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[阿什卡咖啡馆] 马云“我对钱没感觉”,撒贝宁“那要是1摩尔钱呢?”

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发表于 2018-12-22 22:35:04 | 显示全部楼层 |阅读模式

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品质源于技术 服务源于态度
这是阿什卡微信公众号的第596篇原创文章
首发于2018年12月21日

是啥成就了这个世界?钱吗?当然不是。

2600年前,哲学之父泰勒斯给出了答案:是万物的本源。

这是不用神来解释世界的最早答案,可以说相当厉害了。但他的学生阿那克西曼德不满意:水是有形之物,拿来当世界本源,太low,一点也不哲学。作为世界本源,一定是无定形之物,酱紫逼格才够高,哲学味道才够浓烈嘛。

那么,这个无定形之物是啥子咧?

阿那庄严地举起食指:就叫无定形(音译:阿派朗)。

这位童鞋请收回你的中指。阿那的观点其实很深刻:就算万物是水变的,那也没解释万物本源——水又是啥构成的呢?所以,阿派朗不仅很高明,而且很哲学——用抽象概念来解释世界。

然而,阿派朗是个什么鬼?世界本源这么重要的自然科学问题,你甩一个纯粹的哲学概念来搪塞,是混不过去的。

所以,阿那的学生阿那克西米尼悍然出手:万物本源是。既具体,又无定形,完美调和师父和师祖之间的矛盾,欧耶~

然而世界已经很乱了。

毕达哥拉斯说,这么直观地还原世界,还是low。出来看世界,就要看本质:天下万物,唯数不破,所以万物是

老子表示同意:道生一,一生二,二生三,三生万物。呃老子说的其实是,生万物。但道又是啥?道可道非常道

赫拉克利特王子感觉这些都太虚,决定玩一把狠的。他把王位让给弟弟,自己下乡。在这个广阔的天地,他找到了万物的本源:

但火只是一名演员,操纵演员的,是著名导演逻各斯。逻导演不变不动,不生不灭,呃…他不是上帝本人,而是万物的总规律。

撕到这里,具象、抽象相爱相杀,可以说很哲学了。所以,恩培多克勒医生决定脚踏实地:揪着万物怎么“生成”,是不会有结果的。不如研究下万物由啥“构造”。我看了下,狠明显,万物都是四个基本元素“”构成的,大家四处找找看,害有比这四个家伙更基本的么?憋费劲了,我就知道没有。四元素在的支配下,分分合合,各种勾兑,就有了万物

这个想法太美妙了,所以全世界都想到了。

比如中国的“金木水火土”在阴阳的支配下相生相克,就有了万象万物。这就是著名的阴阳五行

恩医生脚踏实地的精神很感人。所以德谟克利特决定,再踏实一点,一揽子解决世界所有问题:世界无非就是实体和虚空,而实体只能是小颗粒组成的。不信你切切看。切到最后,不能再分了,你就得到一种最小的颗粒——原子。原子各种排列组合,构成了万物。

剧情发展到这儿,有人可能会惊呼:哇,太牛了吧,2400多年前就提出原子论!

其实,平胸而论,原子论比起道、数、五行、四元素、无定形,并没有高到哪里去。因为这都是凭着智慧的脑瓜在脑补,听谁的都有道理,可谁也拿不出让人无法拒绝的证据。

所以,打了2000多年的口水仗,也没搞出个子午卯酉。

直到1803年,道尔顿创立了原子说。为啥创立原子说的不是德谟克利特呢?因为道尔顿是用证据创立的理论。

我们现在知道,碳氧合体,可以产生两种气体:一氧化碳CO、二氧化碳CO2。

道尔顿量了下,两种气体中,碳和氧的比重关系是这样的:

一氧化碳,碳:氧=5.4:7
二氧化碳,碳:氧=5.4:14

看出门道没?两种气体所含的氧,重量之比为1:2。是个整数

这说明啥呢?只有元素是“一个一个的”,而不是无限可分的,才会出现这种情况。

但是,孤证不立。所以,道尔顿再接再厉,分析了沼气等其他化合物,结果如他所愿:当甲乙两种元素联姻,可以生成不同的化合物时,如果甲的重量恒定,那么,乙在各化合物中的重量成简单的倍数比。这就是著名的倍比定律。道尔顿以此论证了他的原子说。

之后,化学家们一拥而上,量来量去,以精确的数据证实了倍比定律。

道尔顿提出,原子是构成物质的最基本的砖块,每一种元素只包含一种原子,而这些原子的聚散离合——产生化学反应,形成了一切物质。

有实验数据,有理论解释,可以征服世界了吧?当然不可以。

那时,热力学定律以其形式的优美、验证的坚硬,令世界臣服。能量可以被定量,可以被测量。所以,世界凭啥不是“能量”的,而非要是劳什子“原子”的?你那个“倍比”,为啥不是能量的baby?

