火到底是什么？答案比你想象的更離奇

火是一種古老的技術(shù)，幫助了我們塑造人類(lèi)進(jìn)化.我們的祖先使用火為了安全、烹飪和保存食物。他們圍著跳動(dòng)的火堆聚集，分享故事，傳遞文化知識(shí)，建立社區(qū)。

如今，火已成為重要的工業(yè)工具。它依然融入我們的日常生活和儀式中（比如吹滅生日蛋糕上的蠟燭）。

正如數(shù)百萬(wàn)年前一樣，火能夠塑造我們的景觀(guān)，擁有毀滅性和重振整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。

相關(guān)報(bào)道：考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)了人類(lèi)使用工具生火的最早證據(jù)

火如此熟悉，卻又難以定義?；鸬降资鞘裁?？

我們先從一個(gè)更容易回答的問(wèn)題開(kāi)始。

火的原料是什么？

點(diǎn)燃火焰需要三樣?xùn)|西：燃料（燃燒物）、氧氣，以及初始火花或熱源。這被稱(chēng)為火三角，但你也可以把燃料和氧氣稱(chēng)為“反應(yīng)物”，初始熱量稱(chēng)為“活化能”。

對(duì)于叢林火災(zāi)來(lái)說(shuō)，有機(jī)物（如木材）提供了燃料。空氣中存在氧氣，活化能可能來(lái)自多種來(lái)源，例如閃電或者人類(lèi)活動(dòng)。

如果我們?nèi)コ渲幸粋€(gè)反應(yīng)物，火就無(wú)法繼續(xù)燃燒。撲滅叢林火災(zāi)時(shí)，可以通過(guò)以下方式去除熱量用水撲滅火焰.水被轉(zhuǎn)化為蒸汽，蒸汽也通過(guò)排擠空氣來(lái)?yè)錅缁鹧?。燃料可能被火?zāi)本身消耗殆盡，或通過(guò)危險(xiǎn)減免措施提前移除，或者文化焚燒.

火的主要“產(chǎn)物”是能量，以及二氧化碳和水蒸氣。當(dāng)燃料超過(guò)燃燒所需的氧氣時(shí)，比如叢林火災(zāi)，可能會(huì)有額外的產(chǎn)品。

其中一種是煤煙，是微小、半燃燒的碳顆粒。這些產(chǎn)品相互作用，提供了我們?cè)诮?jīng)歷火災(zāi)時(shí)所感受到和看到的效果。

我們從火中感受到的溫暖來(lái)自能量輻射以熱的形式向外擴(kuò)散。該熱氣體產(chǎn)物上升因?yàn)樗鼈兊拿芏鹊陀谥車(chē)^冷的空氣。這些氣體攜帶著煙塵顆粒，由于高溫，會(huì)發(fā)出黃橙色的光芒.

在叢林火災(zāi)或篝火中，我們感受到的就是燃燒的煙灰?；鹧鎸?shí)際上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們能看到的地方。隨著煙灰上升，它冷卻并發(fā)出我們看不見(jiàn)的顏色，比如紅外光.

那么，什么是火？

顯然它不是液體或固體。雖然火焰確實(shí)涉及高溫氣體，但火焰只存在于火焰燃燒時(shí)。它們本身并不穩(wěn)定，我們也無(wú)法像二氧化碳或水蒸氣那樣在容器中收集火焰。因此，火焰和火不是氣體。

我們也可以排除等離子體——第四物質(zhì)狀態(tài).等離子體類(lèi)似于極熱氣體，但存在一些關(guān)鍵區(qū)別。

等離子體中蘊(yùn)含的熱能如此之大，以至于等離子體中的原子會(huì)被電離，這意味著它們無(wú)法再保持所有電子。等離子體就像一鍋帶電粒子的湯，包括電子和電離原子，能夠?qū)щ姴㈨憫?yīng)磁場(chǎng)。

在最猛烈火災(zāi)的最熾熱區(qū)域，可能存在足夠的電離原子形成弱等離子體區(qū)域.然而，等離子體本身并不穩(wěn)定，火焰整體上并不像等離子體那樣表現(xiàn)。

相關(guān)報(bào)道：我們與火的關(guān)系正在制造燃燒的冰河時(shí)代

事實(shí)上，火根本不是物質(zhì)?；鹗?em>流程.這是一種叫做燃燒的化學(xué)反應(yīng)。

這是地球獨(dú)有的過(guò)程

氣體和等離子體無(wú)處不在宇宙中，但我們所經(jīng)歷的火焰——可見(jiàn)的氧氣火焰——似乎是地球獨(dú)有的。

地球本身由塵埃和氣體形成圍繞著一顆年輕的太陽(yáng)，太陽(yáng)熱得幾乎完全是等離子體。宇宙是數(shù)萬(wàn)億個(gè)星系每個(gè)都充滿(mǎn)了恒星和可能的行星系統(tǒng)，所以外面有大量的氣體和等離子體。

與此同時(shí)，我們的地球是宇宙中唯一的地方火災(zāi)已知可能發(fā)生。

這是因?yàn)榛鸬年P(guān)鍵成分之一——穩(wěn)定的氧氣供應(yīng)——是生命的副產(chǎn)品.據(jù)我們所知，生命只存在于地球上。

艾瑪·布朗數(shù)學(xué)與物理講師，澳大利亞昆士蘭大學(xué)

本文轉(zhuǎn)載自對(duì)話(huà)采用知識(shí)共享許可協(xié)議。請(qǐng)閱讀原文.

寶寶起名 起名