【菜科解读】

1、世界上最纯的金属——锗

采用区域融熔技术提纯的锗，纯度达“十三个九”(99.99999999999%)。

值得一提的是，锗在地壳中的含量为一百万分之七，比之于氧、硅等常见元素当然是少，但却比砷、铀、汞、碘、银、金等元素都多。

然锗却非常分散，几乎没有比较集中的锗矿，因此，被人们称为"稀散金属"。

已发现的锗矿有硫银锗矿(含锗5~7%)、锗石(含锗10%)，硫铜铁锗矿(含锗7%)。

另外，锗还常夹杂在许多铅矿、铜矿、铁矿、银矿中，就连普通的煤中，一般也含有十万分之一左右的锗，也就是说，一吨煤中平均就含有10克左右的锗。

2、世界上最多的金属——铝

点评：铝的丰度大约占地壳的8%，地球上到处都有铝的化合物，普通的泥土中，也含有许多氧化铝。

纯的铝很软，强度不大，有着良好的延展性。

铝的导热能力比铁大三倍。

需要提醒的是，铝的不当使用也会产生一些副作用。

根据资料报道：铝盐可能导致人的记忆力丧失。

澳大利亚一个私营研究团体曾经说：广泛使用铝盐净化水可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是早老性痴呆症特有的症状。

研究人员对老鼠的实验表明，混在饮水中的微量铝进入老鼠的脑中并在那里逐渐积累，给它们喝一杯经铝盐处理过的水后，它们脑中的含铝量就达到可测量的水平。

研究发现，铝元素能损害人的脑细胞，据世界卫生组织的评估，规定铝的每日摄入量为0-0.6mg/kg，这里的kg是指人的体重，即一个60kg的人允许摄入量为36mg。

