79、什么是科里奥利效应？
如果一个物体是静止的，或者相对于某一固定点作恒速运动，那么，在这个物体上运动是不会出现什么问题的。如果你想从物体一端的A点沿着一条直线走到另一端的B点，你在走的过程中不会感到有任何困难。
但是，如果一个物体的不同部分以不同的速度运动，那么，情况就大不一样了，假定有一个旋转游戏台或者任何一个绕其中心旋转的平台。整个平台的整体在旋转，但在中心附近的一点画出一个小圈，因而在缓慢地运动，而靠近外缘的一点则画出一个大圈，因而在快速地运动。
假定你站在中心附近的那个点上，想要直接从中心出发的一条直线上走向靠近外缘的那个点。在中心附近的出发点上，你取得了该点的速度，缓慢地运动。但是，当你向外走时，惯性效应使你保持缓慢运动，不过，当你越往外走的时候，你脚下的台面转动得越快：你本身的慢速和台面的快速的结合，使你觉得你在被推向与旋转运动相反的那个方向去。如果旋转游戏台是在反时针方向转动，你就会发现，当你向外走时，你的路线越来越明显地顺时针方向弯曲。
如果你从靠近外缘的一点出发向内行进，你就会保持着出发点的快速运动，但你脚下的台面运动得越来越慢。因此，你会觉得你在旋转方向上被越推越远。如果旋转游戏台是反时针方向运动，那么，你的路线会再次越来越明显地顺时针方向弯曲。
如果你从靠近中心的一点出发，向靠近外缘的一点走去，然后回头向靠近中心的一点走去，而且沿着阻力最小的路径前进，你就会发现，你走的路径大体上是一个圆形。
法国物理学家科里奥利于1835年第一次详细地研究了这种现象，因此这种现象称为“科里奥利效应”。有时也把它称为“科里奥利力”，但它并不真是一种力；它只不过是惯性的结果。
科里奥利效应在日常生活中最重大的意义，是同旋转着的地球有关。地球表面赤道上的一个点，在24小时内划一个大圆圈，因此它是在快速地运动）如果我们从赤道出发，越向北（或向南）走，那么，地面的一个点在一天之内划出的圆圈就越小，它也运动得就越慢。
从热带向北流动的一阵风或一般海流，起初随着地球的旋转，从西向东转动得非常快。当它向北流动时，它保持着它的速度，而地表的运动速度却越来越小。因此，风或海流就会超过地表，并且越来越向东沿着曲线前进。最后，风或海流就在北半球顺时针方向划一个大圆圈，而在南半球则反时针方向划一个大圆圈。
正是这种造成曲线运动的科里奥利效应，在更加集中（因而更加有力）时，就会形成飓风，如果还要更加集中和更加有力，就会形成龙卷风。

80、声音在密度高的物质中（例如在水或钢中）要比在空气中传播得快；但它在暖空气中又比在冷空气中传播得
这是不是自相矛盾呢？
我们耳朵听到的声音，是由传播声音的原子或分子构成的媒质的振荡运动带来的振动所引起的。振动把附近的分子推到一起，并压缩这些分子。被压缩的分子在分开时，就在邻近区域引起压缩，这样，这种压缩区似乎是从声源向外传播，压缩波从声源向外传播的速度，就是声音在该媒质中传播的速度。
声速取决于构成物质的分子的固有运动速度。例如，一旦空气的某一部分受到压缩，分子就会由于它们自身固有的无规运动再次分开，如果这种无规运动是快速的，那么受压缩部分的分子就会迅速分开，并快速地压缩邻近部分的分子。邻近部分的分子也快速分开，并快速地压缩下一部分。于是，总的说来，压缩波就很快地向外传播，因此声速就高。
凡是能提高（或降低）空气分子固有速度的东西，都会提高（或降低）空气中的声速。
巧得很，空气分子在较高的温度下比在较低的温度下运动得快些。正是由于这个原因，声音在暖空气中比在冷空气中传播得快些。这同密度没有任何关系。
在0℃，也就是水的凝固点时，声音以每小时1,193公里的速度传播。温度每升高1℃，速度每小时就提高约2.2公里。
一般说来，如果构成气体的分子比空气分子轻，那么，这种气体的密度就要比空气低。较轻的分子运动得也较快。声音在这种轻的气体中传播的速度比在空气中快，这不是由于密度的改变，而是由于分子的运动较快。声音在0℃的氢气中的传播速度是每小时约4,667公里。
当我们说到液体和固体，情况就与气体大不相同了。在气体中，分子彼此相隔很远，几乎不互相干扰。如果分子受到推压而彼此更接近起来，它们仅仅是通过无规运动而彼此分开，但在液体和固体中，原子和分子是相互接触的。如果它们受推压而挤到一起，它们的互斥力就会非常快地迫使它们再次分离。
对于固体来说，尤其是这样。在固体中，原子和分子多少比较稳固地保持在各自的位置上。它们保持得越是稳固，它们被推压到一起时，弹回的速度就越快。因此，声音在液体中的传播速度比在气体中快；在固体中传播得更快；在刚性固体中则传播得最快。密度并不是声音传播快慢的根本原因。
