元素周期表，真的已经写完了吗？ | No.525|元素周期表|原子核|宇宙线起源|玻璃|粒子|质子

元素周期表我们大家都熟知，

它包含了已知的118种元素，

但它真的已经被写完了吗？

还会不会有新的元素被发现？

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Q1 双层玻璃杯为何内层先碎？
Q2 还会发现全新元素吗？
Q3 空调外机的热风会加剧温室效应吗？
Q4 摇过的可乐如何才能不喷？
Q5 最近发现的“胶球”粒子是什么？
Q6 倍速播放视频为何帧率不变？
Q7 云很重为何还能悬浮？
Q8 打哈欠时为何会听不清？
Q9 体表与体内温度有何区别？
Q10 近视的人老了也会得老花吗？

Q1 双层玻璃杯摔了，为什么外层没碎，内层却碎了？

by π

答：

我们生活中常见的双层玻璃杯结构由两层玻璃组成，其内层玻璃通常只在杯口边缘处与外层烧结相连，底部则是悬空的。两层玻璃之间通常含有空气或被抽成部分真空，这样的设计既可以避免烫手，又能有效保温保冷。

为了减轻杯子的整体重量、提升透光度以及优化隔热效果，制造工艺通常会将内层玻璃吹制得比外层更薄。所以承受机械弯折和冲击波的能力自然低于外层。

其次，外层玻璃与周围空气和地面接触，被摔时部分震动能量可以通过外部介质有效耗散。而内层玻璃处于中空的封闭环境，当冲击波沿着杯壁传导到内层时，内层玻璃不易向外部介质传递能量，极易在其自身的固有频率上产生破坏性的共振，导致这层内胆被震碎。同时，撞击瞬间产生的剧烈减速度，会通过唯一的物理连接点（杯口）瞬间传递给悬空的内胆。此时，内胆会由于惯性产生形变拉拽，导致杯口结合处产生极高的剪切应力。一旦超过玻璃的抗拉极限，裂纹就会从杯口瞬间向内胆蔓延。从而导致内层更容易摔碎。

by Cliff

Q.E.D.
Q2 以后还会发现更多全新的元素吗？

by 匿名

答：

很可能会，但数量和时间都无法确定。

截至2026年8月，国际纯粹与应用化学联合会正式承认的元素仍有118种，最重的是118号元素，也叫奥加涅松。119号和120号元素尚未得到确认。

一种元素由原子核里的质子数决定。只要实验得到含有119个质子的原子核，并通过衰变过程等证据完成验证，119号元素就会成为一种全新的元素，还会开启元素周期表的第八周期。

越重的原子核越难制造。原子核里的质子都带正电，质子越多，相互排斥越强。两个原子核即使发生碰撞，也常常无法融合，或者刚刚融合便发生裂变。实验可能持续数月乃至数年，最后只得到一两个原子。这些原子通常还会在很短时间内衰变，因此科学家主要通过一连串具有特征的衰变信号确认它们存在过。

理论上还可能存在一个相对长寿的超重原子核区域，通常称为稳定岛。这里的“稳定”只是寿命可能比周围的超重原子核更长，仍然不能理解为像铁、金或氧那样长期存在。目前还无法确定稳定岛的准确位置，也无法确定元素周期表最终能延伸到多少号。2024年的超重元素综述指出，元素周期表的边界仍是开放的研究问题。

所以，周期表今后很有可能再增加几格，119号和120号元素是目前最现实的目标。继续向后寻找会越来越困难，人类最终能制造到哪里，还需要由实验给出答案。

by 淇鲤

Q.E.D.
Q3 夏天开空调时空调外机吹出的热风会加剧温室效应吗？

by 匿名

答：

要回答这个问题，我们得知道“温室效应”是什么，还要与城市热岛效应区分开来。太阳光照射地球会使地球升温，热的地球又会向冰冷的宇宙空间散热，地球的温度会在吸热与散热间维持动态平衡。然而，一些气体会减少地球向宇宙空间释放的热量，这些气体被称为“温室气体”。如果温室气体增加得超出了地球自我调节的限度，温度动态平衡就会被打破，地球的气候会变得更炎热，这种效应被称为“温室效应”。