3、世界上最少的金属——钋

点评：在地壳内含有非常低浓度的钋元素。

在所有自然环境中，比如泥土、大气以至人体都可以找到极少量钋210。

天然的钋存在于所有铀矿石、钍矿石中。

地壳中钋的平均丰度为3×10%。

钋由著名科学家居里夫人与丈夫皮埃尔·居里在1898年发现，为了纪念居里夫人的祖国波兰,两人对这种元素命名为钋。

钋在地壳中含量约为100万亿分之一，钋主要通过人工合成方式取得。

钋是世界上最毒的物质之一。

4、世界上最轻的金属——锂

点评：锂相当水的重量的二分之一，不但能浮在水面上，在煤油里也可能浮起来。

锂是已知元素中金属活动性最强(注意不是金属性，已知元素中金属性最强的是铯)的。

2018年8月，中科院国家天文台科研人员为首的团队依托LAMOST发现一颗奇特天体，其锂元素含量约是同类天体的3000倍，是人类已知锂元素丰度最高的恒星 。

锂号称"稀有金属"，其实它在地壳中的含量不算"稀有"，地壳中约有0.0065%的锂，其丰度居第二十七位。

5、世界上最难熔的金属——钨

点评：钨的熔点为3410℃，沸点为5700℃。

当电灯亮时，灯丝的温度高达3000℃以上，可以说只有钨才能顶得住这样高的温度。

中国是世界上最大的钨储藏国，主要为白钨矿和黑钨矿。

6、世界上熔点最低的金属——汞

点评：其凝固点为–38.7℃。

汞是所有金属元素中液态温度范围最小的。

汞是地壳中相当稀少的一种元素，含量只有0.08ppm。

在公元前1500年的古埃及墓中人们就找到了汞的存在。

在古代中国，汞被认为可以延长生命，治疗骨折和保持健康，尽管人们现在已经知道汞会导致严重的健康损害。

据史记记载，秦始皇的陵墓中以汞为水，流动在他统治的土地的模型中。

秦始皇死于服用炼金术士配制的汞和玉石粉末的混合物，汞和玉粉导致了肝衰竭，汞中毒和脑损害，而它们本来是为了让秦始皇获得永生的。

中国古代妇女还曾经采用口服少量汞的方式进行避孕。

7、世界上产量最高的金属——铁

点评：铁是世界上年产量最高的金属，早在2017年全球粗钢产量达到16.912亿吨。

同时，铁也是是地壳含量第二高的金属元素。

8、世界上最能吸收气体的金属——钯

点评：常温下1体积金属钯能吸收900-2800体积的氢气。

是航天、航空等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。

钯在地球上的储量稀少，采掘冶炼较为困难，属稀贵金属系列金、银、铂、钯、钌、铱的范畴。

钯在地壳中的含量为1×10-6% 。

钯的熔点是铂族金属中最低的。

9、世界上展性最好的金属——金

点评：1克金可拉成4000米长的细丝;若捶成金箔，厚度可达5×10-4毫米。

黄金(Gold)是化学元素金(Au)的单质形式，是一种软的，金黄色的，抗腐蚀的贵金属。

金是较稀有、较珍贵和极被人看重的金属之一。

国际上一般黄金都是以盎司为单位，中国古代是以"两"作为黄金单位，是一种非常重要的金属。

不仅是用于储备和投资的特殊通货，同时又是首饰业、电子业、现代通讯、航天航空业等部门的重要材料。

10、世界上延性最好的金属——铂

点评：铂是一种过渡金属，密度大，可延展，色泽银白，金属光泽，硬度4-4.5，相对密度为21.45。

熔点高为1773℃。

富延展性，可拉成很细的铂丝，轧成极薄的铂箔。

铂的化学性质极稳定，不溶于强酸强碱，值得一提的是，在空气中不氧化最细的铂丝直径只有1/5000mm。

11、世界上导电性最好的金属——银

点评：银的导电性为汞的59倍。

纯银是一种美丽的银白色的金属，其导电性和传热性在所有的金属中都是最高的。

银在自然界中有单质存在，但绝大部分是以化合态的形式存在。

银具有很高的延展性，因此可以碾压成只有0.00003厘米厚的透明箔，1克重的银粒就可以拉成约两公里长的细丝。

银的导热性和导电性在金属中名列前茅。

电子电器是用银量最大的行业，其使用分为电接触材料、复合材料和焊接材料。

银和银基电接触材料可以分为:纯 Ag类、银合金类、银-氧化物类、烧结合金类。

全世界银和银基电接触材料年产量约2900~3000t。

12、世界上人体中含量最高的金属元素——钙

点评：钙是人体中含量最高的金属元素，约占人体质量的1.4%。

人体中的钙元素主要以晶体的形式存在于骨骼和牙齿中。

身体的钙大多分布在骨骼和牙齿中，约占总量的99%，其余1%分布在血液、细胞间液及软组织中。

13、世界上排位最靠前的过渡金属——钪

点评：钪的原子序数只有21，是排位最靠前的过渡金属。

钪能与热水作用放出氢，也易溶于酸，是一种强还原剂。

钪的氧化物及氢氧化物只显碱性，但其盐几乎不能水解。

值得一提的是，钪的用途都集中在很光明的方向，称他为光明之子也不为过。

钪的第一件法宝叫做钪钠灯，可给千家万户带来光明。

钪的第二件法宝是太阳能光电池，可以将撒落地面的光明收集起来，变成推动人类社会的电力。

钪的第三件法宝叫做γ射线源，这个法宝自己就能大放光明，不过这种光亮我们肉眼接收不到，是高能的光子流。

14、世界上最贵的金属——锎(kāi)

点评：1975年世界提供的锎仅约1克，1克的价格在10亿美元左右。

锎-252是个强中子射源，因此其放射性极高，十分危险。

15、世界上最易应用的超导元素——铌

点评：把铌冷却到一263.9℃的超低温时，会变质成几乎没有电阻的超导体。

人们很早以前就发现，当温度降低到接近绝对零度的时候，有些物质的化学性质会发生突然的改变，变成一种几乎没有电阻的"超导体"。

物质开始具有这种奇异的"超导"性能的温度叫临界温度。

无疑各种物质的临界温度是不一样的。

事实上，超低温度是很不容易得到的，人们为此而付出了巨大的代价;越向绝对零度接近，需要付出的代价越大。

所以我们对超导物质的要求，当然是临界温度越高越好。

具有超导性能的元素不少，铌是其中临界温度最高的一种。

而用铌制造的合金，临界温度高达绝对温度十八点五到二十一度，是目前最重要的超导材料。

人们曾经做过这样一个实验:把一个冷到超导状态的金属铌环，通上电流然后再断开电流，然后，把整套仪器封闭起来，保持低温。

过了两年半后，人们把仪器打开，发现铌环里的电流仍在流动，而且电流强弱跟刚通电时几乎完全相同!