因此，声音在水中以每小时约5,200公里的速度传播，在钢中则以大约每小时约18,000公里的速度传播。

81、船下沉时是一直沉到海底，还是当它们下沉到一定深度时压力就会将它们保持在深水中？
如果一个物体的密度大于水，它就会在水中下沉。水的密度是每立方厘米一克，岩石和金属这样的物质的密度比水大得多。由大块钢材制成的舰船之所以能浮在水上，是因为船内容纳着大量的空气；钢材和造船用的其他材料加上船内的空气，它们的平均密度低于水的密度；如果发生意外事故，水进入船中，那么，造船的材料加上进入船内的水的平均密度大于水自身的密度时，船就要下沉了。
船下沉时，受到越来越大的压力。在海面上，每平方厘米面积的压力（大气造成的）是1公斤。在海面以下10米处，那个深度的水重又在海面压力上增加了每平方厘米1公斤的压力。深度每增加10米，每平方厘米就又增加1公斤的压力。而在已知的海洋最深部分的海底，压力约为大气压力的1,100倍，即每平方厘米约为1.1吨的压力。
这样高的压力对于能否把下沉的船保持在水中没有任何影响。从各个方向对船所施加的压力是相等的，向下的压力和向上的压力几乎完全相等，因此十分明显，不管压力怎样增大，船还要继续下沉。
但还有另一个因素。压力能压缩水，并增加水的密度。水的密度是否能变得非常高，以致这种高压使得沉船停止下沉，而悬浮在密度较大的深海中呢？
不！压缩效应是非常小的。甚至在每平方厘米1.1吨的压力下，水的密度仅由每立方厘米1.00克上升到1.05克左右。如果一个固体的密度为每立方厘米1.02，那么，它确实会沉到水下去，并在约4.8公里深度处被浮力止住，不再进一步下沉。然而，普通结构材料的密度大大地大于1.05。铝和钢的密度分别为每立方厘米2.7克和7.8克。金属船会一直沉到最深的海底深渊，丝毫没有上浮的机会。
但假定海洋还要更深，那么，一根铝棒是不是会达到最大的深度而不再下沉呢？回答仍然是：“不会的！”
如果海洋大约深67公里（而不是最多11公里深），洋底的压力就会上升到每平方厘米约7吨，水的密度则上升到每立方厘米约1.3克。然而，在这个时候，水已不再是液体，而会转化成一种称为“冰Ⅵ”的固体物质（冰Ⅵ的密度大于水，而“冰Ⅰ”——普通冰——的密度则小于水）。
困此，铝和密度大于每立方厘米1.3克的任何其他物质，只要海水是液体，就会一直在海里继续沉下去，最后停落在普通海底或冰Ⅵ的固体表面上。液体水的密度决不会大到足以浮起固体铝，更不用说固体钢了。

82、哪些是最活泼的化学元素，为什么？
电子处在围绕原子核的一些称为“壳层”的同心球上。对每个元素来说，每个壳层上都有固定数目的电子。当最外面的的壳层上有8个电子时，这种排列特别稳定。
不过，假定一个元素有这么多个电子，以致当其中的8个被安置在某一个外壳层上时，还有少数几个多余的电子必须安置在一个更靠外的外壳层上。这少量最外层的电子（带负电荷的）只受到位于原子中心的带正电荷的原子核的微弱控制。
最外面的这些电子很容易转让给其他原子，因此，原来那个原子现在所剩下的就是最外面壳层上8个电子的稳定排列。
化学反应关系到电子的转移，因此，一个容易失去一个或多个电子的元素，会容易地发生电子转移的反应，这种元素就是“化学上活泼的”元素。一般来说，超过8个的电子数目越少，它们越容易转移：那个元素就越活泼；因此，最活泼的元素，就是电子数比8多一个的那些元素，也就是只有一个电子位于最外面壳层上的那些元素。
举例来说，这样的元素有钠，它的电子排列在三个壳层上（2，8，1）；还有钾，它的电子排列在四个壳层上（2，8，8，1）。
电子的内壳层趋向于把最外面的那个孤零零的电子与带正电荷的原子核隔离开来。中间的壳层越多，原子核对最外层的电子的控制越弱，因此，这种电子也越容易转移。因此，钾比钠活泼，铯（2，8，18，18，8，1）更加活泼。
比铯还更活泼的是钫（2，8，18，32，18，8，1），但一次只能研究它的几个原子，甚至连它的最稳定的同位素的半衰期也只有21分钟。因此，铯是最活泼的稳定金属元素。
现在假定一个元素所具有的构成最外面壳层的电子数太少，不够8个。这些原子趋向于接受若干个电子来凑成必要的8个。因此，它们就容易发生化学反应，因而是很活泼的。
