年诺贝尔奖物理学奖公布后,关于“量子力学”“量子纠缠”的话题讨论相当火爆。
借这股东风，儿子也迷上了刘慈欣的《三体》，前两天看到史强说“还是孩子们行啊，解决了能源问题”，他觉得挺厉害，就来问我这是怎么回事？
小说里只是普普通通的一句话，现实中想要实现可就没那么容易了。
刘慈欣在小说中解决能源问题靠的是可控核聚变，现实中这也正是广大科学家努力的方向。不过，想给一个四年级的孩子讲明白其中道理，可不是容易的事，这起码得从元素周期表讲起。
为了保护好他这份好奇心，我给他推荐了《一个原子的旅行》这本书。
书是由美国人约翰·巴尼特画的，没错，这是一本插画书。为了让小朋友感觉更亲切，全部插画都是用自动铅笔完成的。
当然，这又不是一本普通的插画书，因为在内容方面它完全出自意大利化学家普里莫·莱维的著名作品《元素周期表》。莱维不但是一位化学家，还是一名极具人文情怀的作家，他曾经被关进过奥斯维辛集中营，因此作品中不仅包含着对化学元素的深刻理解，更借助化学来表达人生意义与物质世界的隐秘联系。
《一个原子的旅行》就是莱维跟随一个碳原子合成分解的史诗，来讴歌生命奇迹的一本小书，很适合孩子阅读。
故事还得从宇宙大爆炸说起。在遥不可及的１３８亿年前，大爆炸发生了，宇宙由此诞生。大概又过了５亿年，炽热且密度极大的宇宙慢慢开始冷却下来，形成了宇宙中的第一批元素——氢和氦。
巨量的氢氦元素汇聚成气体云，并最终形成了第一批恒星。恒星不断地发光发热，等到它快要死去时，就会密集地形成重元素。这时，构成我们碳基生命的主角才正式登场——三个氦原子核聚变成为一个碳原子。
等到恒星彻底死去时，会发生一场惊天动地的大爆发，恒星变成了超新星，而我们的主角碳元素会和其他重元素一起，被被被爆炸抛出，随着宇宙风开启它在宇宙中的旅程。
在量子波动和基本引力的影响下，物质和能量开始在宇宙中重新分布。
碳原子和其他原子一起编织成密度不一的气体云团，在数十亿颗恒星的吸引下，最终达到平衡，形成一个个相对稳定的状态，这就是星系。
时间继续向前流淌。稳定星系中，不同恒星周围的原始星云为行星的形成提供了必要的建筑材料。
比如我们的地球就是一颗在46亿年前形成的富含铁和硅酸盐的陆地物质，而且它已经冷却到足以承受一些猛烈的大质量物质的撞击。
其中，水和碳就是在地球的引力作用下，一次次撞击地球并留在地球上的易挥发元素。这也是为什么我们的地幔中富含碳元素的一个原因。
碳原子是一个奇特的原子，从化学的角度看，它极易成键也有助于形成长分子链，这个特性成了构建复杂多样结构的关键和基础。比如，一个碳原子和两个氧原子结合后，就形成了一种常见分子——二氧化碳。而二氧化碳很快溶于富含铁的原始海洋中。
大约在38亿年前，原始海洋中发生了一件颠覆性事件，完全改变了地球的走向。
二氧化碳造访了位于大西洋中部的热液喷口处的碳酸钙质塔。这些塔的内部有着曲折蜿蜒的催化室，寒冷的酸性海水和从地幔中释放出来的温暖碱性流体在此相遇到一起，在温度和酸碱度适合的条件下，二氧化碳与氢等结合在一起，形成了类细胞结构，复杂的有机生命从此开始了演化和繁衍。
随后，自然选择和对环境差价的适应性突变产生了惊人的生物多样性。
中生代的地球上，海平面上升，大陆漂移，气候温暖，这种情况一直持续到白垩纪晚期，地球才开始变得寒冷干燥。期间，出现了以恐龙为代表的大量生物。
在这些以碳元素为基础的生命中，人类无疑是最特别也是最具有智慧的生命。
他们学会了使用工具和火，并且掌握了改变物质的构成和状态，以满足自己的各种目的。
比如燃烧各种富含碳元素的矿石，继续释放二氧化碳。同时，借助为了平衡热量的季风，二氧化碳或高或低，或快或慢，越过高山、沙漠、城市和广阔的极地冰层，在整个世界中散步。
当然，碳原子也不总是跟氧原子结合在一起。
作为一本面对青少年的科普插画书，光合作用是必不可少的话题。伴随着水和来自太阳光子的能量，二氧化碳会在植物的叶子中发生光合作用。比如在一颗葡萄树上，光合作用的主要产物是葡萄糖和氧气，这是地球生命赖以生存的基础物质。
葡萄汁液在从叶子流动到花梗，到茎，再到葡萄。等到果实一成熟，农民将它们摘下、碾压、过滤、装瓶，这就是我们常常喝到的果汁了。
因为葡萄糖的强六边形结构非常稳定，可以使果汁变甜。如果再加上些酵母，果汁就变成了葡萄酒。
葡萄酒被投入了市场，一个工人劳作后用葡萄酒犒劳自己。葡萄糖能在他的肝脏里储存一周以上。
当他又开始工作后，葡萄糖会收到指令，从肝脏通过血管输送到大腿肌肉，在那里提供能量，转化成乳酸。
就这样，来自遥远的恒星太阳的能量就通过碳原子在葡萄叶上的光合作用，转化成了机械能，被应用到了动物的活动中。
努力工作后，工人开始感到肌肉酸胀，他开始深呼吸，乳酸在腿部氧化，又分解成二氧化碳和水。
工人的疲劳感得到些许缓解，血液涌动中，束缚在二氧化碳中的碳原子再一次从工人的呼吸中来到体外。
信风又开始带着它在大气层中开始了新的旅程。
碳原子由此完成了一次复杂的旅程。在《一个原子的旅程》中还介绍了碳原子的其他转化故事，涉及到碳原子是如何构建生命，如何从植物转入动物体内，并在不同部位发挥作用。
正如中国科学院院士韩布兴所说，“这就是碳，一个原子的史诗，一个关于生命的奇迹。”
在这本书中，孩子会看到生命的诞生、消亡，再重新诞生，无尽地循环。这也正是我们每个人的奇迹，毕竟如果你想从零开始做苹果派，你就得先创造宇宙。