从这个实验可以看出，超导材料几乎不会损失电流。

如果使用超导电缆输电，因为它没有电阻，电流通过时不会有能量损耗，所以输电效率将大大提高。

16、世界上最重的金属——锇

点评：锇的密度22.48克/立方厘米，是密度第一大的金属。

熔点3045℃，沸点5300℃以上。

值得一提的是，每立方厘米的铱重达22.59克，它的密度约为铅的2倍、铁的3倍。

锇在工业中可以用做催化剂。

17、世界上硬度最小的金属——钠

点评：钠的莫氏硬度为0.4，室温下可用小刀切割。

钠的熔点是97.81℃，沸点是882.9℃。

钠单质还具有良好的延展性，硬度也低，能够溶于汞和液态氨，溶于液氨形成蓝色溶液。

纯净的金属钠在工业上并没有多大用处，然而钠的化合物可以应用在医药、农业和摄影器材中。

氯化钠就是餐桌上的食盐。

液态的钠有时用于冷却核反应堆。

钠钾合金在室温下呈液态，是核反应堆的导热剂，把反应堆产生的热量传导给蒸汽轮机的作用。

18、世界上硬度最高的金属——铬

点评：有“硬骨头”之称的铬(Cr)是一种银白色金属，质极硬而脆。

莫氏硬度为9，仅次于钻石。

19、世界上最早使用的金属——铜

点评：铜元素是一种金属化学元素，也是人体所必须的一种微量元素， 铜也是人类最早发现的金属，是人类广泛使用的一种金属，属于重金属。

铜也是人类最早使用的金属。

据考证，我国最早的铜器距今已有4000余年的历史。

20、世界上液态范围最大的金属——镓

点评：熔点为29.78℃，沸点2205℃。

镓是化学史上第一个先从理论预言，后在自然界中被发现验证的化学元素。

1871年，门捷列夫发现元素周期表中铝元素下面有个间隙尚未被占据，他预测这种未知元素的原子量大约是68，密度为5.9 g/cm³，性质与铝相似，他的这一预测被法国化学家布瓦博得朗证实了。