一般来说，凑成8个电子所需要的电子数目越少，接受电子的趋势就越大。因此，在这类元素当中，最活泼的元素就是原子最外面壳层上含有7个电子的那些元素，它们仅仅需要一个电子就可以凑成8个电子。
举例来说，这样的元素有氯，这种原子的电子排列为2，8，7；还有溴，它的电子排列为2，8，18，7。
在这样一些元素的情况下，原子核的吸引力越强，把那个失去的电子拉过来的趋势越大。电子的内壳层的数目越少，原子核周围的隔绝作用就越小，那个原子核的拉力就越大，而元素也就越活泼。
在这种类型的元素当中，电子壳层数目最少的是氟，它的电子排列为2，7。因此，氟是一切非金属元素中最活泼的。

83、贵气体的“贵”表现在何处？
与其他元素难以发生化学反应或根本不发生化学反应的元素称为“惰性”元素。氮和铂就是惰性元素的例子。
在十九世纪九十年代、在大气中发现了一些似乎根本不发生任何化学反应的气体。这些新发现的气体——氦、氖、氩、氪、氙和氡——比其他任何元素的惰性都强，于是人们把它们都归入“惰性气体”。
惰性元素有时被称为“贵”元素，因为它们不与其他元素发生化学反应，就它们那一方面来说，这似乎是一种贵族式的冷淡。金和铂是“贵金属”的两个例子，而惰性气体有时被称为“贵气体”，也是由于这个原固。1962年以前，“惰性气体”是比较通用的术语，也许是因为“贵气体”似乎不适合于民主社会。
惰性气体之所以是惰性的，其原因在于：每一种惰性气体原子所含有的电子数在各壳层中的排列，正好使每个壳层中都有特别稳定的数目，具体地说，即在最外面的壳层中有8个电子。因此，氖的电子排列是2，8；氩的电子排列是2，8，8。增加或减少电子，都会打破这种稳定的排列，因此，就不会发生任何电子变化。这就意味着不会发生化学反应，所以这样一些元素是惰性的。
然而，惰性的程度取决于原子中心带正电荷的原子核用以拉住最外面壳层上各个电子的强度。最外层与中心之间的电子壳层越多，原子中心的原子核的控制力就越弱。
这就意味着，惰性气体元素中原子结构最复杂的元素，也就是惰性最小的元素。原子结构最复杂的惰性气体是氡。氡的原子所具有的电子排列是2，8，18，32，18，8；但氡仅仅是由放射性同位素所构成，所以它是难以用来进行化学实验的一种元素。仅次于氡的最复杂的气体是氙，它是稳定的。它的原子所具有的电子排列是2，8，18，8。
氙原子和氡原子中最外面的电子离原子核很远，原子核不能十分有力地抓住它们。当存在着具有吸引电子的强烈倾向的原子时，这些电子就会被放弃。氟的原子具有吸引电子的最强倾向。1962年，加拿大化学家巴特利特发现有可能形成氙和氟的化合物。
从那以后，还组成了氡的化合物和氪的化合物。鉴于这种情况，化学家们不乐意再使用“惰性气体”这个术语，因为这些原子毕竟不是完全惰性的；“贵气体”这个术语现在已逐渐通行起来、而且形成了化学的一个完整的新的分支学科，专门研究“贵气体化合物”。
当然，贵气体的原子越小，惰性就越强，至今还没有发现任何东西能从这些原子中把电子夺走。氩原子中的电子排列是2，8，8。氖原子中的电子排列是2，8。氩和氖仍然完全是惰性的。惰性最强的是氦，它的原子仅有一个带两个电子的电子壳层（所有原子最里面的壳层都有两个电子）。

84、为什么会形成晶体？为什么晶体总有一定的形状？
在通常情况下，物质有三态：气态，液态和固态。在气体中，组成气体的原子或（通常为）分子的能量非常高，或者各个分离的分子之间的引力非常低（或者两者兼备）。以致各个分子独立地进行运动。
如果能量降低到一定点，那么，分子就不能再保持独立性，而必定会互相发生接触。但是这时还有足够的能量可供分子进行运动，使分子在其他分子间滑动。这种情况就是液体。
如果能量进一步降低，各个分离的分子就不能再滑动，而会固定在某个方位上（尽管它们也许能够或确实会在它们的固定位置附近振动）。这种物质就是固体。
在固体中，两个相邻的分子（或原子，或离子）的相对位置不是随意的。它们处于某种有规则的排列之中，这种排列取决于不同的粒子具有什么样的比例，大小有怎样的差别，外部压力有多大，等等。在氯化钠中，钠离子和氯离子的数①2000年，芬兰科学家首次合成了氩的稳定化合物——氟氩化氢（HArF）。
——碧声注
目相等，大小没有太大的差别。在氟化铯中，铯离子和氟离子的数目相等，但铯离子比氟离子大得多。在氯化镁中，镁离子和氯离子的大小没有太大的差别，但是在数目上，氯离子为镁离子的两倍。由于这一原因，每种化合物很自然地以不同的方式进行排列。
