文档介绍：多维空间里的化学元素最初的元素周期表提出时,仅有63种元素,随着时光的推移,人们用了各种办法,将其发展到了118种左右。如今,每发现或创造一种元素,都要耗费巨大的财力、物力,或许,人们可以将发展周期表的工作拓展到更多维的空间里去,那里有更为广阔的天地……以我们最为熟悉的碳元素来举例,在碳的最外电子层中,有四个原子轨道,有一个是球状的,而另外三个则是类似于染色体的纺锤状,分别沿空间的三个方向分布,在这四个原子轨道中,共有四个电子,当碳原子与其他的原子要成键时,这些轨道就要发生一种被称为〃杂化〃的变化,形成四个能量均等的新轨道,我们的碳元素就凭借这四只〃小手〃,与形形色色的元素发生复杂的键连,最终构成了我们丰富的有机世界。在我们的三维空间中,我们可以建立一个直角坐标系,但可以有3个坐标轴z因此电子们的〃家〃——轨道可以有约三个方向的取向,现在,如果让我们把空间坐标系沿着一个方向〃编排〃(即投影)到一个平IEI上,那么有一个坐标轴将要消失,空间的坐标系也就成为了平面坐标系。换句话说,我们通过数学中的坐标系变换,直观地理解了维度的变化。可这与元素有什么关系呢?前面提到的碳元素有三个不同方向的轨道与一个〃球〃型轨道,可一旦我们〃编排〃它,自然地,有一个轨道就消失了!因此可以说,二维世界中,元素的原子核外可容纳的电子数目也将大大减少。实际上,由于原子核中核电荷数还在呈规律性的递增,那也就可以说,二维世界中,有一些我们熟知的元素是根本不存在的!这其中也许就包括碳——这个构成我们世界的基本元素!由于是二维空间,取代碳原子的元素可与其他元素相连的〃小手〃也要少一只,也就是说〃二维〃有机世界也大不如我们丰富!现在,让我们把目光投向更高维的空间。二维世界是三维世界的_个投影,那么自然而然大家会想到三维世界也许是更高维世界的一个投影!而爱因斯坦很早就在相对论中提到了这个思想,那么维度高了,元素种类也将会变得很丰富。正如前面描述,维度的减少会使元素周期表变短,那么相反,维度增加时元素种类也将变得更加丰富。化学家们相信,结构决定性质,维度的改变通过改变结构,最终影响到性质。我们可以相信,低维材料学家穷其一生创造出的材料,还没有高维世界中自然存在的元素、材料丰富。而创造新材料,不正是现代科学家孜孜不倦的追求么?