21、世界上光照下最易产生电流的金属——铯

点评：铯主要用途是生产各种光电管。

金属铯是一种金黄色，熔点低的活泼金属，在空气中极易被氧化，能与水剧烈反应生成氢气且爆炸。

铯在自然界没有单质形态，铯元素以盐的形式极少的分布于陆地和海洋中。

铯也是制造真空件器、光电管等的重要材料。

放射性核素Cs-137是日本福岛第一核电站泄露出的放射性污染中的一种。

铯原子的最外层电子极不稳定，很容易被激发放射出来，变成为带正电的铯离子，因此是宇宙航行离子火箭发动机理想的“燃料”。

22、世界上碱土金属中最活泼的元素——钡

点评：钡的化学活性很大，在碱土金属中是最为活泼。

1808年才被归纳为金属元素。

钡，和其它碱土金属一样，在地球上到处都有分布: 在地壳上部的含量是0.026%，而在地壳中的平均值是0.022%。

钡主要以重晶石形式存在，以硫酸盐或碳酸盐形式存在。

23、世界上最怕冷的金属——锡

点评：在温度低于-13.2℃时，锡便开始崩碎;当温度低于-30~-40℃时，会立即变成粉末，这种现象常称“锡疫”。

24、世界上对人毒性最大的金属——钚

点评：其致使性为砒霜的4.86亿倍，还是最强的致癌物质，1×10-6克钚就能使人得癌。

钚是锕系元素中的放射性金属元素，原子序数94。

是制造原子弹的主要材料之一 plut-onium--元素符号Pu。

25、世界上最大的自然金

点评：是1872年10月19日希望之星金矿公司在澳大利亚希尔恩德地区发现的，重达214.3公斤。

26、世界上最大的自然银

点评：在墨西哥索诺拉地区发现，重达1026.5公斤。

27、世界上最大的自然铜

点评：重达26吨，1977年被人于美国密歇根州霍顿昆西矿发现。

28、世界上海水中储量最大的放射性元素——铀

点评：铀的外观银白色金属，是重要的天然放射性元素，也是最重要的核燃料，元素符号U。

铀于1789年由德国化学家克拉普罗特从沥青铀矿中分离出。

铀在接近绝对零度时有超导性， 有延展性，并具有微弱放射性。

1938年发现铀核裂变后，其开始成为主要的核原料，也开始被用作热核武器氢弹的引爆剂。

值得一提的是，铀是海水中储量最大的放射性元素，估计达四十亿吨，是陆地上铀的储量的1544倍。

29、世界上海水中含量最高的元素——钾

点评：钾在海水中以钾离子的形式存在，含量约为0.38g/kg，是海水中含量最高的元素。

30、世界上稳定元素中原子序数最高的金属——铅

点评：铅是所有稳定的化学元素中原子序数最高的。

自然界中有4种稳定同位素:铅204、206、207、208。

31、世界上最常见的人体致敏性金属——镍

点评：镍是最常见的致敏性金属，大约有20%左右的人对镍离子过敏。

32、世界上航空航天最重要的金属——钛

点评：钛是灰色的过渡金属，其特征是重量轻、强度高、有良好的抗腐蚀能力，被美誉为“太空金属”。

33、世界上最耐酸的金属——钽

点评：钽是金属元素，主要存在于钽铁矿中，同铌共生。

钽的硬度适中 ，富有延展性，可以拉成细丝式制薄箔。

其热膨胀系数很小。

值得一提的是，钽有十分出色的化学性质，具有极高的抗腐蚀性。

无论是在冷和热的条件下，对盐酸、浓硝酸及"王水"都不反应。

在175℃的浓硫酸中1年，被腐蚀的厚度为0.0004毫米。

34、世界上原子半径最小的金属——铍

点评：它的原子半径为89pm。

铍是一种灰白色的碱土金属，原子序数为4，元素符号Be。

铍及其化合物都有剧毒。

铍既能溶于酸也能溶于碱液，是两性金属，铍主要用于制备合金。

2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，铍在一类致癌物清单中。

35、世界上最耐腐蚀的金属——铱

点评：铱对酸的化学稳定性极高，不溶于酸，只有海绵状的铱才会缓慢地溶于热王水中，如果是致密状态的铱，即使是沸腾的王水，也不能腐蚀。

36、世界上颜色最特殊的金属——铜

点评：纯净的金属铜是紫红色的。

铜元素是一种金属化学元素，也是人体所必须的一种微量元素， 铜也是人类最早发现的金属，是人类广泛使用的一种金属，属于重金属。

37、世界上含同位素最多的金属——锡

点评：有10种稳定的同位素。

在地壳中，锡的含量是较少的，平均含量只有0.004%，所以锡是一种比较稀贵的金属。

锡是大名鼎鼎的"五金"--金、银、铜、铁、锡之一。

早在远古时代，人们便发现并使用锡了。

在我国的一些古墓中，便常发掘到一些锡壶、锡烛台之类锡器。

据考证，我国周朝时，锡器的使用已十分普遍了。

38、世界上最重的碱金属——钫

点评：钫由锕衰变而来，是一种放射性金属，是碱金属里面最重的金属，相对原子质量223。

钫的寿命很短，很难仔细研究它的化学性质。

钫的寿命很短，很难仔细研究它的化学性质。

世界上最不稳定的天然元素——钫，1939年由法国巴黎居里研究所的Maguerite Perey发现，是元素周期表中最不稳定的自然存在元素，其最稳定的同位素钫-223的半衰期仅为22分钟。

