下編：化學篇
物質的狀態
初提這個問題，我們也許會十分肯定地回答，物質存在有三態即氣態、液態、固態。這種認識理所當然地是正確的，因為我們從接觸化學、物理的那天起，就是這麼學的。
對於這三種狀態我們不妨先複習一下，在氣態中，組成氣體的原子或分子的能量非常高，各個分離的分子間的引力較低，以致各個分子可以獨立地進行不規則的運動。如果分子或原子的能量降低到某點，那麼分子就不能再保持其獨立性而相互之間開始發生關聯，但此時尚有足夠的能量可供給分子進行運動，使分子在其他分子之間流動，這就是液體。假使分子的能量進一步降低到某一點時，分子之間的聯係更加緊密，各個分離的分子不能互相流動，而被固定到了某個位置上，這時我們就稱之為固態。
物質的三種狀態為我們提供了空氣、水和生活的陸地。然而隨著科學的不斷發展，人們漸漸地發現，物質好像並不是嚴格地按照這三種狀態存在著，在它們之外，還有著其它存在的形式。那麼這些都是什麼呢？
隨著高科技的發展，人們對於物質的其他存在形式的認識越來越清楚了。到了今天，終於有科學家提出，物質還存在著另外四種形式，即等離子態、超高壓態、輻射場態、超離子態。
等離子態：當溫度升高到數百萬度或更高時，物質組成的基本單元——原子的核外電子，就會全部變成遊離狀態，此時氣體就成為自由電子和裸露的原子核的混合物了。根據科學家的研究認為，在一定的超高溫的條件下，任何物質都有可能成為等離子態。例如水銀燈中、雷雨天中的閃電裏都有這種等離子態存在。目前，等離子態已被廣泛地應用於高能物理研究、激光、核聚變等。
超高壓態：如果對於某種物質施加幾百萬個大氣壓時，其物質中原子核的核外電子就會被壓變形，使帶負電的電子和帶正電的原子核壓在一起，這樣物質就會變得結構十分密集。其密度大得驚人，每立方厘米的超固態物質，可達幾萬噸。天文學家是最早的超高壓態的發現者，他們通過對宇宙中的矮星、中子星等觀察，推測這些星球的密度就處於這種超高壓態。目前，這種超高壓狀態的物質在我們地球也成功地被製造，由於其密度極大而十分堅硬，通常用於鑽探、切割等方麵。
對於超離子態、輻射場態，目前了解得還很少，至於它們將會為人類帶來什麼樣的影響，我們暫時無法預知。在我們對物質之態有所了解之後，又發現了這幾種物質存在形式，那麼物質是否有其它的存在形式呢？隻能由未來科學告訴我們了。
放射性元素從哪裏來
在自然界或科學實驗中，有一些原子是極不安分的，它們能夠自發地產生變化，有高能粒子或Ｙ射線光子從它們的原子核中逃掉。由於原子核中的粒子數的減少，因而這種原子就變成了另外一種原子，而屬於同一種元素的原子可以稱為這種元素的同位素，這種能夠從原子核釋放出高能粒子和Ｙ射線的原子，我們一般稱之為有放射性的原子，由這種原子構成，或由放射性同位素所組成的元素，就是放射性元素。
放射性元素一般分為兩類：天然放射性元素如鈾、釷、錒等；另外是人工合成的人工放射性元素，如鉕、鋦、锝等。化學元素周期表顯示的情況表明，在已發現的１０７種化學元素中，排在靠後的基本上都是放射性元素，並且以人工合成的放射性元素居多。另外一些本身並無放射性的元素，其同位素卻具有放射性，這類放射性同位素也占有相當大的比重。
放射性元素都具有一個相同的特點，那就是，其原子不斷進行變化並釋放高能粒子和Ｙ射線，這種變化根據自身元素的不同，時間則長短不一，長者可達數億年，短則僅僅為幾千分之一秒。因而，我們對於這種放射性元素的壽命很難估測，在化學上通常采用一種稱為“半衰期”的計算方法，就是一種元素其衰變為原一半所需的時間。這種半衰期的測定既複雜、又簡單，說其複雜，包括對元素內部原子活動情況的測定，這種原子發生變化可能是瞬間完成的，也可能需要很長時間，所以其原子變化是較難觀測的；說其簡單，這是當原子發生變化後，則很容易計算出其整體變化。
