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我們的地球是構成宇宙的拼圖零片大集合
在浩瀚漆黑的太空中
宇宙被繁星點亮
這些星星有一天會變成超新星
製造出這些拼圖零片,就是我們現今所知的
元素
元素由爆炸的星星形成
並釋放到太空中
幾個世紀以來,人們試著發現
環繞他們的世界是由什麼組成的
只是他們不知道他們所需的零片
都在他們的眼皮底下
這些元素的發現徹底改變了
我們對世界的了解
並且使得這項對科學最偉大的禮物
被創造出來:
週期表
所以,這些元素在哪
我們又要如何將其序列?
怎麼說呢?不管你信不信
古代的文明都很清楚
他們周圍有許多元素
但他們不把這些看成是我們宇宙的組成分
像金、銀、銅這樣的元素
很容易被古文化認出
並拿來做多種用途,像是珠寶首飾或工具
為什麼這些元素很容易被找到?
把週期表想成一個拼圖
邊角零片是一個拼圖的邊緣
通常最容易被找到及放定位
因為他們平滑的邊緣使他們突出
而且很明顯不會與其他拼圖零片互鎖
就像拼圖零片,元素對要與誰交互作用很挑剔
有一些喜歡與其他元素反應
有一些不喜歡
這些不與其他元素作用的元素很容易被指出來
而那些喜歡與其他元素作用的就很難被找到
金、銀及銅是屬於那些很挑的元素
所以我們容易找到這些
所以讓我們把時間快轉到十七世紀末
德國煉金術士亨尼格·布蘭德
正在他的實驗室裡忙著
就像與他同期的其他鍊金術士一樣
布蘭德試著要把金從人體內萃取出來
布蘭德偶然發現到這個問題最明顯的答案:
尿液
尿液是金色的,所以可能會有金子在裡面
所以,布蘭德盡可能的收集了許多尿液
很多是他自己的
然後他決定要把它煮光希望能獲取金塊
所以布蘭德煮了,嗯,自己的尿
直到他收集到一團糊狀物
然後再把這團糊狀物加熱到非常高的溫度
最終冒了煙
且這物質非常劇烈地燃燒
布蘭德在不知情的狀態下從他的尿液中分離出磷
這是史上第一次有人發現元素
但他真的不知道他做了甚麼
在布蘭德的時代 ,元素這個概念還沒被發現
相反的古希臘的四元素說
土
水
氣
火
佔主導地位
直到安東萬·拉瓦節
這位現代週知的化學之父
研究才使得科學界定義什麼是元素
拉瓦節定義元素是一種物質
不能用既有的化學方法再分解
拉瓦節創造了一個當時已知元素的清單
並試著把這些元素排出某種序列
在其中這些元素可以被分類
像是氣體或金屬
他是第一個試著把這塊拼圖拼起來的人
這只是一連串方法的開始
要把當時已知元素進行編組
後來其他化學家也跟著要把這塊拼圖弄得更清楚
其中之一即為約翰·道耳吞,他把元素秤重
並以重量來排列此拼圖
德國化學家德貝萊納後來則把元素配對
看看它們是否能互相反應
他發現到某些元素的性質及反應非常相似
舉例來說,當純鋰、鈉及鉀
暴露在水中
它們的反應會非常劇烈
還會在水面上滑動並產生火花
科學家於是瞭解到這些相似點
並非偶然:
元素是有家族的,而同族的擁有相似的性質
但是最終將此拼圖完成的化學家為門得列夫
他為每一個元素創造了一張卡片,並試著排列
基於原子量及它們已知的性質
傳說他熬了三天三夜沒睡
最後終於陷入熟睡中
然後他夢到一張排列元素的表!
門得列夫不但創造了週期表
還預測了某些當時尚未發現的元素
元素週期表拼圖因此完成了