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《质子自传》
尾声
芫荽    来源社团:南方科技大学科幻协会...
得票 10 阅读 845 评论 1

从宇宙大爆炸之后不久到现在我写下这篇自传的漫长岁月里,并没有什么值得记录的东西。然而年纪大了往往容易怀旧,仅仅一些琐事就能写得这么长。没有最初的中子陪伴的黯然失色的时光,我已经不太记得我是如何度过的。在不同时间辗转于不同的原子核中,我都无所适从。原子核中依旧热闹,但热闹是他们的,我什么也没有。最后,一个α粒子满足了我的心愿,将我从氮原子核中挤出,我又恢复了独自游荡,就像最开始一样。

一个带正电的质子,或者说氢原子核在宇宙大爆炸初期是很稳定的,但到了现在却很快吸引了一个电子过来。这个电子在我周围转悠的概率和起初差不多,也会闲来无聊抓光子或者被未知能量激发到高能级再跳下来放出光子。一切看起来都和最初一样,只是没了和我一起找电子概率的中子。百无聊赖中我又想起了中子曾经不忍回想的那个问题,“你知道什么东西能解答所有的问题吗?”我问不停运动着的元气电子。电子思索着:“真的有这种东西吗?这个问题的答案好像有点复杂呢。”“答案!这个问题的答案就是‘答案’!要是中子还在就好了。”我心中百感交集,但电子无法理解:“听不懂你在说什么。”说完便不再理我。我不和他计较,实际上在和我相伴过许多时光的中子衰变之后,我就不奢望有什么别的粒子会理解我了。更何况是一个相处不久的电子呢?

有时候活得太久了也是一种悲哀,尤其是和你心有灵犀的伴侣先行离开之后。但是据这里的其他质子们说我们质子是不会自发衰变的,至少在宇宙毁灭之前不会。哦,忘了说了,我现在在一个巨大无比的坑洞中,和一个氧原子以及另一个氢原子结合在一起,举目望去周围全是这种组合。而当初的电子嫌我无聊的紧,更倾向于贴着氧原子那边活动,只是碍于我们之间还有些微弱的吸引力才没有完全脱离我。所以虽说我和其他原子结合在一起,但实际上我仍是被排挤在外的裸露的氢原子核,不过我反倒和周围的另一个分子中的氧原子的吸引力比平常稍强一些①。

我曾问过他们为什么这里会有这么多氢氧原子组成的相同的结构,其中一个电子说:“我曾听一个硅原子说过,这些相同的结构叫做水分子,我们在这是因为有东西想要知道你们质子会不会衰变,但是推测出来你们的半衰期很长,所以只能把很多很多的质子集中在一起。这样的话,即使一个质子衰变的概率很小,但这里这么多质子,总会碰到一两个衰变的,这样通过计算就可以知道你们的半衰期了②。”我似懂非懂,将信将疑,却打消了再问别的粒子的念头。

就这样,我已经在这个满是水分子的地方停留了很久。说停留也不是很恰当,毕竟我还是会被和我同处在一个水分子里的氧原子氢原子拖着四处晃悠,以碰撞的形式跟其他的水分子们打招呼,同时自己也会不由自主地随着他们的节奏振动摇摆着。在这漫长的期间,我一直没听说过有哪个质子衰变,或许懵懂时期我一语成谶,将从时间的起点一直生活到永恒的终结了。

注释:

1. 氢键:氢原子和氧化性比较强的原子(比如说氧原子、氟原子、氮原子)组成化合物时,氢原子中的电子会更加偏向于氧化性更强的原子,导致氢原子核接近于裸露在外,这时氢原子核和邻近的分子中的非氢原子之间会产生比一般分子间的范德瓦尔兹力更强的吸引力,这就被称之为氢键。不过氢键还是比同一个分子中氢原子和非氢原子间的共价键更弱的。拥有氢键的物质往往熔沸点会相对较高。