39、世界上人类发现的最后一个金属——铼

点评：超级金属铼是一个真正稀有元素，再加上它不形成固定的矿物，通常与其他金属伴生。

这就使它成为存在于自然界中被人们发现的最后一个元素。

40、世界上常温下最特殊的金属——汞

点评：汞是化学元素，俗称水银。

汞是地壳中相当稀少的一种元素，含量只有0.08ppm。

因为汞的化学性质，它不易与地壳主量元素成矿，所以考虑到汞在普通岩石中的含量，汞矿中的汞是极为富集的。

品位最高的汞矿有2.5%的质量是汞，即使品位最低的也有0.1%，是地壳中含量的12000倍。

常温下，金属是呈固态的，只有汞是最特殊的，它是常温下唯一的液态金属。

在太平洋深处，地球外核的熔融铁于2010年意外逆转方向

由欧洲航天局领导的卫星任务帮助科学家追踪了这一剧烈变化，揭示了地球深处内部可能比之前认为的更不稳定和更具动态性。

几十年来，科学家们一直认为他们对液态金属在地球外核内部的运动有合理的理解。

埋藏在地表下约2200公里的巨大熔融铁层似乎遵循相对稳定的长期模式。

然后情况发生了变化。

2010年，赤道太平洋下方一大片富含铁的流体区突然改变了航向。

水流没有继续向西流动，反而突然加速向东流动。

研究人员仍不完全清楚其具体原因，但新分析的卫星和地面观测现提供了迄今为止最清晰的地球中心隐藏动态之一。

卫星揭示了地球深处隐藏的转变这项发表在《地球深部内部研究杂志》上的新研究，分析了1997年至2025年间收集的磁场数据。

科学家们结合了地面站的观测数据与多个卫星任务的测量数据，包括欧洲航天局的Swarm和CryoSat，以及德国CHAMP任务和Ørsted卫星的数据。

这些任务使研究人员能够监测地球磁场的细微变化，这种磁场是由外核中导电熔融铁的运动产生的。

通过研究这些变化，科学家们重建了地球核心与地幔边界处的流动模式。

该分析揭示了太平洋的意外逆转。

研究发现，2010年，太平洋地区从微弱向西移动转为强烈向东移动，挑战了此前外核在长期内表现大致稳定且可预测的假设。

地球的磁场屏蔽依赖于这种流动地球的磁场之所以存在，是因为液体外核内部不断运动。

当熔融铁环绕固体内核时，形成了地球的地质发电机——负责产生环绕地球的磁场的过程。

这种磁场屏蔽在保护地球免受来自太阳的带电粒子影响中起着关键作用。

没有它，地球的大气层和技术系统将更加容易受到有害太阳辐射的影响。

尽管新观测到的逆转对人类和气候没有威胁，科学家表示理解这些内部变化极为重要。

磁场在不断演变。

即使是渐进的变化，也会影响导航系统、航天器操作以及用于预测近地空间天气的模型。

群聚卫星提供了关键线索ESA的三颗Swarm卫星于2013年发射，专为以极高的精度绘制地球磁场而设计。

它们的高灵敏度磁力计能够将来自核心深处的信号与地壳、海洋、电离层和磁层产生的磁效应区分开来。

由于卫星运行在精心协调的轨道上，研究人员能够追踪磁场模式随时间演变的过程。

这些观测帮助科学家不仅识别了太平洋反转本身，还发现了后续的扰动，包括2017年的地磁震动，即地球磁场行为的快速变化。

据欧洲航天局Swarm任务经理Anja Stromme介绍，Swarm的长期数据集尤为宝贵，因为它提供了多年持续的全球覆盖，而不仅仅是依赖分散的地面观测站。

这种持续监测使研究人员能够观察2010年反转后岩心动力学的变化，并跟踪东流随时间演变。

科学家认为这种逆转可能已经开始减弱主要研究作者弗雷德里克·达尔·马德森表示，这一突如其来的反转引发了关于地球深层内部行为的重大新问题。

研究人员目前正试图确定该事件是暂时波动、反复振荡的一部分，还是核心内新稳定环流模式的开始。