如果你得到一块可见物质，它是由全部按有序方式排列的原子、离子或分子所组成，那么，这块可见物质就会有一些光滑的表面，它们以一些固定的角度相交（这就像从空中来看一个军队的队形。你也许看不见各个士兵，但是如果他们排列得很好，你就会看见那个队伍，比如说，呈矩形）。这块可见物质（或者说“晶体”）的整个形状取决于原子的排列。对于在一系列给定条件下的任何给定的物质来说，原子排列是固定的，因此晶体总是具有确定的形状。
固体物质从本质上说几乎总是晶体，即使它们看起来并不像是那样。我们知道，要形成一种理想的晶体，最好从处于溶液状态的纯物质着手（这样，外来的原子就不会滑入和打乱排列）。溶液应该缓慢地冷却，以便让原子有时间排成阵列。
在自然界往往存在着由几种物质组成的混合物，因此，我们最后得到的，是互相推撞和互相拥挤的几种不同的晶体。不仅如此，如果冷却非常快，那么，就会有许多晶体开始形成，以致其中任何一个晶体都没有机会生长到超过显微的大小，这些晶体各取各的方向，因此没有确定的形状。
因此，在自然界，我们很少能看到足够大的清澈的晶体。
通常我们所遇到的，是一些不规则的物质碎块，它们是由我们未察觉到的微晶体构成的。
有一些固体物质不是结晶状的，因此不真正是固体。玻璃就是一个例子。液态玻璃是很有粘性的，因此它的离子就难以运动，也难以排成有序阵列。当玻璃冷却时，离子运动得越来越慢，最后完全停止运动，停在哪儿就将它们的位置保持在那儿。
在这种情况下不存在有规则的排列，因此，“固态”玻璃实际上是一种“超冷的液体”。玻璃可以是硬的，摸起来像是固体，但是它没有晶体结构，而且，它没有明显的熔点，这是它最致命的弱点。所以，“固态”玻璃在加热时就只是逐渐软化而已。

85、水能够压缩吗？
关于这个问题，最简单的回答是每种东西都能压缩。
事实上，压缩气态物质比压缩其他任何形态的物质要容易得多。那是因为气体是由相距很远的分子所组成的。例如，在普通的空气中，实际分子所占的空间大约是整个体积的千分之一。
在压缩某一气体时，仅仅需要克服分子本身的无规则运动所形成的扩张倾向，将它们更紧密地推压到一起，把分子之间的一些空处挤出，用人的肌肉力量就能够容易地做到这一点。例如，当你挤压一个气球时，你就是在对空气进行压缩。
就液体和固体而言，组成它们的原子和分子只是近于互相接触。借助于每个原子外层区域中的电子的相互斥力，这些原子和分子不再进一步靠拢。这表示液体和固体分子的抗压力比气体中分子运动的抗压力要强得多。
这意味着人的肌肉不能再做压缩液体和固体的工作，至少没有明显的效果。
假定你把一定量的水倒入一个上边开口的刚性容器里，并把一个密闭的活塞装入开口内，使它与水面接触。如果你用全力把活塞往下压，你就会发现，它不会明显地移动。由于这个原因，人们常说，水是“不可压缩的”，而且它的体积不能够挤得更小。
其实并不是这样。当你把活塞向下推时，你确实压缩了水，但压缩的程度不能测量出来。如果能够施加比人的肌肉大得多的压力，那么，水的体积或者任何其他液体或固体的体积的减小量，就会大到能够测量出来的程度。例如用每平方厘米1.1吨重的力量压缩100升的水，它的体积就会缩小为96升。随着压力的进一步增加，体积就会进一步缩小。在这种压缩力下，可以说，电子越来越靠近原子核了。
如果压力更大，比如说，压力相当于在巨大引力作用下成千上万公里厚的物质堆积起来的重量时，静电排斥力就会完全不起作用。电子就不能在轨道上围绕着原子核运动，而会被推开。然后物质就由不带电子的原子核组成，而电子则飞来飞去作无规则的运动。
原子核比原子小得多，因此，这种“退化的物质”大部分还是空的。地球中心的压力或者甚至木星中心的压力都不足以形成退化物质，但是在太阳的中心有退化物质。
一个完全由退化物质构成的恒星，可以像太阳那样重，但是体积却不比地球大。这就是一个“白矮星”。它能够在它自己的重力下进一步地压缩，直到它由互相接触的中子所组成。这样一个“中子星”能够具有太阳的全部质量，但被压缩成直径为十几公里的球体。
天文学家认为，它还能够进一步地压缩，直到变成体积为零的“黑洞”。

86、什么是金属氢？氢怎么能成为金属？
当我们看到一种金属的时候，大家都知道它是金属，因为金属有一些不平常的性质。当金属表面光滑时，它们反射光的效率很高，因此它们具有一种“金属光泽”；但非金属却没有很高的反射能力，因而具有一种“无光泽的颜色”。金属容易变形，能够制成金属板和拉成金属线；而非金属在受到打击时会被打碎，破裂或成为粉末。金属易于导热和导电；非金属却不能。
为什么有这样的差别？