2. 超级神冈探测器:为了探测质子衰变,日本的一群疯狂科学家们(没有凤凰院凶真)在日本岐阜县的一个深达1000米的废弃砷矿中建造了一个高41.4米、直径39.3米的圆柱形容器,在其中盛有5万吨高纯度的水,容器的内壁上安装有11200个光电倍增管,用于探测高速中微子在水中通过时产生的切伦科夫辐射③。(概率不够数量来凑,就像一张彩票中奖率是很低的,但是如果你买了几千万张彩票,那么中奖的概率就大大提高了。)这台探测器最初名为神冈核子衰变实验(KamiokaNDE),于1982年开始建造,1983年完工。20世纪90年代,神冈探测器经过再次扩建,于1996年开始观测,名为超级神冈探测器,容量扩大了十倍。虽然到目前为止,超级神冈探测器并没有探测到由质子衰变而产生的中微子,但是它却探测到了来自太阳系外的天体产生的中微子。而且,这也不妨碍在其中进行的有关中微子相关性质的探测,更不妨碍从其中产生一大堆诺贝尔奖。1998年,日本超级神冈实验以确凿证据发现中微子振荡现象,这一现象改变了以往人们认为的中微子没有质量的观点,证实了中微子其实也有微小的质量。(相关数据资料来源于百度百科)

3. 切伦科夫辐射:当介质中的粒子速度超过介质中的光速时,会产生切伦科夫辐射。爱因斯坦在狭义相对论中提出的光速不变指的是真空中的光速不变,但在介质中的光速会小于真空中的光速(所以会产生折射现象),而光速不可超越也是指真空中的光速不可超越。类似于飞机飞行时接近音速会产生激波,介质中的粒子速度超过介质中的光速时,也会产生冲击波。

8.1 番外

自从坑洞不知道为什么扩大了很多倍之后,加入了很多新的水分子,其实我也分不清哪些是新的水分子哪些是原来就存在的水分子,都是和我在同一个水分子中的氧原子为了显示自己过目不忘的本领而说出来的。

“质子,你还记得我吗?”我前方一个氧原子中的中子冷不防地问我。一听到这个熟悉的声音,我的心中就有了答案,但还是觉得难以置信地问:“你是?”

“我说过,我一定会回来找你的。”

“可是,你不是已经……”

“是的,但是如果给了足够的能量的话,质子和电子是有可能变回中子的。”

“那这是质子的衰变吗?”

“并不是,质子的衰变是不需要电子参与不需要外加能量的自发行为,和我变回来是完全不一样的。不过话说,我为了变回中子几乎走遍了全世界所有的加速器,你见到我完好无损地回来之后就这个反应?”

“听不懂,不过你能回来真的是太好啦!神通广大的中子啊,你知道怎么把我变成氘吗?”

-完-
我要评论
芫荽 2018-01-10 14:01
核反应的公式格式有点错乱,原子前面的数字本来是放在左上角代表核子数的,不是化学反应式中代表原子的个数的。另外10^15飞米=1米,注释中也被吞了。
科普作品
质子自传
| 目录  (共10章)
评委点评 评语汇总

读完给人眼前一亮,感觉自己都已经进入质子的角色,去看世界了。整个作品不仅科学表述准确,文风也很让人容易接受,是一篇难得的佳作。不过文中括号部分的旁白注释过多,可以适当减少,或者换个方式表述。

2018-01-09 17:42 匿名 ——

科学性与与科普性非常强的一篇文章,但它又不像教科书那样枯燥乏味,就连文中的注解也散发出可爱的气息来 。和第一轮相比,第二轮不仅仅内容更加充实,故事线更长,作者还采纳了建议在文中专门备注了科学知识点,这点非常难能可贵。

2018-01-12 17:04 匿名 ——

作者下了很大的功夫查阅了国内外不少文献,力求把最新的知识和成果呈现出来,这种精神很值得提倡。作者同时具有较深厚的文学修养和文字功底,能把学术概念、词汇转化成通俗易懂的语言表达出来,还设计了故事情节,吸引读者阅读下去,这些都是可圈可点之处。建议注释精简、精炼,以免喧宾夺主。

2018-01-13 20:09 匿名 ——

一个相对冷的选题能写成这样让人欲罢不能,很棒!期待看到粒子(元素)全传。

2018-01-23 16:12 匿名 ——

质子、中子、电子,这些微观世界的物质,是科普的难点,本文的重要特色在于拟人化,展现了这些微观粒子的主要特征。对话和故事性都很有特色。

2018-02-08 23:58 匿名 ——

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