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深藏在地下的巨大煤田,面積相當于我國四分之一,它如何形成的?

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根據(jù)科學家的研究我們能夠知道,地球上的生命都是由簡單生物進化而來的,由最初的單細胞生物進化為多細胞生物,由多細胞生物進化為海洋生物,由海洋生物進化為兩棲生物,由兩棲生物進化為陸地生物,人類就是由陸地生物進化而來的,在200多萬年前,猿類生物生存在地球上,當時地球上還生活著很多其它兇猛的生物,猿類生物為了能夠長久的發(fā)展下去,于是他們選擇了群居生活,群居生活能夠促進彼此之間相互交流的機會,還能夠有效的抵抗外來侵略者,科學家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),頻繁的交流能夠使大腦的發(fā)育變得越來越聰明,由于猿類生物長期在一起交流,所以猿類的大腦變得越來越聰明,最終成功進化為人類。

人類從誕生以后就開始不斷的探索世界的奧秘,經(jīng)過幾千年的科技發(fā)展,人類現(xiàn)在已經(jīng)能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發(fā)展的速度還是非?斓模祟愔阅軌蛴腥绱酥斓陌l(fā)展速度,主要是因為人類利用了地球上的很多資源,尤其是在人類進入工業(yè)革命之后,第一次工業(yè)革命從18世紀的英國發(fā)起,它開創(chuàng)了以機器代替手工工具的時代,這不僅是一次技術改革,更是一場深刻的社會變革,這場革命以工作機的誕生開始,以蒸汽機為動力機被廣泛使用為標志的,第二次工業(yè)革命發(fā)生在19世紀后期到20世紀初,這次工業(yè)革命由蒸汽時代進入電氣時代,工業(yè)重心由輕紡工業(yè)轉(zhuǎn)為重工業(yè),出現(xiàn)了電氣、化學、石油等新工業(yè)部門。

內(nèi)燃機的出現(xiàn)以及90年代以后的廣泛應用,為汽車和飛機工業(yè)發(fā)展提供了幫助,也推動了石油工業(yè)的發(fā)展,從20世紀50年代以后,人類進入了第三次工業(yè)革命時代,人類在原子能、電子計算機、微電子技術、航天領域、分子生物學等領域有了重大的突破,在20世紀后期,人類進入了第四次工業(yè)革命,以系統(tǒng)科學的興起到系統(tǒng)生物科學的形成為標志、系統(tǒng)科學、計算機科學、納米科學和生命科學,未來隨著人類科技的不斷進步,人類的科技發(fā)展將會越來越快,在人類高速發(fā)展的過程中,地球資源給人類起到了非常大的重要,比如說我們最常見的煤炭,根據(jù)科學家的研究發(fā)現(xiàn),在地球內(nèi)部隱藏著一個巨大的煤田。

它的面積相當于中國的四分之一,它的厚度超過了1千米,它的長度能夠達到上千公里,這個煤田被稱為是世界上最大的煤田,由于它隱藏在地球內(nèi)部,所以我們無法直接觀察到它,根據(jù)科學家的研究得出,地球是一個球體,分為地殼、地幔、地核,地球內(nèi)核的溫度非常高,達到了6000攝氏度,外核是液態(tài)的,也是由鐵組成的,不過溫度要比內(nèi)核低,大約有4000攝氏度,地核外面就是地幔,它占據(jù)了地球體積百分之80以上,地幔分為上地幔和下地幔,上地幔是半固體的,由硅、鎂、鐵、鋁等元素組成,上地幔中有一層叫做軟流層,它的巖石比較軟,能夠緩慢的流動,軟流層下面就是下地幔。

下地幔是固體的,由更高壓力和溫度下形成的巖石組成,下地幔中有一些異常的區(qū)域,其中最大的一個叫做大西洋異常區(qū)域,它位于非洲和南美洲之間,厚度達到了1000公里,地幔的外面就是地殼,它是地球表面最外層的巖石殼,地殼分為兩種類型:大陸地殼和海洋地殼,大陸地殼比較厚,平均達到了35公里,主要由輕質(zhì)的花崗巖組成,海洋的地殼比較薄,平均厚度在7公里左右,主要是有玄武巖組成的,目前科學家發(fā)現(xiàn)的最大的煤田就位于地幔當中,它覆蓋了歐亞大陸、非洲和南美洲的大部分地區(qū),這個煤田的碳含量比地表上所有的煤炭、石油、天然氣加起來的總量還多。