空调的基本原理是气化吸热和液化放热。液体的沸点跟气压有关，使用压缩机就能操控它的物态变化。专用的制冷剂会在低温低压的室内液化带走热量，再到高温高压的室外液化释放热量。这样，室内的热量就被搬运到了室外。空调外机吹出的热风就是被这部分热量加热导致的。

现在我们可以回答这个问题了：因为空调外机的热风不含温室气体，所以它不会导致温室效应。

参考文献：

赵伦.温室效应研究综述[J].中国环境管理干部学院学报,1996,(3):38-40+34.DOI:10.13358/j.issn.1008-813x.1996.03.012.
孟华,龙惟定.现代空调与室外环境的互动关系[J].制冷与空调,2004,(1):10-14.

by nerou987

Q.E.D.
Q4 使劲摇晃了一瓶没开启的可乐后，想在开启时不让可乐喷出来，有什么方法吗？

by 安昊洋

答：

摇晃后可乐之所以喷涌，是因为二氧化碳从液体中析出附着在瓶壁内表面形成微小气泡，打开时压力骤降，这些气泡急剧膨胀，裹挟着液体喷出。要想降低可乐像喷泉一般涌出的概率，核心原理就是让瓶内被压缩的二氧化碳重新溶回液体以及让气泡不要集中喷出。

一个最常见的方法就是将摇晃后的可乐静置一段时间。摇晃使原本溶解在液体里的二氧化碳被“赶”了出来，形成了大量容易膨胀的气泡。静置时，二氧化碳重新分布，系统会重新趋向稳定状态。

除此之外，还可以敲击瓶身和物理降温。用手指或其他硬物敲击瓶身四周，可以帮助附着的小气泡脱离瓶壁，让它聚合上升到顶部的空气层中，减少突然大量形成气泡的机会。同时，气体的溶解度随温度降低而升高。将摇晃后的可乐放进冰箱，温度降低后，析出的二氧化碳重新溶解回液体中，气体不容易迅速逸出。

如果实在等不及，也可尝试如下的开盖技巧，笔者亲测有效。在开启的过程中不要一次性完全拧开，慢慢松开瓶盖，当听到放气声后停止再反向拧紧。重复几次这个过程，慢慢释放瓶内气体，直到声音逐渐变小后，再完全打开，这样可以避免大量液体一次性冲出。

上面的方法也可以根据条件结合使用，静置、敲击、降温、慢开。通过这一套流程，可以在很大程度上避免开盖时那场突如其来的“喷溅”。

by 持之以恒

Q.E.D.

Q5 新发现的“胶球”粒子是什么？这个发现有何意义？

by 匿名

答：

这里的“胶球”和橡胶球没有关系，听着也有些许的胶水般的意味。它是一种主要由胶子结合而成的粒子。胶子负责把夸克紧紧束缚在一起，同时也能彼此作用。胶子原本负责“拉群”，没有在“C位”亮相过，这次也是轮到自己组团出道了。

这个粒子叫X(2370)，2011年由北京谱仪Ⅲ实验发现。研究人员随后分析了约100亿个粒子衰变事例，逐步确认它的质量、运动特征和衰变方式都符合胶球预期。2026年的最新结果表明，胶球成分在X(2370)中占据主导，不过它可能还混有少量其他成分。

“宇宙不语，只是淡淡说了句力道式微，便随手拧了个胶球留在这里。”

胶球是量子色动力学预言了近半个世纪的粒子。它的发现说明，传递强相互作用的胶子确实能够自己结合，形成一种新的物质形态，相当于理论中的“隐藏角色”终于完成了身份验证。

它还能帮助科学家研究质子和中子内部的强相互作用，以及物质质量从何而来。这项成果暂时不会直接改变日常生活，它更像是在完善人类对物质世界底层规则的认识。这场持续15年的寻找，也算把“坚持就是胜利”刷成了科研实绩了。

by 淇鲤

Q.E.D.

