水能被压缩吗？无限压缩它将变成铁

相信很多朋友都是老司机了，车辆进水后千万不要点火发动，因为气缸内可能会进水，曲轴会通过连杆推动活塞压缩进入气缸内的水，但水是不可压缩的，因此气缸、活塞、连杆和曲轴肯定有一个会损坏，一般是连杆居多！

连杆断裂，敲破缸体，轻则发动机大修，重则报废！这就是试图压缩水的后果，但世界万物都不是那么绝对，如果施加以无穷大的压力，从理论层面上来看水是否真的可以被压缩？

从水分子结构层面上来看，水的可压缩程度

空气是我们最常见的可压缩物质，比如空压机就是干这个用的，当然我们还能看到二氧化碳气罐，也能看到氧气罐甚至煤气罐，空气能被压缩是因为分子间隙非常大，比如氧气在室温下分子间距大约为3纳米，而氧分子的直径大约为0.3纳米，从理论上来看，如果将氧气压缩到分子挨个排列的话，大约可以压缩1000倍，也就是1000个大气压，当然这个基本不太可能，一般的氧气瓶大气压也就150个左右！

跟气体相比，液体和固体的分子间距就小多了，但并不是说没有，它仍然具有一定的间隙。

相对而言固体分子的间隙比液体分子之间的间距要小一些，但对于我们一般的压缩而言，液体和固体都是不属于可压缩的物质，但由于液体的流动性，因此我们会用液体中的水或者油类用作传递力的介质，比如万吨水压机或者油压机。

水有一种奇怪的特性，即温度高和温度低水的体积都会膨胀，只有在3.98℃时的体积是最小的！这是水分子的氢键在其作用，结冰后分子之间的连接会形成规则的六边形结构，因此体积反而会变大！而水分子之间的连接不能形成共价化学键，因此水分子的分子间距会远大于水分子原子间化学键的距离，这个距离我们在分子级别上压缩水的机会！

但我们一般意义上的压缩都不会大幅减小水的体积，因为这需要极大的压力，比如在100MPa的压力下水的体积才会减少4%，也就是1000个大气压左右，比如在马里亚纳海沟底部的压力大约就是1100个大气压，因此在这个深度的水密度要比海平面上的海水大约要高4%左右！

从原子的角度来看看水的可压缩程度

不存在水原子，因为到了原子这个层面，水分子式H2O都会被解离，事实上也很简单，因为压缩会伴随着超高温出现，当温度升高到2000-3000℃时，这个能量超过了水分子结合的键能，因此水被解离成了氢和氧！

有朋友认为继续压缩，氢原子的电子会被压入原子核与与质子中和成中子，其实这个结果最终确实会发生，但事实上会先经历另一个过程，因为继续压缩下的超高温会导致氢原子的电子会游离，而原子核靠的比较近，形成一种金属氢的怪异物质，因为存在自由电子，它是会导电的！

假如压力继续增大，原子核靠的更近，假如这种氢是轻水，即解离后是H2（氕），那么在伽莫夫因子条件下，它们将在一定概率下穿越库仑斥力壁垒结合在一起，这就是氕的质子链反应第一步！

1H+1H→2D+e(+)+v，ΔE=1.442MeV，Q(v)=0.265MeV ；

上述就是氕氕的聚变反应！

如果这种水中含有重水，那么解离后的氢原子就是D2，也就是氘，请勿小看这个氘，因为它的存在会让聚变的条件更容易发生！而且产生的能量会更大！

2D+1H→3He+γ，ΔE=5.494MeV；

氘有一个中子和一个质子，它与氧结合会形成重水，在自然界中的比例小于万分之二！

如果继续施压这些物质会继续反应，氦三结合会形成氦四，而氦四后的反应顺序则为：

氦-4 → 铍-8 → 碳-12 → 氧-16 → 氖-20 → 镁-24 → 硅–28 → 硫–32 → 氩–36 → 钙–40 → 钛–44 → 铬–48 → 铁–52 → 镍–56

只要无限施加压力，这就是物质转变的过程，最终这个无限压缩的水将会变成铁，因为镍-56会衰变回铁，铁以后再无限压缩，那么它将进入另一个阶段！

从原子核层面看压缩

到了铁之后的压缩就像超新星爆发的恒星铁核坍缩一样，唯一不同的是这是压缩而不是超新星爆发，但坍缩过程几乎一样。继续压缩出现的变化：

电子会被压缩到原子核周围，形成电子简并态物质

这是电子简并力提供的一种支撑力，它并不属于四大作用力，而是费米子不能处于同一个能级，它会阻止继续压缩而成为电子兼并态物质。

电子会被压入原子核，与质子中和成中子，形成中子简并态物质。

继续施压会形成夸克简并态，直至夸克简并态也也无法支撑最终坍缩成没有直径的黑洞

以上是对水无限施压的一系列后果，这个过程从水开始，会历经各种元素到铁，然后成为电子简并态物质，中子简并态，夸克简并态最终成为黑洞，可能宇宙中每天都在发生这样的过程，但地球上是不可能达到这个条件的，因此我们只能从科学角度上做个分析！