氢（H）是元素周期表上的第一个元素，也是和氧共同组成生命之源水（H2O）的元素，其在自然界中扮演着非常重要的角色。在氢元素的背后，有许多您可能不知道的有趣事实。今天，让我们一起探索关于氢的10个有趣冷知识，揭开它不为人知的一面。准备好你的好奇心，一起来探秘吧！

宇宙诞生于约137 亿年前的大爆炸。在大爆炸后的极短时间内，宇宙开始膨胀，夸克结合成质子、中子等基本粒子。紧接着，仅由一个质子和一个电子构成氢元素就此诞生。据研究，在宇宙中，按原子百分数来说，氢原子占比高达约 90%，按质量计算也大约占据宇宙质量的 75%。

当氢气在空气中的体积浓度处于4.0% 至 75.6%这个范围时，遇火源就会引发爆炸。例如，在2011 年 3 月 12 日下午，日本福岛第一核电站 1 号机组出现了堆芯熔化事故，导致意外产生了氢气。氢气在安全壳内积聚后与空气混合，最终发生了氢气爆炸。因此，在氢气的生产、储存、运输和使用过程中，必须严格控制氢气与空气的混合比例，避免爆炸事故的发生。

在标准状况下（0℃、101.325kPa），氢气的密度仅为0.08987g/L，约为空气密度的1/14。氢气的密度也要远远小于其他常见气体，比如氧气（密度为1.46g/L）和二氧化碳（密度为1.97g/L）。因为密度小这个特性，使用氢气填充气球能使气球轻盈地飘在空中。

常压下，氢气要达到液化状态，温度需低至约零下 253 ℃。这一温度已经接近绝对零度，对制冷技术和设备的要求极高。此外，储存液氢的容器不仅要能承受极低的温度，还要具备良好的绝热性能，以减少液氢的蒸发损失。这些因素使得氢气的液化在实际应用中面临诸多困难，成本高昂且技术难度大。

在标准状况（0℃、101.325kPa）下，声音在空气中的传播速度约为340 米 / 秒。而在同样条件下，氢气中的声速可达到约 1270 米 / 秒，几乎是空气中声速的4 倍。这是因为氢气分子的质量小，根据相关的物理原理，传播介质的原子量越小，声音的传播速度就越快。

当人吸入氢气后，由于声音在氢气中的传播比在空气中的传播快，人说话的声音频率会提高很多，发出比平常说话尖锐许多的声音。具体的变化程度因个人情况和吸入氢气的量而异。但要注意的是，吸入大量氢气可能会导致窒息和其他健康问题，因此不能随意尝试。

氢有三种同位素，分别是氕、氘、氚。这三种同位素在原子结构上有所不同，氕只有一个质子，氘有一个质子和一个中子，氚则有一个质子和两个中子。

三种同位素中，氕是最常见的一种，在自然界中含量极高，约占氢元素总量的99.985%；氘在大自然中的含量相对较少，一般约为所有氢元素的七千分之一。而氚具有放射性，在自然界存在极少， 10000 个氢原子中氘的数量大概只有1.43 个左右。

氢的第五种物理状态通常被称为超固态或固体金属态。在2016 年 1 月，英国爱丁堡大学的科学家利用钻石对顶砧技术，制造出了这种极端高压状态下的 “第五状态氢”。

为了达到这种状态，所需要的压力极其惊人，相当于325 万个地球大气压。在这种极端条件下，氢分子开始分离成单原子，其电子的行为特征与金属电子相似。这种状态的氢通常存在于大型行星（木星和土星）或太阳的内核之中。

早在上世纪 30 年代，人类就开始尝试用氢气潜水。法国潜水技术公司Comex进行过一系列实验，并在1989 年创造人类海上潜水深度记录 （700 米）的试验中使用了氢气潜水技术。在高压环境下，潜水员持续暴露于20 个大气压的氢气环境中，结果人体从未对氢产生毒性反应。

氢气在食品领域也有一席之地，例如可以用于富氢水（也叫水素水）的生产。富氢水是指水中溶解氢浓度达到800ppb以上的水。在日本，早在上世纪九十年代，富氢水氢水就进入市场。2014 年，日本富氢水市场规模已经超过 300 亿日元。

有研究表明，摄入富氢水后 20 分钟，大约40% 的氢会被身体吸收，具有抗氧化的效果。不过，支持富氢水功效的科学文献并不够权威，可能只是商家的一个噱头。