03.01 人類能製造出原子彈卻製造不出一粒大米,為什麼?

堇山老翁


我們已經知道原子彈的基本原理是核裂變。鈾元素,確切的說是鈾-235,它的原子核有 143 箇中子和 92 個質子。當一箇中子快速轟擊鈾-235 的原子核時,會分裂出另外兩個元素——鋇和氪,並釋放 2-3 箇中子,以及約 200 兆電子伏的能量。更刺激的是,放出來的中子可以繼續轟擊其他鈾-235,引發不斷的核裂變,稱為鏈式反應。這個反應的威力有多大呢?一克完全裂變的鈾-235 ,就相當於近 20 噸 TNT 炸藥,足以炸倒半徑 120 米內的建築物。

不過,要想引發鏈式反應並不簡單。首先,鈾材料中通常含有雜質,比如鈾-238 ,它和鈾-235 有同樣的質子數,但多了 3 箇中子,屬於同位素。但鈾-238 只會散射或俘獲中子,不容易裂變,無法繼續下一輪反應。所以要想造原子彈,鈾-235 的純度必須在 90% 以上。

  其次,鈾的原子核直徑只佔整個原子的兩萬六千分之一,周圍都是空隙,核裂變放出的中子很容易錯過其他原子核,直接飛到外面。

  所以鈾材料最好是球形,因為同等體積下,球形的表面積最小,洩漏的中子也最少。

  鈾材料的純度、形狀、密度等因素決定了臨界質量,指的是鈾材料剛好能維持鏈式反應的最低質量,需要非常複雜的計算。

  根據美國的核武器研究基地——洛斯阿拉莫斯實驗室這份 1969 年的解密文件,93.8% 純度的球形鈾-235 ,密度為 18.75g/cm? 時,臨界質量約為 52kg。

對於造一粒米本身,它是由C H O組成的碳水化合物,我認為生命科學如果想做的話,應該是可以通過一定的手段合成的,但是效率肯定是不高的,所以沒必要也不現實,若手段可靠可能全球都不會在種植稻穀。對於原子彈,按照前人設計好的結構方法,將不用的同位素進行組裝即可,最重要的是獲取組裝原子彈的原材料,這也是一些國家,比如朝鮮、伊朗很難短時間完成原子彈製造任務的原因之一。








北方有佳人zt


這個問題太棒了!

如果你說的大米,是我們每天吃的米飯的米粒,它是將稻穀經過多次加工後的,是已經死去的沒有活性的植物種子,是胚乳,屬於物質沒有活性,主要成分是澱粉,是可以製造出來的,只是時間和成本的問題。(當然你如果抬槓說不是100%一樣那我沒辦法)

但是,沒有加工過的大米,是製造不出來的,因為它是植物的種子,那是稻穀,是種下去能長出來的,是活性物質。這個人類真做不出來。

人類造不出大米,是現在造不出大米。能做原子彈,因為造原子彈和造大米是兩個不同的領域。

造原子彈我們可以理解它是屬於工業製造的領域,人類工業製造的領域發展了多久呢?可以從石器時代開始算起,人類從製作石頭工具開始積累,要知道,那個時候,做個車輪都不是簡單的事情,阿茲特克文明發展了那麼久,一直到滅亡,都沒有製造出輪子來。