放射性元素的半衰期實際上就是對於該元素的穩定性的一種製定。如釷３２３這種同位素的半衰期為１４０億年，那麼無論從宏觀還是從微觀來講，幾乎與非放射元素一樣，具有著較高的穩定性。而氦５這種同位素，其半衰期僅僅有一千億分之一秒，因此人們是很難看到它的存在的。
放射性元素最早是法國物理學家亨利·貝爾勒爾在１８９６年發現的，從那時起，人們就開始探索放射性元素為什麼會有放射性。目前研究結果，使人們對此有了大概的了解和認識，一般元素其原子核中有８４個或多於８４個質子的元素都是放射性元素。在原子核中，質子是帶有正電荷的，根據庫侖定律，“同種電荷相互排斥”理論，這種質子之間的相排斥力，使得原子核結構很不穩定。因而，隻有放出帶正電荷的質子才能保持穩定狀態。當質子被釋放後，其原子核中質子數目減少，因而就變成了另外一種元素。一種元素是否穩定，主要取決於原子核肉的中子與質子數值的比，即ｎ∶ｐ。這個比值太大或太小都是原子核不穩定的因素所在，通常認為在１.２∶１－１.５∶１的範圍內，是元素穩定的條件。
放射性元素為什麼可以通過釋放質子或捕獲電子來達到這種穩定狀態，以及為什麼ｎ∶ｐ在１.２∶１－１．５∶１之間，元素才具有穩定性這一現象，目前還無法準確地回答，還有待於科學家的努力。
元素有多少
當俄國偉大的化學家門捷列夫發現了化學元素周期表時，世界總共發現的化學元素僅僅有６３種。由於門捷列夫的科學性預言以及後人的努力探索，在１００多年的研究中，科學家們又陸續地發現了４０多種元素。這隨後發現的眾多元素中，大部分是人工製造的，僅一小部分為天然元素。迄今為止，人類所發現和製造的化學元素已達１０７種。然而科學是沒有盡頭的，在第１０７號元素誕生之日起，人們又開始了新的元素的探索。
新元素的探索依賴著科學技術水平的提高，門捷列夫發現周期規律時，人們僅找出了６３種化學元素，隨著科學分析技術的發展，光譜分析技術被廣泛地應用於化學元素的探索工作，在它誕生的２０多年裏，人們所發現的化學元素已達９２種。當第９２號元素鈾被發現時，人們認為鈾也許是最後一種元素了。這時元素周期表上尚有４種元素還沒有被發現。可是在１９３７—１９４０年間，這４種未被發現的元素卻有３種被物理學家們在實驗室中製造了出來。但是９２號元素鈾並沒有像一些科學家所想象的那樣是自然界中最後一個元素，人們隨後又發現了９３號元素鎿，９４號鈈。在以後的研究中，幾乎每隔幾年都有幾個新的元素被發現。直到１９７６年，前蘇聯的科學家們又成功地合成了第１０７號元素，但是從那之後，新元素的探索工作越來越艱難了。
至於１０７號元素是不是化學元素的盡頭，根據科學的理論來分析，我們認為不是。但是，為什麼這麼多年過去了，還沒有發現新的元素呢？因為人們發現第９３號元素鎿的時候，以後發現的元素都是由人工製造的放射性元素。在該元素誕生之時起，就開始進行放射性的衰變了，不斷衰變的過程中，根據時間的長短已不再是發現時的元素，而成為了另一種元素了。放射性元素的衰變時間長短不一，科學家們一般以其衰變到一半原子數裏的時間為標準，稱為半衰期。從人工合成的元素來看，其原子序數越大，則半衰期越短。比如，９８號元素鐦的半衰期長達４７０年，而１００號镄隻有１５小時，到了１０３號鐒僅僅為８秒鍾，１０７號元素則更短，不到１毫秒。由此科學家們預計，到了１１０號元素時，其半衰期則很可能不足一百億分之一秒，因而僅根據目前這種科學手段，恐怕是難以將其發現的。但是也並不是十分悲觀的，科學家根據元素的周期判定，第１０８號、１１４號、１２６號以及１６４號元素將為穩定元素。這種預測真的可能嗎？