在多大数普通化合物中，例如在我们周围，看得见的海洋里和土壤里的那些化合物分子是由原子所构成的，这些原子由于共同享有电子而紧密地保持在一起。这里的每一电子都紧紧地被束缚在某一个原子或另一个原子上。当出现这种情况时，物质就表现出非金属性质。
根据这种准则，氢是一种非金属。普通的氢分子是由两个氢原子构成的。每个氢原子只有一个电子，构成一个分子的两个氢原子平均共享那两个电子。没有剩下的电子。
当一些电子不是牢固地受到束缚时会发生什么情况呢？
例如，我们看一看元素钾吧。每个钾原子都有19个电子，它①黑洞体积为零吗？这种说法是不是不够严格？请高手指教。——碧声注
们排列在4个壳层中，只有最外面壳层中的电子可供共享。
在钾原子的情况下，这就意味着它仅仅有一个电子可以为相邻原子所共享。再则，这个最外面的电子被控制得特别松，因为在它和吸引它的中心原子核之间有另一些电子壳层，这些中间壳层把最外面的电子同中心引力隔开了。
在固体钾中，原子紧密地结合在一起，就像我们有时在水果店里看到的桔子堆成角锥形那样。每个钾原子有8个相邻原子。由于最外面的电子被控制得很松，而且许多相邻原子又如此靠近，因而任何一个最外面的电子都易于从一个相邻原子滑到另一个相邻原子。
可是，正是这些松而活动的电子，使得钾原子有可能这样紧密地结合在一起；使钾有可能易于导热和导电；也就使钾有可能变形。总之，这些松而活动的电子使钾（和其他元素以及含有这些元素的混合物）具有金属性。
现在记住，氢像钾一样，仅仅有一个电子可以为相邻原子所共享。然而，还有一个不同之处。在氢的一个（仅仅是一个）电子和中心原子核之间没有起隔离作用的电子。因此，这个电子被控制得太紧了一些，以致不能进行足够的运动来把氢转变为金属，或者迫使氢原子紧密地结合在一起。
但是，如果氢获得了外力，那会出现什么情况呢？如果氢不是由于本身电子的情况而是外界的压力迫使它们紧密地结合在一起，那又会怎么样呢？假定有足够的压力把氢原子非常紧密地挤在一起，以致各个原子都被8个、10个甚至12个近邻原子所包围。于是，每个氢原子的单个电子，不管原子核有异常强的吸引力，就可能开始从一个相邻原子滑到另一个相邻原子。这样你就会得到“金属氢”。
为了迫使氢这样紧密地结合在一起，氢原子必须处在一种近于纯粹的状态中（其他种原子的存在会产生干扰），并且不是在太高的温度下（高温会使它扩张）。氢原子还必须处在巨大的压力下。在太阳系中最接近于满足这些条件的地方是在木星的中心，因此有些人认为，木星的内部也许是由金属氢所构成的。

87、我们所读到的“聚水”是什么？它仍然是H2O，那么有什么不同呢？
一个水分子通常是被描述为由两个氢原子和一个氧原子所构成（H2O）。如果所有的水分子都是如此，那它就会是低沸点的小分子。硫化氢（H2S）具有相似的但较重的分子（因为硫重于氧），它是一种气体，只要在-61.8℃时就液化。
如果水只是H2O，那么它就会在更低的温度下，也许在-80℃左右液化。
但是，可以看一看水分子的形状。三个原子构成的图形很接近于直角，而氧原子在顶点。氧与每一个氢原子共享两个电子，但这种共享不是平均的。氧对于电子具有较强的吸引力，因此，带负电荷的电子偏向于水分子中氧的那一方。这就意味着，虽然水分子整个来说是不带电的，但是水分子中氧的那一方有小量的负电荷，而两个氢原子则有小量与它平衡的正电荷。
相反的电荷互相吸引。于是两个邻近的水分子有排列起来的倾向，而使一个水分子的负氧端接近于下一个水分子的正氢端，这就构成了一个“氢键”，它的强度只是把分子中氢和氧保持在一起的普通键的二十分之一。这仍然足以使水分子有“粘性”。
由于这种粘性，水分子比没有粘性时容易结合在一起，更难以分开来。为了克服这种粘性，并使之煮沸，必须把水加热到100℃。如果温度下降到0℃，氢键的优势就是锁定水分子的位置并使之冻结为冰。如果不是因为有氢键的话，要冻结成冰，温度就要比这还要低得多。
对于像H2S（硫化氢）这样的一些分子，就不会发生这种情况，因为硫原子和氢原子对于电子具有大致相同的引力。
在一方或者另一方都没有电荷累积，因此没有“粘性”。
其次，假定在非常受限制的处所——例如在一个极其细小的玻璃管中存在着水分子。那么，这些水分子便可能自行挤成比通常更密集。一个分子的氧原子可能被迫异常近地靠近相邻分子的氢原子，以致氢键变得像普通的键一样强。这时两个分子变成了一个分子。另一个分子也许会锁定在这个双分子上，然后再锁定一个，接着又锁定一个。