一直積累了300萬年的經驗,到第一次工業革命開始爆發,二次工業革命開始加速,人類到現在數百萬年,才把原子彈做出來。

科技,一定是開始打基礎的時候最慢的,積累到一定程度,以加速度來發展。

造大米,是屬於製造有機物,是生命科學的領域。

生命科學發展了多久呢?17世紀列文虎克看到細菌、詹納用牛痘攻克天花,這個時候算是開始萌芽期,還只是經驗主義,知道有這麼個事,但不知道是為什麼。

從19世紀斯巴達開始建立免疫理論系統以知識攻克狂犬病,孟德爾開始遺傳學實驗,生命科學才算真正開始,到現在才200年多一點。

以生命科學的研究對工業製造的研究,現在人類還處於做石斧的階段呢。要知道,目前,我們依然對很多病毒是沒有辦法的。

但是,依託人類整個科學體系的建立,這個積累,不會像工業製造領域一樣需要那麼長的時間。

未來有一天,人類一定可以製造大米、製造植物.....這是時間問題,你覺得不可能?200萬年前,人類也不會覺得手機這種東西是可能出現的。

1828年,德國化學家首次用無機物合成了有機物尿素,20世界開始人工合成胰島素,人類開始用無機物合成有機物。但是這些成就,相當於我們做了個比較漂亮的石斧,想想石斧和原子彈差距有多大吧。

我們看看大米的結構


想不到這麼複雜吧,以後我們每天吃飯的時候要先拜一拜。

如果要做稻穀,就是可以播種下去再長出來的那種.........對人類來說,就是用石頭去做原子彈,首先,我們要學會製造細胞,但是現在要做細胞,等於讓原始人去做計算機.........


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壞土豆趣科普


如果說原子彈學問大,還是一粒米學問大,許多人理直氣壯的說,原子彈的學問大。

當今世界上許多人都是這樣認為。

但是,隨著人類對科技的探索和發現,發現原子彈可以製造出來,一顆種子今天的科技水平卻無法制造出來。

因為一顆種子具有生命的意義,而原子彈卻沒有生命。

人類能夠製造出生命來嗎?

那麼生命的理論雖然現在已經有了,但是人類還沒有完全認知它,一顆種子與一塊石頭的關係,人類還說不出這層關係的原理。

為什麼石頭不能長成大樹,而一顆種子就能夠長成大樹。

原子彈有沒有生命呢?

原子彈沒有生命,它不會長大,它只會爆炸,像火藥一樣引爆。

人類掌握了兩種不同物種的化學反應,在極高的溫度下使其核裂變。

但是這在生命科學理論中只是一個章節,或者是一行字。

而生命理論卻是厚厚的疊起來非常高的綜卷。

這裡面的化學反應,複雜得多。

這裡面有種子內部的各種基因工程的化學裂變,而且被控制有章有序。

化學裂變中,在一個階段的變化,會造成下一個階段的另一種生理化學物質的變化。

而且在外界化學物質的補充下,會產生積累擴張的變化,同時會產生另一種結果的造成,會長出樹幹,樹葉,開花結果。

這一系例的有序的被控制的變化理論比原子彈理論複雜的多。


寶樹白石


原子彈是對宇宙的初步理解,就可以製造的,它對宇宙的本質來說根本不復雜。生命是涉及宇宙本質的最根本核心的原理,是宇宙自然篩選的最高科技,現在的科學離創造生命還差十萬八千里,差太遠太遠,根本不是一個檔次的級別。

人類現在即使能夠製造大米,那也是拼湊而來的,真正製造是靠元素製造DNA,一步一步製造生命,這需要把生命的密碼語言徹底破譯,需要知道粒子之間的真正秘密,這時候就可以任意創造任何生命,人也就真正變成了神。能夠真正從泥土中創造生命,就是神,其他都是利用和拼湊,不需要真正的懂,這都是人的範圍。

人離神還差很遠很遠。


董豔臨


我來說說。

原子彈是人工產品,人工產品就是人類用手或者藉助工具,對某些原材料進行加工後生產出一種新的東西,人工產品不管多複雜是可以想辦法造出來的。

大米是天然的東西,是大自然的產物,大自然的動植物需要遵守大自然的規律,例如適合的陽光、空氣、水、溫度、時間等才能長出水稻。

當然,現在的水稻是經過人類幾千年改良、培育出來的,從某種意義上說,也是人工產品,只不過這個過程很慢長,變化也比較靠天的成份多些。

人類還不能在生產線上生產大米,但是人類可以改良,優選水稻生產,為地球人生產出更多的糧食。

中國是世界上種植水稻最早的國家。

中國的科學家袁隆平已經讓很多不能生長水稻的地方種出了高產水稻,袁隆平已經讓世界上很多不發達國家的饑民吃上了大米。

但願有一天地球上的人類不再捱餓,不再有戰爭,永遠和平!