看到這里,相信很多朋友會產(chǎn)生一個疑問,就是這些煤炭是如何形成的?根據(jù)科學家對煤炭的研究,科學家認為煤炭是地球早期產(chǎn)生的,它主要的形成物質(zhì)就是植物,而且是地球早期的植物形成的,根據(jù)科學家的推測,在地球早期存在大量的物質(zhì),比我們現(xiàn)在地球上看到的植物數(shù)量要多,大量的植物死后越堆積越多,經(jīng)過植物一代又一代的沉積,形成了我們現(xiàn)在能夠利用的煤炭,據(jù)推測,當時地球上的環(huán)境比較潮濕,而且溫度非常高,有利于植物的生長,大量的植物死亡以后開始堆積在地球上,經(jīng)過地球板塊的運動,擠壓在一起,所以地球內(nèi)部才會形成大量的煤炭,煤炭的形成主要分為兩步:第一步被稱為是泥炭化階段。

在這個階段中,很多微生物將植物不斷的分解,造成植物的腐化和生物化學凝膠,通過這種方式,讓大量的植物形成了富含碳、氫、氧、氮等眾多元素的泥炭,第二階段被稱為是煤化階段,由于地殼運動的原因,這些泥炭會被埋藏在地下,在地球的內(nèi)部溫度和壓強非常大,會將這些泥炭中的氫、氧等元素的含量減少,最好只留下碳元素,當碳元素堆積到一定數(shù)量之后,就形成了褐煤,褐煤是煤炭中最爛的一種,也是早期形成的煤炭,經(jīng)過長時間的變化,地殼繼續(xù)下沉,褐煤也會跟著下沉,這時候褐煤需要承受巨大的溫度和壓力,導致褐煤中的氫、氧、氦等元素繼續(xù)減少。

科學家經(jīng)過研究得出,這些元素減少之后,碳元素就會變得越來越多,長久的積累下去,碳元素的含量越來越高,它的密度和硬度都會上升,最后形成無煙煤,目前科學家發(fā)現(xiàn)的這個煤田溫度非常高,達到了3000攝氏度以上,這比地表最熱的沙漠還要高出很多倍,如果你把一塊鐵放在這個煤田上,它會立刻融化掉,其次這個煤田的壓力也非常大,達到了3000兆帕以上,這比地表上最深的海溝還要高出幾千倍,而且這個煤田的能量非常巨大,相當于1000億顆原子彈的威力,這比人類歷史上所有的核武器加起來還要多出幾百倍,如果說這個煤田發(fā)生爆炸,整個地球都會受到影響。

煤炭對于人類來說非常重要,它能夠產(chǎn)生大量的熱量,給人類提供溫度,煤炭是電力生產(chǎn)的主要原料之一,通過燃燒煤炭發(fā)電,能夠為人類提供穩(wěn)定的電力,而且煤炭是鋼鐵生存不可缺少的原料之一,鋼鐵產(chǎn)生需要非常高的溫度,而煤炭是一種高熱值的燃料,能夠提供足夠的熱量,使得鋼鐵得以生產(chǎn),在化學工業(yè)中,煤炭的作用也非常大,它能夠生產(chǎn)出許多化學品,比如說氨、甲醇、乙烯等等,煤炭中含有很多有用的礦物質(zhì),比如說硫、磷等等,這些礦物質(zhì)可以用于醫(yī)藥工業(yè)中,生產(chǎn)出很多必需品。不過目前人類對煤炭的能量轉(zhuǎn)化率大約是百分之0.1。著名的物理學家提出了質(zhì)能方程,它揭示了質(zhì)量和能量的當量等價以及互換關系,讓人類對物質(zhì)質(zhì)量所蘊含的能量有了突破性的認知。

它告訴人類,只要有本事將物質(zhì)質(zhì)量全部轉(zhuǎn)化成能量,能量就會取之不盡用之不竭,質(zhì)能方程式有一個復雜的推導過程,最終得到一個非常簡潔的表達式E=MC^2,這個公式的意義是,能量E與質(zhì)量M乘以光速C的平方是等價的,而且能夠相互轉(zhuǎn)化,如果人類能夠?qū)⑽镔|(zhì)的全部質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量,這個能量就會非常巨大,根據(jù)質(zhì)能方程計算,1kg質(zhì)量的物質(zhì),全部轉(zhuǎn)化為可得到9*10^16J(焦耳)能量,每度電能相當3600000J,每噸炸藥相當4814000000J,因此1kg物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化成能量相當250億度電能,2151萬噸炸藥。等價對等轉(zhuǎn)換,能量轉(zhuǎn)化為質(zhì)量,就是250億度電能的能量,才能夠轉(zhuǎn)化出1kg質(zhì)量,或者2500萬度電的電能,才能夠轉(zhuǎn)化出1g質(zhì)量。