结果可能有许多分子紧密地聚集在一起，将所有的氢和氧形成规则的六角形排列。所产生的复合物质是“聚合物”的一个例子。这就是“聚水”。要把这样一种物质（首先是1965年由苏联化学家报道的）分解为水蒸气的一个一个的H2O分子，必须加热到500℃左右。其次，同样由于分子被推压在一起，比普通水中要紧密得多，所以聚水的密度是普通水的1.5倍。
然而，聚水的概念，至今尚未被普遍接受。许多化学家认为，所谓聚水实际上是吸收了某些杂质的水，或者是溶解了一些玻璃的水。在这种情况下，那就根本不存在聚水了。

88、水冻结时为什么会膨胀？
我们可以先问一问：固体为什么会是固体？液体为什么会是液体？
一种物质的各分子之间存在着一定的吸引力，这个吸引力能够把这些分子牢固地保持在某一固定位置上。人们很难把这些分子拉开，这种物质就是固体。
然而分子含有动能，它们会在它们的固定位置附近振动。
当温度上升时，这些分子获得越来越多的能量，振动得更加猛烈；最后，它们获得非常多的能量，以致别的分子的引力再也不能抓住它们了。它们摆脱了控制，并且自行跑开，在其他分子周围滑来滑去。于是固体熔化了，它就变成了液体。
大多数固体是结晶状的。那就是说，各分子不仅依然固定在它们的位置上，而且是固定在规则的位置上，排成行列。
当分子获得足够的能量而跑开时，这种规则性就被打破，固体就熔化了。
通常结晶状固体中各分子的规则配置是一种紧密的配置。各分子塞满在一起，它们中间几乎没有空隙。不过，一旦这个物质熔化了，彼此之间来回滑动的分子就互相拥挤和推撞。这种推撞的总效应就是迫使所有的分子分开得再远一点。这时物质就膨胀，它的密度就减小。于是，一般说来，液体的密度比固体低。
①已经证明“聚水”是子虚乌有。——碧声注
换一个方式来说，固体熔化时就膨胀，而液体冻结时就收缩。
不过，问题有很大一部分取决于分子在固体中是怎样配置的。例如，在冰中，水分子排列成一种异常松的形式。水分子排成三维的图样，这种图样实际上留下了一些“空穴”。
当温度上升时，分子打破了松散的排列，开始独立地运动，进行通常的拥挤和推撞。这种运动会使各分子分开，此外也把它们推到空穴中去。由于填满了空穴，液态水占有的空间比固态冰少，而不管分子如何拥挤。当1立方米的冰融化时，仅形成0.9立方米的水。
由于冰的密度没有水大，所以它漂浮在水上。1立方米的冰会在水中下沉，直至0.9立方米的冰沉至水面以下为止。
这个冰块排开的0.9立方米的液态水的重量跟1立方米冰的重量一样。现在冰被水浮起来了，剩下0.1立方米的冰留在水面以上。对冰来说一般都是这样。任何一块冰将浮在水面上，它大约有十分之一在水面以上，十分之九在水面以下。
一般来说，这对于生命是非常幸运的。由于事情就是如此，所以水形成的冰停留在一片水体的顶部，它把较低的深层隔开，使得从下面逸出的热量有所减少。结果，较深的水通常不冻结，甚至在非常冷的天气条件下也不冻结。同样，漂浮的冰在较暖的气候里接受太阳的全部影响，并且很快融化。
如果冰的密度大于水，那么，当它形成时，它就会沉到水底，结果就有更多的水会冻结。此外，处在水体底部的冰就没有机会吸收太阳的温暖而融化。如果冰的密度大于水，那么，我们地球上的水源就会几乎都是冻结的，即使地球离开太阳并不比现在更远。

89、什么是燃料电池？它们在发电上有什么优点？
燃料电池是一种用于发电的装置，为了了解它的价值，让我们分别研究一下“燃料”和“电池”这两个词。
为了利用煤或者石油这样的燃料来发电，必须先燃烧煤或者石油。它们燃烧时产生的能量可以对水加热而使之变成蒸汽，蒸汽则可以用来使涡轮发电机在磁场中旋转。这样就产生了电流。换句话说，我们是把燃料的化学能转变为热能，然后把热能转换为电能。
在这种双转换的过程中，许多原来的化学能浪费掉了。
然而，燃料非常便宜，虽有这种浪费，也不妨碍我们生产大量的电力，而无需昂贵的费用。
还有可能把化学能直接转换为电能，而无需先转换为热能。为此，我们必须使用电池。这种电池由一种或多种化学溶液组成，其中插入两根称为电极的金属棒。每一电极上都进行特殊的化学反应，电子不是被释出就是被吸收。一个电极上的电势比另一个电极上的大，因此，如果这两个电极用一根导线连接起来，电子就会通过导线从一个电极流向另一个电极。
这样的电子流就是电流，只要电池中进行化学反应，这种电流就会继续下去。手电筒的电池是这种电池的一个例子。