鵬學天下


這是好問題,但未必正確。

就研發規模、複雜程度、安全生產、生態保護、試驗基地、維修養護、人力資源等綜合因素而言,【製造原子彈】遠比【製造一粒米】複雜的多、危險的多、燒錢的多。只是人類還沒有真正進入並抓住【分子生物學】與【細胞動力學】的核心機制而已。


1 自然科學有盡頭,技術科學無止境

自然科學(簡稱【科學】)的任務是:不斷髮現新自然現象、不斷選擇新自然資源、不斷認識新自然規律、不斷明白【純自然】的原理和機制。——在人類還不至於毀滅之前,自然科學的任務終將徹底完成。

技術科學(簡稱【技術】)的任務是:不斷利用自然資源、不斷模仿自然運動、不斷改造自然形態、不斷創造【超自然】的新材料與新工藝。——只要人類還活在這個世界,技術科學的任務是永無止境的。

天工開物,天工即自然,自然造自然。光子造電子,電子造光子。自然物造自然人,自然人造自然物。不是造不出來,只是沒到那境界。


2 原子彈的科學研究與技術研製

科學與技術,雖然不可分割與相輔相成,但也是可以分工明確的。

原子彈的科學性研究研製與技術性研製研試,是極其複雜的超大系統工程,曼哈頓計劃就有60萬人參與。

2.1 原子彈的【科學性研究】極其複雜❗

原子彈與【核反應堆】一樣,依據【核裂變鏈式反應】。只要使【中子增殖係數k】大於1,鏈式反應規模將越來越大,最終發生爆炸。反應堆也可以成為一顆“原子彈”。但是反應堆重達幾百噸、幾千噸。這就要減小【臨界質量】,利用【快中子】裂變體系,【裝藥】必須是高濃度裂變物質,【裝藥量】>>【臨界質量】,【增殖係數k】>>1。


我們只能利用【鈾235裝藥】、【鈈239裝藥】和【鈾233裝藥】三種裂變物質。 鈾235是原子彈的主要裝藥。獲得【高濃度鈾235】並不是輕而易舉,天然鈾235含量很小,140個鈾原子只含1個鈾235原子,其餘139個都是鈾238;鈾235和鈾238是【同位素】,化學性質幾乎相同。

必須提純鈾235,【普通分離法】無濟於事,【氣體擴散法】終獲成功。鈾235約比鈾238輕1.3%,但氣態的鈾235運動稍快,可稍稍分離。【六氟化鈾】是唯一合適的氣化物,在56.4℃即昇華成氣體。鈾235六氟化鈾與鈾238六氟化鈾分子相比,質量相差不到1%。【六氟化鈾氣體】在加壓下被迫通過一個【多孔隔膜】。含鈾235的分子通過多孔隔膜稍快,增加程度十分微小。獲得幾乎純鈾235要讓六氟化鈾氣體數千次地通過多孔隔膜。




▲504鈾濃縮離心機

其它提純方法還有:【離心法】、【噴嘴法】、【冠醚法】、【激光法】更有吸引力。

【鈈239裝藥】,通過鈾238在反應堆生產。 鈾238吸收一箇中子,變成鈾239,鈾239衰變成鎿239, 鎿239衰變成鈈239。由於鈈與鈾是【非同位素】,雖然很少鈾轉成鈈,但比【鈾同位素】的分離容易得多。【鈾233裝藥】,通過【釷232】在反應堆內經【中子轟擊,生成釷233,再相繼經兩次【β衰變】而製得。鈾235是【核火種】,沒有鈾235就沒有反應堆、原子彈與原子能利用。

只要使【核裝藥】體積或質量超過【臨界值】,就可實現核爆炸。但還有【核引爆】問題:不要爆就不爆,要爆就爆。通過控制【臨界質量】或【臨界尺寸】來實現。最簡單的原子彈採用【槍結構】。兩塊小於臨界質量的鈾塊,隔開不會引起爆炸,在一起時大於臨界質量就立刻爆炸。

