如果人类能把100吨水装到1立方米的容器中,或将开启新纪元

水是可以压缩的 , 只不过很难
水和空气都是流体 , 空气可以被压缩 , 水却不行 。一般我们认为液体是不可压缩的 , 比如水压机和油压机就是通过液体来传递压力的 。
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其实 , 一切物质皆可以压缩 , 因为分子与分子之间存在间隙 , 原子与原子之间也存在间隙 , 而原子内部更是存在广阔的空间 , 它的体积99%都集中在一个很小很小的原子核上 。想要将它们压缩 , 就需要克服分子、原子之间的斥力 , 但所需要的压力极大 , 一般很难达到 , 所以通常认为液体和固体是不可压缩的 。
在常温常压下 , 纯水的密度大约为1吨每立方米 。海水中由于含有盐等其它物质 , 所以密度比纯水高 。
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压力可以改变物质的密度 。在地球海洋中 , 深度每下降10米左右 , 海水的压力就会增加一个大气压 。在1万米的深海 , 那里的压力达到了1000个标准大气压 , 是海平面压力的1000倍 。在巨压之下 , 水依然是液态的 , 密度却比海平面水的密度高了5%左右 。可见水确实可以压缩 , 只是比较难 。
温度的变化也可以改变水的密度 。大多数物质存在热胀冷缩现象 , 可水在4℃~0℃时会出现反常膨胀现象 , 也就是热缩冷胀 。水在4℃左右时密度最大 。此外 , 水结冰后 , 体积也会膨胀 , 不过冰依然遵循热胀冷缩 。罐装饮料禁止冷冻就是为了防止爆瓶 , 特别是碳酸饮料 。
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把100立方米的水压缩成1立方米 , 需要多大的压力?
100立方米的水大约100吨 , 压缩成一立方米 , 那么它的密度将达到100吨每立方米 。地球上密度最大的物质是金属锇 , 它的密度大约为22.6吨每立方米 , 即使是地核的密度也比不上它 。
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100吨每立方米的物质在地球上是不存在的 , 我们只能前往宇宙寻找它的身影 。研究显示 , 太阳内核的密度大约在150吨每立方米左右 , 比100亿吨每立方米高一些 。
在宇宙中 , 100吨每立方米并不大 , 还有密度更高的物质 。白矮星上的物质密度可以达到100万吨每立方米 , 在这种状态下 , 连原子核外的电子壳层都破碎了 , 处于此状态下的物质被称为超固态物质 。而中子星上的物质密度更是高达100万亿吨每立方米 , 处于这种状态下的物质被称之为中子态 , 因为在这种状态下连原子结构也破碎了 , 核外电子已经被压进原子核 , 并与核中的质子结合 , 变成了中子 。密度再往上 , 达到临界值 , 由于小范围的空间内聚集了太多物质 , 连时空都会“破碎” , 形成几乎可以吞噬一切的黑洞 。此时物质去哪了 , 是什么状态 , 连科学家都不知道!
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根据科学家的估计 , 太阳的内部压力相当于3000亿个标准大气压 。那想要把水的密度压缩至100吨每立方米 , 估计至少需要上百亿个大气压 , 这样的压力通常只有在恒星级别的天体中才能实现 。
虽然人类已经能够在大型强子对撞机中产生仅次于黑洞内部的压力 , 不过这只适用于微观物质 , 根本无法用来压缩宏观物质 。所以 , 将100吨的水压缩至一立方米 , 目前人类还没有这个能力 , 根本办不到 。