在某些情况下，当一个电池用完了以后，人们迫使电流返回流入这个电池，电池内会反过来发生化学反应，因此，电池能够贮存化学能，并用于再次产生电流。汽车里的蓄电池就是这种可逆电池的一个例子。
在一个电池里，浪费的化学能要少得多，因为其中只通过一个步骤就将化学能转变为电能。然而，电池中的化学物质都是非常昂贵的。锌用来制造手电筒的电池。如果你试图使用足够的锌或类似的金属来为整个城市准备电力，那么，一天就要花成本费数十亿美元。
燃料电池是一种把燃料和电池两种概念结合在一起的装置。它是一种电池，但不需用昂贵的金属而只用便宜的燃料来进行化学反应。这些燃料的化学能也通过一个步骤就变为电能，比通常通过两步方式的能量损失少得多。于是，可以为人类提供的电量就大大地增加了。
问题在于难以制备一种确实能以可靠方式进行工作的燃料电池。已制备了这样的电池，其中是靠氢和氧的结合来产生电能，但氢仍然是很昂贵的。有人用一氧化碳来代替氢，这倒是便宜一些。最近还制备了利用污水与氧的结合在细菌作用的影响下产生电能的电池。无疑，把污水转变为电的想法是令人鼓舞的，并可解决两个问题：使宜的电力和废物的处理。
在燃料电池确实可供实用之前，还有许多工作要做，但它们代表着一种光明的前景。

91、生命是怎样开始的？
对于这个问题，现在还不能直截了当地回答，因为当生命开始时，周围还没有人，也就没有见证人。但我们能够对这个问题进行逻辑分析。
天文学家对宇宙的一般构造，已经做出了某些判断。例如，他们发现，宇宙间大约有百分之九十的氢和百分之九的氦。剩下的百分之一主要是由氧、氮、氖、氩、碳、硫、硅和铁所组成。
从这一点开始，并知道了这些元素可能进行结合的方式，我们就有理由得出结论说：地球从一开始就有一个大气层，它富含氢的化合物——水蒸气、氨、甲烷、硫化氢、氰化氢，等等。
还可能有一个由液态水组成的海洋，将大气中的各种气体溶解于海水中。
为了在这样的世界上形成生命，在一开始时就存在的一些简单分子必须结合起来，形成复杂分子。一般地说，由只有少量原子的简单分子形成有许多原子的复杂分子，需要有能量的输入。阳光（特别是它的紫外线）照在海洋上，能提供必要的能量，迫使小分子形成较大的分子。
那么是哪些较大的分子呢？
1953年，美国化学家米勒决定设法去发现这样一些较大的分子。他制备了人们认为曾在地球原始大气中存在过的一些物质的混合物，并确信它是完全无菌的。然后，他用放电作为能源，让这种混合物接受几个星期。在这段时间的最后，他发现这个混合物中含有比他开始时使用的分子稍微复杂一些的分子。它们都是生命组织中存在的各种类型的分子，而且包含着一些用于制造重要的化合物（蛋白质）的氨基酸。
从1952年以来，世界上许多研究人员重复做了这个实验，并做得更加细致和精巧。他们用多种方法形成了多种分子，然后用这些分子作为形成更复杂的分子的起点。
这样形成的一些物质都已证明是在直接通向复杂的生命物质——蛋白质和核酸。在这些物质中，没有发现任何一种物质与具有生命组织特征的那些物质大不相同。
然而，即使凭借最宽广的想象力，迄今也还没有形成可以称之为生命的东西，但是科学家目前只是用仅仅几升液体进行研究，每个阶段仅仅几个星期，而在原始地球上，整个海洋的液体接受阳光照射已达数十亿年之久。
在阳光的酷烈照射下，海洋中的分子逐渐地变得越来越复杂，直至最后、由于某种不知道的原因形成了某一个分子，这个分子能够把较简单的分子组成像它自身那样的另一个分子。这样，生命就开始了，并且延续着，渐渐进化为现在的生命状态。“生命”的原始形式甚至比今日最简单的生命形式还要简单得多，但它们已够复杂的了。现在科学家正在努力工作，以便填补上面所说的那个“由于某种不知道的原因”的细节。
但生命的出现并不是一种奇迹，它只不过是因为各种分子沿着一条阻力最少的线索彼此结合起来而已，这一点似乎是十分肯定的，在原始地球的条件下，必然会形成生命，就像铁在潮湿的空气里必然会生锈那样。在物理性质上和化学成分上与地球相似的任何其他行星，也会不可避免地出现生命——尽管不一定是有智力的生命。

92、有可能形成以硅为基础的生命吗？
一切有生命的东西，从最简单的细胞到最大的红杉树，都包含着水作为它们的最普通的分子。浸在这种水中的是极复杂的分子，称为蛋白质和核酸，它们似乎具有我们所知道的一切生命的特征。这些复杂的分子具有由碳原子链和环组成的基本结构。几乎所有的碳上都附有一个或多个氢原子。少数的碳则附有包含着像氧、氮、硫和磷等原子的原子结合体。
用最简单的话来表达时，我们可以说，就我们所知，生命是由水中的碳氢化合物的衍生物所构成的。