Q6 视频倍速播放时为什么没有感觉帧率有提高？

by 佚名

答：

要想回答这个问题，需要区分视频的原始帧率和播放帧率。假设我们有一个视频是24fps，也就是原视频时间轴上每秒有24张画面。如果以2倍速播放，那么1秒确实会经过原视频的48张画面。因此确实可以认为视频的播放帧率提高了，1秒处理的帧数增加到了48帧。

但问题在于，视频里的运动速度也同时变成了原来的2倍。例如原视频中一个物体每一帧移动10像素。正常播放时，它每秒播放24帧；2倍速播放时，每秒经过48帧，但相邻两帧之间仍然移动10像素。因此，虽然单位时间内经过的画面更多了，物体的运动速度也同比增加，本质上并没有使相邻画面之间的运动跨度减小。

而高帧率之所以让人感觉更加流畅，不是因为提高了播放帧率，而是因为提高了原始帧率，也就是在相同的运动速度下，相邻帧之间的时间间隔和运动跨度更小。

比如真正的48fps视频如果仍然以原来的运动速度播放，那么原先物体每帧移动10像素，现在可能只有5像素，于是运动轨迹会显得更加连续。但把24fps视频简单地加速到2倍，并不会产生这些额外的中间画面，因此不会获得同样的流畅度。除此之外，显示器刷新率还可能进一步限制实际效果。例如48fps的帧序列显示在60Hz屏幕上时，不能完全均匀地对应每一次刷新，可能产生一定的节奏不均匀；如果倍速过高，播放器还可能主动丢帧。

所以，倍速播放本质上只是更快地播放了一遍原来的画面，并没有增加运动过程的细腻程度，所以我们自然不会感觉到真正的“高原始帧率”效果。

by 枕玉听雨

Q.E.D.
Q7 一朵云的重量很重，为什么还能悬浮在空中？

by 雨落吹笙

答：

一朵云可能含有几十吨甚至几百吨的水，但这些水并不是聚成一整块，而是由大量彼此分散的微小水滴或冰晶组成的。

首先，小水滴会受到重力作用而向下运动。根据重力公式，其中，ρ是水滴密度，V是体积，g是重力加速度。由于云层高度相比地球约6370km的半径很小，因此可以近似取重力加速度为常数。液态水在云中常见温度和压力范围内密度变化较小，因此可近似认为密度是常数。

由于表面张力作用，小水滴可以近似看成球体，体积为。因此在ρ和g近似不变时，水滴受到的重力G与半径r的三次方成正比，即。

同时，水滴在空气中下落时还会受到黏滞阻力。对于较小、运动速度较低的云滴，可以用斯托克斯阻力近似，其中，μ是空气的动力黏度，r是水滴半径，v是水滴相对于空气的下落速度。水滴刚开始下落时会加速，随着速度增加，空气阻力也不断增大。当空气阻力与水滴受到的重力接近平衡时，合力趋近于零，水滴便以近似恒定的终端速度下降。

由于小云滴半径很小，其终端速度也很低，再加上云层内部通常存在上升气流，因此它们能够长时间停留在空中。

但随着水滴不断碰撞、合并，半径逐渐增大，重力和终端下降速度也随之增加。当上升气流无法继续托住较大的水滴时，水滴就会向地面落下，最终形成降雨。

by 枕玉听雨

Q.E.D.
Q8 为什么人打哈欠的时候会听不清东西？

by M.W.

答：

打哈欠会暂时改变中耳的压力和平衡状态。声音进入耳朵后，会先引起鼓膜振动，再通过听小骨传递到内耳，最终被大脑感知。而鼓膜想要高效工作，需要满足一个重要条件：鼓膜两侧气压基本相同。如果两侧压力不同，鼓膜的振动状态就会受到影响，声音传递效率也会下降，于是我们就会感觉声音变小、变闷。

简单来说，耳朵里面有一个叫咽鼓管的小通道，连接中耳和鼻咽部，负责调节鼓膜两侧气压。打哈欠时，喉咙和面部肌肉运动，咽鼓管会短暂打开，让空气进入或离开中耳，使中耳压力重新调整。在咽鼓管打开、压力迅速重新平衡的瞬间，鼓膜和听骨链的振动状态受到干扰，就会感觉耳朵发闷、声音变小，像被塞住了一层棉花。等压力恢复平衡，鼓膜重新自由振动，声音又会恢复正常。这和坐飞机升降时“捏鼻子吞咽让耳朵通气”的原理类似。

