[2723] Outdated Periodic Table

Title Text:Researchers claim to have synthesized six additional elements in the second row, temporarily named ‘pentium’ through ‘unnilium’.

Origin:https://xkcd.com/2723/

https://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/2723:_Outdated_Periodic_Table

过时的周期表

研究人员声称已经在第二行合成了六个额外元素, 它们暂时被命名为 ‘pentium’ 到 ‘unnilium’。

http://xkcd.in/comic?lg=cn&id=2723

这本漫画展示了科学教科书中的第6.14图,其中展示了元素周期表,但仅显示了前四个元素(氢、氦、锂和铍)。兰德尔在标题里声称,你可以利用所包含的元素周期表的布局来确定出版物的日期,根据其中所含或缺失的元素。在这种情况下,他的书在大爆炸后仅半小时出版,这个时候只有那四个元素存在。笑话就在于,他将周期表中缺少某些元素归结为这些元素尚未被发现,而不是因为它们尚不存在。

从大爆炸开始的大约10秒到20分钟之间,被称为大爆炸核合成的阶段发生了。在那个时候,氢离子(单个质子)大量提供了氦和少量锂。还形成了一些铍-7,这是一种不稳定的同位素,半衰期为53天,所形成的很大一部分在大爆炸后几个月仍然存在,当然,在半小时后,大部分所形成的仍然存在。

结论是兰德尔的科学书是在那四个元素唯一存在的情况下出版的,并且在几乎所有铍衰变之前。在那之后,只有前三个元素会存在,直到星体形成并开始恒星核合成的过程。

当然,直到远后恒星核合成创造了支持基于碳的生命所需的所有其他元素之前,我们所知的生命是无法存在的。在大爆炸后的前370,000年,没有任何我们可以想象的生命能够存在,因为(能最终形成分子的形式)的原子无法存在于宇宙的复合阶段,由于宇宙背景辐射的高能量。碳基教科书也无法存在。

即使在现在,许多元素在地球上并不存在,必须通过合成才能进行实际研究,或者根据它们通常短暂的寿命中所观察到的情况进行推断。其他一些元素一直很难检测,收集足够纯净形式或者纯化足够纯净以确切地发现它们。直到这些元素以一种方式或另一种方式被发现之前,它们都不会被包括在周期表中。各种不同版本的周期表都为这些预期中的元素留下了空间,但这些空白现在已经都填满了,所有最近的修改都是在先前版本的表的末尾进行添加,或者是对最近添加的元素名称的更改。

自1869年迪米特里·门捷列夫发明元素周期表以来,周期表一直在持续修订中。由于印刷科学教科书在出版后不会自行更新,因此通过其元素周期表来确定出版物的年代是可能的,但为了进行尝试,需要知道各种元素何时被发现、分离和命名;特定元素的符号何时被采用和更改;各种元素何时移动到不同的群中;以及周期中使用的表由于对原子结构知识的进展而进行的修订。通过检查存在哪些元素来确定作品的年龄是可以做到的,但准确度会较低。

标题文字提到了尚未发现的元素被赋予一个系统元素名作为临时名,直到决定一个更永久的名字。这些名字是基于一组标准的希腊和拉丁语词根(用于”拼写”一个元素独特的原子序数,即质子的数量)并在末尾加上”-ium”。标题文字声称,在该图中的教科书中,研究人员声称他们已经在第二行合成了六个额外的元素,暂时称为’pentium’(原子序数为”5″)到’unnilium’(”one zero”,或者”10″),就像元素”118″暂时被称为”ununoctium”一样。在本漫画发布时,元素118是目前最后被确认的元素,并且已正式命名为oganesson。先前绘制周期表的2639号漫画的标题文字也提到了这一点。

在我们的时间和现实中,第五号元素实际上是众所周知的硼。(其暂时的“Pentium”名称也用于Intel在上世纪90年代推出的一系列微处理器。)元素10的“Unnilium”是氖,是一组惰性气体成员,(连同同组成员氦)直到19世纪末才被发现。虽然氦是最早存在的元素之一,并且仍然是宇宙中最常见的元素之一(按质量计约占24%,氢约占75%,其余所有元素相加为其余部分),但它并未出现在最早的周期表中。在离地球很远的地方,作为太阳的组成物质,它是在大约三十年后才在地球上的实验室中最终被发现的。(这很可能是因为氦既是惰性的又是轻的。)在“早期科学”时期,氖的临时名称可能更接近于“decium”,其它条件相等。

由于在这本书应该出版的时候生命是无法存在的,研究人员合成元素的想法,或者实际上甚至不存在书籍或研究人员,当然只是笑话的一部分。

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