于是,以玻尔兹曼为代表的原子论、以奥斯特瓦尔德为代表的唯能论,两大兵团烽烟再起。

撕归撕,科学家们发现,使用“原子”这个假设,很多现象变得更容易解释。

化学家吕萨克相信原子论。1804年,他做了个实验,然后提出:在同温同压下,相同体积的不同气体,含有相同数目的原子。用来支持道尔顿。

万万没想到,第一个站出来反对的,居然是道尔顿。他说:不同的原子大小、重量都不一样,所以相同体积的气体,原子数量怎么可能相同呢?

化学家相争,谁能裁判?唯有律师。

意大利的阿伏伽德罗律师不热爱本职工作,于是刻苦钻研数学、物理,终于转型为一名化学家。

他用律师的眼睛研究了吕、道二人的呈堂证供,理出了本案的关键:分子没出席作证。

1811年,阿佛加德罗指出,原子只是参加化学反应的最小单位,但它们不太可能以最小单位裸奔于世。不管是同类结合,还是异类化合,总之,它们都是结成分子出来见人的。

所以,吕老师的说法可以改一下:在同温同压下,相同体积的不同气体,含有相同数目的分子

大家看了800遍,终于找到区别,只改了一个字:原子改成分子。

但这一个字,拯救了吕萨克气体实验定律:气体是以分子的形式存在的,而体积呢,是分子之间的距离决定的。所以,体积也就跟原子大小无关了。

这下完美了:既肯定了道尔顿的原子,又符合吕萨克的实验。所以,这条定律叫做“阿伏伽德罗定律”,也叫四同定律。就是不叫“吕萨克定律”。差之毫厘,谬以千里啊!

然而新问题又来了:同压同温下,任何气体的分子数都相同,那么,这就应该是个常数。谁来数一数,这个常数是多少?

原子、分子看不见摸不着,证明它存在都困难,怎么数?这是个大问题。

解决这个问题的前提是:分子确实存在。

1827年,苏格兰的布朗玩显微镜,发现水中的花粉颗粒乱蹿乱动,不停不休,这是咋回事呢?

为了解答布朗效应,各路神仙小试牛刀,几十年也没搞清楚。终于等来了屠龙刀。

1905年,爱因斯坦假设分子是粒子,分子做热运动,顺便把花粉撞来撞去,导致花粉乱蹿乱动。这个理论预言了花粉的运动规律,只等验证。只要实验符合理论,就可以认定原子说。

验证的条件之一,就是要得到那个常数。

老爱从长波极限、溶质分子、分子运动论、临界乳光等各种角度,给出了7种测量这个常数的方法。实际上,老爱曾用长波极限理论算出这个常数是6.17×10^23,但他用溶质分子算出的数据是2.1×10^23。差距太大。自己又是实验渣,只好等实验大咖来落实。

1908年,法国物理化学教授让·佩兰决定啃下这块硬骨头。他选用藤黄配置乳浊液,使用离心分类法,花了几个月时间,得到了颗粒均匀的乳浊液。他称出乳浊液的比重,和水相比,得到乳浊液的密度,又称出干燥的藤黄颗粒质量,算出其密度。

接着,佩兰用显微镜观察,统计了乳浊液中藤黄颗粒丰度,用三种办法测量了颗粒半径…..□□□□□□□□□(此处删除2万字)

粒子运动状态,与爱因斯坦的理论预测符合得非常好。理论和实验都证明了原子说靠谱。

佩兰团队通过多种实验,取得海量数据,得到了一组常数值:

6.8×10^23(类似气体的乳浊液分布法)
6.2×10^23(类似液体的乳浊液分布法)
6.0×10^23(测浓乳浊液骚动法)
6.5×10^23(测平移布朗运动法)
6.5×10^23(测转动布朗运动法)

粗略平均值:6.4×10^23

为了纪念阿伏伽德罗的贡献,佩兰管这个常数叫做:阿伏伽德罗常数

如今,阿伏伽德罗常数的定义是:0.012kg碳12中,所包含的碳12的原子数量。

它的值是:6.02214129 ±0.000 000 27×10^23

我们知道,定量,是科学大厦的基础。而人类用来定量的基本单位,有7个:

长度:米(m)
质量:千克(kg)
时间:秒(s)
温度:开尔文(K)
电流:安培(A)
物质的量:摩尔(mol)
发光强度:坎德拉(cd)

其中,摩尔就是用阿伏伽德罗常数来定义的:每1摩尔任何物质,含有阿伏加德罗常量(约6.02×10^23)个微粒。

不管什么东西,一打是12个;不管什么粒子,1摩尔就是6.02×10^23粒。

记住,人类有一个基本单位,是数数数出来的数。

这个数有多大呢?假设你有1摩尔1分钱,就是人民币60万亿亿,折合美元8万亿亿。

如果还没感觉,看图:

01.JPG

也就是说,1摩尔1分钱可以买几百万个地球。

尾声
马云:我对钱没感觉。
撒贝宁:那要是1摩尔钱呢?
马云:......
-END-

圣诞快乐贺卡.jpg

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圣诞快乐贺卡背面.jpg



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