而目前人類的煤炭、石油、天然氣等等這些能源利用方式并不是質(zhì)能轉(zhuǎn)換,而是通過化學反應的方式,質(zhì)能轉(zhuǎn)換在其中極其微量,如果按照質(zhì)能方程式計算,這種轉(zhuǎn)化率非常低,比如說1kg煤通過燃燒只能夠得到大約3000萬J能量,質(zhì)能轉(zhuǎn)化率只達到了3*10^-10,也就是300億分之一,目前人類取得最大的質(zhì)能轉(zhuǎn)化率其實是核能,核裂變的質(zhì)能轉(zhuǎn)化率達到了百分之0.1,核聚變的質(zhì)能轉(zhuǎn)化率達到了百分之0.7,目前人類已知能夠?qū)崿F(xiàn)百分之100的轉(zhuǎn)化率只有正物質(zhì)和反物質(zhì)的湮滅,不過目前科學家并沒有發(fā)現(xiàn)大量的反物質(zhì),所以想要實現(xiàn)正物質(zhì)和反物質(zhì)的湮滅,還是非常困難的。

根據(jù)這個方程計算,1g(克)反物質(zhì)全部釋放的能量約9*10^13J。但反物質(zhì)湮滅需要有正物質(zhì)的參與,1g反物質(zhì)會嚴格與1g正物質(zhì)發(fā)生湮滅,所以就會爆發(fā)出2g的能量,即1.8*10^14J。這個能量有多大呢?每kw/h(千瓦/時,1度)電能相當于3600000J,每噸TNT炸藥爆炸能量相當于4184000000J。因此1克反物質(zhì)和1克正物質(zhì)湮滅,就能夠產(chǎn)生相當5000萬度電,或者說4.3萬噸TNT爆炸所產(chǎn)生的威力,廣島原子彈爆炸當量大約是1.3萬噸,這1克反物質(zhì)和1克正物質(zhì)轉(zhuǎn)化為之后的能量威力相當于3.3顆廣島原子彈產(chǎn)生的威力。如果人類真的能夠?qū)⒎次镔|(zhì)利用起來,人類的科技將會大幅度的提升。

不過目前人類還無法找到大量的反物質(zhì),按理來說,正物質(zhì)和反物質(zhì)應該是一樣多的,為什么在我們的宇宙中存在大量的正物質(zhì),卻找不到反物質(zhì)?科學家認為,宇宙最早誕生的時候,都是正反粒子成對出現(xiàn),這樣宇宙創(chuàng)立初期,絕大多數(shù)粒子都會湮滅,如果一切都是完美對稱守恒的,那么就不會出現(xiàn)我們的世界了,但宇稱并不守恒,這種不完美多出的一些正物質(zhì),就組成了我們的世界。有不少科學家認為,在我們的宇宙中,應該存在另一個宇宙,在這個宇宙中,存在大量的反物質(zhì),正物質(zhì)和反物質(zhì)是分開的,所以我們在這個宇宙中無法找到多余的反物質(zhì),目前科學家正在研究反物質(zhì)的奧秘。

在2010年的時候,歐洲核子研究中心通過大型強子對撞機制造出了數(shù)以千計的反氫原子,成功的使用了其中的38個,這些反物質(zhì)存在了0.17秒,雖然說他們存在的時間很短暫,但是這也是人類歷史上一次重大的突破,未來隨著人類科技的進步,說不定人類能夠制造出更多的反物質(zhì)來,目前人類利用的煤炭、石油、可燃冰、天然氣這些都是地球上最基本的能源,人類對它們的轉(zhuǎn)化率非常低,它們也只能夠滿足人類的基本需求,如果說人類能夠成功的研發(fā)出可控核聚變或者是反物質(zhì)來,那么人類的科技一定能夠大幅度的提升,小編希望人類能夠早日實現(xiàn)自己的夢想。

小編認為,人類作為地球上最有智慧的生命,從人類誕生以后就開始不斷的探索世界的奧秘,目前人類已經(jīng)對宇宙有了大概的認知和了解,只不過在宇宙中還隱藏著很多我們不知道的奧秘,這些奧秘都在等待人類去探索和研究,人類能夠在短短幾千年的時間內(nèi)走出地球,這說明人類科技發(fā)展的速度很快,不過未來隨著人類科技的進步,人類一定能夠解開宇宙中所有的奧秘,到時候我們不僅僅能夠解開宇宙的秘密,還能夠讓人類文明長久的發(fā)展下去,希望這一天能夠早日到來,對此,大家有什么想說的嗎?

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