水制氢发动机引热议，因为它无视水变氢的化学反应需要大量能量。为什么氢气爆炸生成水只需要一点火星，而水裂解成氢气却如此困难？
文/记者 丁林 新媒体编辑/陈炫之
"喝饱水就跑"的汽车在河南南阳下线被传为笑谈，其最大的bug 在于无视水变氢的化学反应需要大量能量。行业专家纷纷表示，在没有额外能量注入的情况下，水不会自己分解为氧气和氢气，否则就是违背了能量守恒定律。
△有这么聪明的发明，却想不到先装船上？（图片来源于网络）
我们都知道，氧气和氢气只需一点火星就会发生剧烈的化学反应引发爆炸，反应过程中生成水，同时释放出能量。根据能量守恒定律，把水裂解成氢气和氧气需要从外部注入大量能量，因此非常之难。你有没有想过，产生这种区别的原因是什么？一个化学反应是吸收能量还是释放能量，是由什么决定的呢？
△"兴登堡"氢气球灾难
化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的生成，从而生成新的物质（化学键是指离子或原子相结合的作用力）。
我们以氢分子的形成为例，从能量的角度来分析一下。
我们都知道，原子由原子核（质子和中子）以及绕核运动的电子组成。两个氢原子相互靠近、形成氢分子的过程较为复杂。在忽略量子效应的简化模型中，质子、电子之间的电磁力让两个原子互相吸引，但它们靠近到一定程度时，另一种力又会让原子相互排斥。因此，氢原子在某个"不近也不远"的特定距离时，整体势能最低，也最稳定。
△两个氢原子在某个特定距离时势能最低，也最稳定，会形成氢分子。（图片来源：vision-learning.com）
我们可以把上图想象成体现重力势能的斜坡——下图中的小球一开始会左右滚动并损失能量，但最终会稳定在势能最低处。