有趣的是，团队的模型表明，自2020年左右以来，太平洋下方强劲的东流已经减弱。

卫星数据还揭示了快速变化的流动结构和波状加速度，这些在较旧或噪声较大的数据集中可能未被检测到。

这些发现暗示地球核心可能经历的短期区域变异远超科学家此前的认知。

弗雷德里克·达尔·马德森还指出，太平洋流动反转的时间与地球内核通过大地测量和地震学研究推断出的变化相吻合。

研究人员现在怀疑，多个深地层发生的过程之间可能存在联系。

深地球可能比预期更紧密相连参与该研究的科学家表示，这些发现可能会重塑研究人员对地球外核、内核和下地幔相互作用的看法。

欧洲航天局群组任务科学家伊丽莎白塔·约尔菲达解释说，太平洋逆转挑战了长期以来“西向环流稳定主导外核”这一观点。

相反，研究表明，重大地区变化可能在短短十年内迅速出现。

这种可能性尤为重要，因为地核与地幔之间的边界被认为是决定深地球动力学的最关键区域之一。

理解这些层次如何相互影响，有助于科学家构建更准确的地球内部演化模型。

为什么这很重要这一发现凸显了科学家们对隐藏在地表动的金属海洋知之甚少。

曾经看似相对稳定的系统，实际上可能能够快速且出乎意料地进行重组。

得益于像Swarm这样的长期卫星任务，研究人员现在可以近乎实时地监测地球的磁引擎，捕捉到以前难以察觉的细微变化。

随着科学家们致力于了解地球磁场的演化以及行星内部深层过程之间的相互联系，这些观测变得越来越重要。

太平洋的逆转最终可能只是暂时的。

或者它可能表明地球核心的运作方式比研究人员曾经想象的更加多变和复杂。

无论哪种情况，这一事件都为我们地球上最难到达的地区之一打开了一扇新的窗口。

黑洞会吞噬地球吗 黑洞又是怎样吞噬地球

　　人类对于黑洞的好奇一直都没有停歇，就连科学界都对此争吵不断——霍金甚至一度想证伪黑洞的存在，更别说民间的无数科幻作品了。

很多小说都有过人类的末日是太阳死亡变成黑洞进而吞噬地球这样的桥段，地球被黑洞吞噬，到底会是一幅怎样的场景?近日，一位美国科学家给出了答案。

　　"面条化"假设!有一个非常著名的黑洞假设——物体在靠近黑洞时，由于引力作用，会被"面条化"(spaghettification，这个单词来源于spaghetti，意大利面)。

简单来说，如果你离黑洞过近，就会被黑洞的引力拉成像面条一样长长的一条。

这种效果的产生是重力梯度作用于你身体而产生的变化。

　　想象一下，你正在一脚踏进一个黑洞，因为你的脚跟头部相比，离黑洞更近，所以它会受到来自黑洞的更强的引力，同时，你的手臂因为摆臂的关系，与你的脚还不在一个方向上，所以手臂还会受到一个来自不同方向引力的牵引。

　　不同的位置、不同的方向，这就使得身体的不同部位从边缘向中心聚集，最终的结果不仅是身体整体的延伸，更让身体的中间变薄变长，因此，你的身体，地球也是一样，就会像被拉成了一根长长的面条，被黑洞的大嘴吞噬进去。

　　黑洞视界让你短暂拥有"上帝之眼"!假设一下，如果我们的地球旁边突然冒出来一个黑洞，会出现怎样的情景?　　首先，导致面条化的引力效应开始发挥作用，地球接近黑洞的部分会比另一边受到更强的引力，于是地球开始解体，如果这个黑洞的质量非常巨大，那么我们甚至有可能感觉不到自己正在被吞噬，因为在一段时间之内，由于时间变慢的影响，地球的视界(Event Horizon)会低于黑洞的视界，我们看到的东西将会一如寻常。

　　视界之所以叫"视界"，正是因为这是一个事件的边界，边界内发生的事件对于边界外的观察者来说，永远不会发生。

所以，从灾难降临到灾难发生，你会感觉自己向黑洞跌落的过程没有任何异常，就像从高处走向地面一样。