若【慢合】,反應開始產生的能量足以將它們吹散,使鏈反應停息,爆炸威力和核裝藥的利用率就很小,關鍵是使它們【速合】。


2.2 原子彈的【技術性研製】極為複雜❗

除鈾235鈈239等【核材料】研製與生產極其複雜外,【核戰鬥部】的研製也是極為複雜的,要與【核武器系統】研製協調一致。研製過程大致如下:從設想階段開始;經過關鍵技術課題和部件的【可行性研究】,形成包括重量、尺寸、形式、威力、核材料、核試驗要求、研製工期、經費等內容的幾種【設計方案】;再經過論證比較和評價,選定設計方案,確定【戰術指標】與【技術指標】;然後進行【型號設計】、各種【模擬試驗】;【工藝試製】,通過【核檢驗設計】合理性,最後達到【設計定型】、【工藝定型】與批准生產。要有專業【科技隊伍】,並配備必【試驗場所】與【核試驗場】。武器交付部隊後,研製和生產部門還要提供維護、修理、更換部件等服務工作,按反饋的信息進行必要的改進,並負責其退役處理或更新。

要吃透戰鬥部的【反應機制】,弄清各種【物理參數】,掌握多因素的內在聯繫與變化規律。為此,要進行【原子核物理】、【中子物理】、高溫高壓下的【凝聚態物理】、【超音速流體力學】、【爆轟學】、【計算數學】和【材料科學】等多學科的一系列科學技術問題的研究。還需要【大容量計算機】進行反應過程的理論研究計算,這種計算應儘可能接近實際情況,以便從多種設想或設計方案中找出最優方案,從而節省費用與減少核試驗次數。反覆進行多方面的【模擬試驗】,包括【化學炸藥爆轟試驗】,【材料與強度試驗】,【環境條件試驗】,【控制·點火·安全試驗】等。

3 一粒米的科學研究與技術研製

3.1 一粒米的粗略意思

水稻屬於【種子植物】之生物界。生物的基本單元是細胞。一粒米,是由大量內含特定基因序列的細胞構建的生命體。

100克的粳米的化學成分有,【水】3%,【蛋白質】6.7%,【脂肪】0.9%,【碳水化合物】77.6%,【⑤粗纖維】0.3%,【礦物質】鈣7mg,磷136mg,鐵2.3mg,【維生素】B10.16mg, B2 0.05mg,。煙酸1mg,【氨基酸】蛋氨酸125mg,纈氨酸394mg,亮氨酸610mg,異亮氨酸251mg,蘇氨酸280mg,苯丙氨酸394mg,色氨酸122mg,賴氨酸255mg。



植物細胞直徑通常為10-100μm。形態有圓形、橢圓形、多面體、圓柱狀和紡錘狀。

3.2 一粒米所含的細胞動力學

以高中生物學綱要為線索,概述如下。

3.2.1 細胞的物質結構

命題1:神奇的細胞功能,不外乎是為數不多的【基元物質】,在【特定溫度】與【特定電解質溶液】環境下的隨機性組合。

命題2:【生物分子】很複雜,但皆可追究到【電子電荷】與【核電荷】激發的【介質流】、【能量流】、【信息流】。

3.2.2 細胞的組織結構

命題3:細胞所含的各種【膜或壁】,都是具有針對不同介質的【可阻隔】與【可通透】的控制性的【半透膜】。

這或許是未來製造人工大米的一個工藝原則,需要材料科學領域的【超精細】滲透膜。

命題4:細胞所含的各種【體或質】,都是具有【可滲透】與【可拓撲】的【半流體】。

這可以解釋:免疫細胞、病毒、鉅細胞噬菌體,易於學習環境,而常有習得性進化。

3.2.3 細胞活動必需的酶動機

命題5:酶尤其是三磷酸腺苷酶(ATPase)可以是提供細胞活力與能源的基本動機。




小結

隨著細胞科學與基因技術的不斷髮展,人類可在不久的將來製造出自然的大米。


物理新視野


原子彈是上個世紀的科技產物,爆炸後騰空而起的巨大蘑菇雲能夠給敵方強大的震懾,同時也可以讓自己的國家吐氣揚眉,在國際上爭取到大國的地位。依靠兩彈元勳等一大批科研人員的艱苦努力,中國在上個世紀六十年代擁有了自己的原子彈和氫彈,這讓中國人在國際上挺直了腰桿。