生命能够由别的东西构成吗？我们能够找到某些其他种类的分子来提供生命的复杂性和多样往吗？除水以外，还有什么东西能提供起着生命基础作用的必要的独特性质吗？
我们能想象有什么像水那样的东西可以代替水吗？液态氨（氨水）在性质上与水最相近。在一个比地球冷一些的行星上（例如在木星上）氨是很普通的东西，它可能是液体，而水却是固体，可以想那里存在着以氨为基础的生命。
还有，氢附着在碳链上的许多地方，因为它很小，所以它适于附在任何地方，附在任何狭窄的角落或缝隙里。氟原子在某些方面像氢原子，几乎跟氢原子一样小。碳氟作合物的组成和化学性质与碳氢化合物的组成和化学性质有些相似，只不过，碳氟化合物比碳氢化合物稳定得多。
然而，也许在一个比地球热一些的行星上存在着以碳氟化合物为基础的生命。
但是，碳原子的情况又是怎样的呢？有什么东西能代替它吗？碳原子能够以四面附着在四个不同的原子上（包括别的碳原子）。由于碳原子非常小，相邻的碳原子非常接近，中心连着中心，形成一种牢固的键。正是这种键使得碳原子的长链和环处于稳定状态。
硅最像碳。硅原子也能以四个不同的方向附着在四个不同的原子上。然而，硅原子大于碳原子，因此，硅原子与硅原子的结合物不如碳原子与碳原子的结合物稳定。硅原子的长链和环存在的可能性远远小于碳原子的长链和环。
可能有一种由硅原子与氧原子交替排列而成的复杂的长原子链；每一硅原子上可能附有两个其他的原子或者原子团，这种分子称为“硅酮”。
碳氢化合物原子团或碳氟化合物原子团可能附着在硅酮分子上，这些结合物可能产生这样的一些分子，它们的大小、精致和灵活性足以形成生命的基础。在这个意义上，可以想象有以硅为基础的生命。
但是，这些其他的生命形式实际存在于宇宙中的某些地方吗？是否存在着以某种同我们自己没有任何相似点的、完全异样的化学成分和性质为基础的生命形式呢？我们也许永远也不会知道。


93、为什么恐龙会灭绝？
一亿五千万年前，某些大的爬行动物是地球上最有生命力的生物。这些生物一般被称为“恐龙”。这类最大的陆地爬行动物的体重可达八十五吨。大鱼龙和蛇环龙统治着海洋，翼龙在天空中飞行，巨型皮翼的翼展达六米。
其后，大约在七千万年前，所有这些大的生物都已灭绝。
这不是一夜间发生的事，但的确是在一个非常短的时间内（比如说一百万年内）发生的事。其他形式的动物，如鱼类和原始哺乳动物以及鸟类等，并没有受到影响。植物也没有受到影响。
关于为什么会发生这种情况，曾经有这一些猜想，但猜想只不过是猜想。没有人知道是不是确实。
有人认为是气候变化造成的。曾经是气候温暖、有沼泽和浅海的地方，现在形成了高山。土地干了，海洋加深了，季节冷热悬殊。然而，很难相信某些地区不保持着适宜的气候。并且，海洋是应该不受到影响的。
另外有人认为，早期的哺乳动物吃恐龙蛋，这就使恐龙绝种了（但海洋里的爬行动物是会生小爬行动物的）。也许是草蔓延了，覆盖着地球，代替了较早时那的较软而又较多汁的植物。素食的恐龙也许缺乏需要用于磨碎硬草的牙齿。后来，在素食的恐龙开始灭绝后，食肉的恐龙越来越难找到食物，便也灭绝了。
还有人认为，也许恐龙突然开始经历非常大量的变异。由于大多数变异是往坏的方面变，因此形成了许多有缺陷的恐龙，以致整个恐龙族都灭绝了。
这最后一个解释引起了广泛的兴趣，但为什么变异的数量会突然增加？
变异的原因之一是硬性辐射。地球不断地受到宇宙射线的轰击，这种宇宙射线的轰击可能引起了那些日子经常在生物中出现的变异。今天这种变异率并不是很高的，但可以设想，有时会有强烈的辐射爆发袭击地球。
堪萨斯大学的特里和莱斯大学的塔克指出，如果一颗超新星在离太阳系很近的地方爆炸，那么，地球也许会充满着宇宙射线。他们估算了恒星预计可能爆炸为超新星的频率，和这些超新星离我们的远近，而且还计算了每一千万年左右（平均来说），地球得到的宇宙射线的剂量约为现今的七千倍。也许约在七千万年前，在地球上洒下了这样大量的宇宙射线。
但就算是这样，那为什么它只影响恐龙？为什么对别的动物没有同样的影响呢？也许会有影响，但可能由于恐龙非常特化，以致跟其他特化程度较低的动物比较，无规则的变异对于恐龙更具有致命的影响。
那么，是什么样的变异起决定作用呢？西德波恩大学的厄尔本最近提出了一个看法。他指出，在恐龙生存的最后阶段，它们下的蛋具有非常厚的壳，这可能是一种由于变异造成的出生异常。幼恐龙要脱壳而出是困难的，出生越来越少了。在这种变异和其他变异的交迫中，使得这巨型动物的整个一族都灭绝了。