所以，打哈欠造成的是一种暂时性的声音传递效率下降，通常持续数秒，随着压力恢复，听觉也会恢复。下次打哈欠时，不妨注意一下：你听到的世界突然“安静”，只是鼓膜正在重新调音。

by 持之以恒

Q.E.D.
Q9 体表温度升高与内核温度升高区别在哪里呢？

by 匿名

答：

首先，体表温度和核心温度变化范围不同。身体表面温度变化区间更大，在炎热的夏天，体表温度可以到达35~37℃，而在寒冷环境下，体表局部温度甚至可能出现低于30℃的情况。而身体核心的温度极其稳定，通常维持在36.5~37.5℃，波动幅度不超过1℃[1]。

其次，两者调节机制不相同。体表温度一方面受到外部环境影响，外部环境温度与我们身体温度的温差直接影响了身体的散热效率。同时也是身体主动调控散热的一种手段，比如我们运动时，身体内部产生大量热量需要带走，皮肤血管便会扩张，将热量带到体表，体表升温，通过辐射、对流和汗液蒸发带走热量。核心温度受下丘脑体温调节中枢直接调控，下丘脑视前区的温敏神经元会监测流经大脑的血液温度，通过生理反应比如加速血液流动，肌肉战栗来控制调节[2]。

最后，两者对身体的影响不同。体表的升温大部分是正常现象。但核心温度直接关系酶活性和细胞代谢，核心温度的异常大幅升高是极其危险，甚至危及生命的。我们常听的热射病（重度中暑），便是因为外部高温潮湿等因素导致核心温度异常升高到40℃及以上，此时人会陷入意识模糊、谵妄、昏迷[3]。

参考文献：

Campbell I. Body temperature and its regulation[J]. Anaesthesia & Intensive Care Medicine, 2008, 9(6): 259-263.
Morrison S F, Nakamura K. Central mechanisms for thermoregulation[J]. Annual review of physiology, 2019, 81(1): 285-308.
刘树元,宋景春,毛汉丁,等.中国热射病诊断与治疗专家共识[J].解放军医学杂志, 2019, 44(3):16.DOI:10.11855/j.issn.0577-7402.2019.03.01.

by 玛卡巴卡卟

Q.E.D.
Q10 为什么近视的人上年纪了还会老花呢？

by 匿名

答：

近视和老花眼两者成因完全不同、发生机制相互独立。因此，近视的人老了同样会得老花眼。

首先近视可以是角膜曲率过陡和（或）眼轴过长两种原因造成的[1]。我们可以把眼睛想象成一系列凸透镜，外部光线经过角膜、晶状体等凸透镜调节后，正好汇聚到视网膜，这样我们就看到了清楚的图像。在健康的状态下，晶状体可以通过改变自身曲率（调节）来帮助我们看清楚不同距离的事物。眼轴过长，相当于视网膜被向后推远。此时，角膜和晶状体的屈光力不变，导致光线会聚的焦点落在视网膜前方，因此看远处物体时成像模糊。角膜曲率过陡便是透镜组里有一个透镜突然被换成了一个更小焦距的透镜，对光线的汇聚能力更强，这样外部光线进入后被过早汇聚，正好汇聚到视网膜上。

而老花是由于随着年龄增长（通常在40-45岁后），眼内晶状体逐渐硬化、弹性下降，增加屈光力能力有所下降[2]。我们可以理解为晶状体这个透镜能够“自我调节”的焦距范围变小了，小焦距调节区间被砍掉了，这样看近处时光线就无法精确汇聚到视网膜上，而是跑到视网膜之后。

虽然老花在效果上接近远视，似乎可以和近视相互代偿，且根据光学原理也成立。但是老花和近视的度数很难完全相同，因此也只能停留在理论成立。

我们知道了老花和近视两者致病原因不同，致病部位也不相同，两者几乎独立，因此近视的人年纪大了依然会老花。

参考文献：