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天下文化首頁 主題 固體是人類的好友,但液體卻令人苦惱
科學自然

發表日期

2019.03.25
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液體
浸在液體裡的人類怎麼呼吸?冰箱殺人事件的真凶是誰?眼淚有哪三種?酒為什麼流淚?如何打造「流動」的馬路...
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固體是人類的好友,但液體卻令人苦惱



圖片來源:unsplash

液體是可靠固體的另一個自我。固體是人類忠實的朋友,以衣服、鞋子、電話、車輛等永恆的形狀出現在人們四周—當然還有機場。液體卻是流動的,只要是被裝著或包著,它可以變成任何形狀;只要沒被裝著,液體永遠在動,永遠在滲入、腐蝕、滴漏,溢出我們的掌控。

你把固體放在哪裡,它就會待在那裡(除非被強行移走)而且通常很有用處,不是支撐建築,就是供應整個社區電力。然而,液體卻無法無天,是永遠的破壞高手。例如,浴室總是在和水搏鬥,要防止它滲入縫隙蓄積在地板下,因為水什麼好事都不幹,只會侵蝕和破壞托樑

如果鋪的是亮面磁磚,水就是完美的香蕉皮,讓我們大小傷不斷,蓄積在角落就會孳生黑黑黏黏的黴菌與細菌,侵入人體害我們生病。更別提有哪一間浴室不是擺滿沐浴乳、洗髮精、潤髮液、乳霜、面霜和牙膏? 這些神奇的液體討人歡喜,也讓人擔心。它們有害嗎? 會致癌嗎? 還是會破壞環境?

我們對液體喜憂參半。它們生性善欺,既非氣體,也非固體,而是介於兩者之間,難以揣度,不可思議。

就拿汞(水銀)來說吧,這東西已經愉悅和毒害人類幾千年了。我小時候經常玩水銀,讓它在桌面上滾來滾去,感覺像是來自另一個世界的東西,讓我深深著迷,直到我發現它很毒為止。然而,許多古文明都認為汞能保健、延壽和治療骨折,原因為何我們並不清楚,或許由於汞是唯一常溫下為液態的純金屬。

中國首位帝王秦始皇服用汞(譯注:丹砂)來延年益壽,但年紀輕輕便駕崩了,或許就是汞害的。即便如此,他的陵寢裡依然流著水銀大海。

古希臘人會在藥膏裡加汞,煉金術士則認為所有金屬都由汞和另一個基本物質「硫」化合而成,一旦調配得當就能煉出純金。這就是許多人誤信不同金屬只要混合比例正確就能得到純金的由來。

雖然事實證明一切都是傳說,但金確實會溶於水銀,只要加熱溶有純金的汞,汞蒸發後就會留下金塊。對大多數古代人來說,這件事無異於神蹟。

汞不是唯一能吸納其他物質的液體,鹽加到水裡也會很快消失:它一定還在,只是去哪裡了? 但若加到油裡,鹽就哪兒也不會去,為什麼? 汞能吸納純金,卻排斥水,道理何在?

水能吸納氣體,包括氧氣,否則我們生活的世界會和現在大不相同。氧溶於水,才讓魚得以呼吸。儘管水能吸納的氧氣量不足以供人類呼吸,其他液體卻可以。比方說有一種油(全氟碳化物,PFCs)很難和電反應,也幾乎不起化學作用,其惰性之強,就算手機泡在裝滿這種液體的燒杯裡仍能正常運作。全氟碳化物還能吸納大量氧氣,足以讓人呼吸。這種液態呼吸(liquid breathing,呼吸液體而非空氣)用途廣泛,最重要的是治療患有呼吸窘迫症候群的早產兒。

說到維繫生命,關鍵還是握在水的手中。這是由於水不僅能溶解氧,還能溶解許多其他化學物質,包括碳基分子,故能提供孕育生命所需的水相環境,讓生物得以自發誕生,至少理論這樣主張。

這就是為什麼科學家在其他星球尋找生命時,總是從水找起。但水在宇宙是稀有品。木衛二(木星的衛星)的冰封地殼下可能有大片液態水,土衛二(土星的衛星)可能也有,但地球是太陽系唯一表面就有大量液態水的星體。

地球的某些地質條件使得地表溫度與壓力足以維持液態水存在,尤其地心如果不是熔融金屬,無法產生磁場抵擋太陽風,地表的水可能幾十億年前就消失無蹤了。總之,在我們生存的這顆星球上,液體催生液體,最後孕育了生命。

但液體也能摧毀生命。

【書籍資訊】
《液體》

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