一個原子裏,  質子的數 量和電子的相等。  由於它們攜帶的正負電, 電子受到原子核裏的質子的吸引, 但由於它的旋轉速度不被吸引到原子核裏。
正如剛才我們所提到的那樣,  元素是根據原子的結構來 區分的。   一個氫原子和鐵原子之間的區別在於前者的質子和電子數是一個, 後者的是二十六個。在正常的自然條件下,  元素之間的轉換是不可能的。  這是因為一個元素要被變成另外一種元素的話, 它們原子核裏的質 子數必須發生變化才行。然而, 把質子連接在一起的是世界上最 強大的原子動力, 所以, 只有在發生“核反應”的時候, 質子的位 置才會發生變化。不過, 在自然的條件下發生的核反應的全部,只限於電子之間的轉換, 是對原子核不產生影響的化學反應。
煉金術是中世紀很時髦的行當。 由於當時的金匠們不懂 上述的道理, 一直熱衷於把鐵轉換成金子。然而, 這在地球的環 境裏是不可能的, 因為這種轉換只能在超強的溫度裏才會實現,而且, 這種溫度只有在星星裏存在。