中國是世界上少數幾個擁有核武器的國家,可是中國為什麼造不出優秀的汽車發動機?為什麼造不出數碼單反?為什麼全世界的科學家也不能人工合成出一粒大米?這個問題說起來很簡單,原因就是和這些比起來,製造原子彈並不是多困難的事情。

原子彈在上個世紀40年代就製造了出來,人類已經進入了21世紀20年代,原子彈的製造技術早已不是機密,只要有資金保障並且不受到干擾,大多數國家都能夠製造出原子彈。人們覺得原子彈非常高大上是因為那爆炸的蘑菇雲能夠給人強烈的視覺震撼,那種震撼不是小巧的數碼單反或人工合成出的一粒大米能夠催生出來的。

要想合成出一粒大米,那可是難於上青天的事情。大米里含有蛋白質、脂肪、碳水化合物等,僅蛋白質就不只有多少種。人類現在只能對一些分子量比較小的蛋白質進行人工合成,分子量大的很多蛋白質連結構都還沒搞清楚呢,談何去合成?

就算世界上有很多個解析蛋白質結構的施一公和顏寧,再用上足夠多的冷凍電鏡,將大米中所有蛋白質的結構都解析清楚了,並且有團隊也能夠人工合成出那些蛋白質。可是那些蛋白質不能胡亂堆在一起,大米中的蛋白質是有序排列的,各在其位。人類難以將所有的蛋白質分子一一排列到位,更何況還有脂肪分子、碳水化合物分子……

從物理學上講,生米煮成熟飯後是不能復原的,因為熵增加原理不允許熟大米向生大米轉化。各種分子在生大米中是按照一定的規則有序排列的,大米一旦被煮熟分子的有序排列就被打破了,分子就變成了亂七八糟的無序排列。熵增加原理指出,自發的過程都是向無序性增大的方向進行。要想讓熟飯變回生米,需要花費很大的工夫去對抗熵增加。人類還不能讓熟飯變回生米,更談不上人工合成出一粒大米了。


刁博


大米比原子彈難多了。目前還是科幻類問題吧?哈哈。展開幻想:1.分子層面把各種大米的營養成分湊齊,塑形為大米,再想辦法還原口感。2.基因技術。基因也是分子級,突破所有基因的密碼,那不止大米,啥都能造了吧?用一個超大的陽光房,裡面量產大米,一天成熟,人類永無饑荒,挺好的。


萌之商都


農業技術上早已經可以以秸稈為原料,生產澱粉、脂肪、蛋白質、乳酸等作為畜牧業的飼料——秸稈回收和運輸是規模化主要的障礙,成本還是偏高,畢竟隔壁農學院也不是吃乾飯的,高產作物實在是太便宜了。

從功能的角度來說,這其實已經可以算實現“造出一粒米”。當然如果摳文字,一定要做出形態、口感、香味上無法區分的“一粒米”,那還成本問題。技術上沒有困難,無非是成份的配比、合成2-乙酰-1-吡咯啉加多少、如何批量成型之類的工藝性課題。


出了名的難搞a


誰說人類製造不出大米來!中國🇨🇳的袁隆平生先就能製造出更多的大米來!他的水稻雜交育種技術讓全世界的大米產量翻了好幾翻,這都是世界上公認的高級人物!難道這還不算是人類製造上的奇蹟嗎?出題的小編今後出題最好是多想想再出!當今的社會科技是多麼的發達,只要你想得到沒有什麼是製造不出來的,只是時間的長短而已,想什麼就能製造出什麼來!


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