ticoAg/ChineseCorpus-Kaggle-fanti huggingface dataset:
廣州獨有的傳統美術工藝有“三雕一彩一繡”，三雕指牙雕、玉雕和木雕，一彩一繡是指廣彩和廣繡。其中，廣繡為中國“四大名繡”之一；廣彩從清康熙年間開始生產，后創制出著名的琺瑯彩；廣雕以象牙雕刻中的鏤空、透深技藝聞名；廣州玉雕與北京、揚州、上海齊名，獲公認為玉雕界四大“門派”之一“南派”之首，工藝源遠流長，造型典雅秀麗，具濃郁的地方特色，其中通雕座件、鏤雕玉球、組合鑲嵌等新工藝在業界頗具影響力。另外還有廣州欖雕、廣州磚雕、廣州骨雕以及家具工藝等等。由于年輕一代多不愿繼承學習，傳統工藝面臨后繼乏人的困境。獲列入國家級非物質文化遺產名錄的廣州工藝有廣繡、象牙雕刻、廣州玉雕、廣州欖雕、灰塑、廣式硬木家具制作技藝和廣彩瓷燒制技藝。
連接珠江兩岸的海心橋
廣州是國際花園城市、中國優秀旅游城市和中國歷史文化名城。廣州現有長隆旅游度假區和廣州市白云山風景區2個國家5A級旅游景區，廣州塔、北京路文化旅游區、中山紀念堂、南越王博物館、廣州動物園、黃花崗公園、越秀公園、廣州烈士陵園、陳家祠、正佳廣場、華南植物園等24個國家4A級旅游景區。“羊城八景”是指廣州歷代列出的8個旅遊景點，不同歷史時期的“羊城八景”并不一致。2011年，羊城晚報報業集團組織評選的“羊城新八景”為：塔耀新城、珠水流光、云山疊翠、越秀風華、古祠流芳、荔灣勝境、科城綿繡、濕地唱晚。
廣州市公園分佈廣泛，下轄十一個區均有分佈。2009年起，除少數公園（如白云山風景名勝區、廣州動物園），廣州市區各主要公園均為免費入園。其中，開辟於1917年的人民公園，為廣州第一個綜合性公園，也是廣州市第一個免費公園。
除作為市民休憩用地之外，有的公園具特殊意義。如越秀山上越秀公園就有廣州地標五羊石像；黃花崗公園內有多位革命者的墓；廣州中山紀念堂為紀念孫文逝世而建立；海心沙亞運公園是2010年廣州亞運會開幕式的舉辦地。此外，也有公園具各種文化功能，突出的有廣州文化公園、廣州兒童公園、等等。而各人工湖公園，則更兼具城市濕地的調節功能；其中，建於1958年的東山湖公園、荔灣湖公園、流花湖公園、麓湖公園，並稱廣州四大人工湖公園。2011年開園的白雲湖公園和成為廣州市新增的大型人工湖公園。市內公園也常開設花展、畫展、燈展等展覽以使公園活動更為豐富。2013年開始，廣州各區均陸續建設兒童公園，面積和數量均居全國第一。不過，廣州個別免費公園內部仍有需收費才能入內的景點，此現象引起市民爭議。
廣東省博物館
廣州的博物館主要有廣東省博物館、廣州博物館（鎮海樓）、西漢南越王博物館、廣東美術館、廣東民間工藝博物館（陳家祠）等。
目前，廣州市、乃至廣東省規模最大的綜合性博物館，是廣東省博物館。其籌建於于1957年，現在是國家一級博物館，館址位于珠江新城，占地面積4.1萬平方米。廣東省博物館藏品已達17.27萬余件（套），其中館藏中的書畫、古陶瓷兩類文物，在數量和質量上居全國博物館中前列。館藏精品有信宜銅盉（西周）、千金猴王硯等。而廣東出土文物與金木雕、端硯的收藏最為豐富，也最具地方特色，尤其注重廣府、客家、潮汕三大民系民俗文物的收集。
而南越王博物院王墓展區珍藏了目前最古老來自廣州的文物。博物院位于解放北路867號，是在第二代南越王趙眜的陵寢原址上修建的遺址博物館，簡稱南博。博物院占地面積為14000平方米，建筑面積約8500平方米，1988年正式對外開放。博物院以古墓為中心，依山而建，由綜合陳列大樓、古墓保護區、主體陳列大樓幾個空間組成。院藏“文帝行璽”金印、玉角杯、錯金銘文虎節、印花銅板模等文物，這些文物有重大歷史、科學、藝術價值，集中反映了兩千年前嶺南社會生活諸多方面。
廣州的對外交流始于漢朝，源于廣州的海上絲綢之路環東海北上最先抵達的外國港口即為福岡。歷經多個朝代后，航運商業仍舊相當發達，至今與多個國家交流頻繁。
美國領事館位于珠江新城的新館舍中國實施改革開放后，美國率先于1979年在廣州重設領事館，之后外國駐穗領館不斷增加，至2020年6月共有66個國家在廣州設有總領事館，在中國大陸僅次于上海。許多國家在廣州設領后，與廣東的經貿往來都有較大幅度的增長。大多數領館的領區除廣東之外還包括廣西、福建、海南，有部分還包括湖南、江西，甚至云南、貴州等省。
1979年，日本福岡市成為廣州第一個友好城市。截至2021年12月，廣州已與66個國家的100個城市建立了友好關系，其中國際友好城市38個，國際友好合作交流城市62個。廣州流花湖公園建有法蘭克福玫瑰園，內有該市贈送的歌德半身青銅塑像；而溫哥華唐人街內立有廣州贈送的云石中華門牌坊。
* Flickr -  廣州群組
*  廣州市文化廣電旅游局資訊頻道
二十四史，中國古代各朝撰寫的二十四部史書的總稱，是獲歷朝代納為正統的史書，故又稱「正史」，記載逾四千年的中國歷史，上起傳說的黃帝，止於明朝崇禎十七年（1644年），計3213卷，約4000萬字，且統一使用分本紀、列傳的紀傳體編寫。
「正史」一名，始見於《隋書·經籍志》：「世有著述，皆擬班、馬，以為正史。」當乾隆帝欽定「二十四史」以後，「正史」一稱就由「二十四史」所專有，取得了正統史書的地位。
1921年，中華民國大總統徐世昌下令將《新元史》列入正史，與「二十四史」合稱為「二十五史」，但學術界則一般奉《清史稿》為「二十五史」之一而摒除《新元史》，如果將兩書都列入正史，則成「二十六史」。1971年，顧頡剛承中華人民共和國國務院總理周恩來之命主持整理「二十四史」，計劃尋找在文化大革命中下落不明的《南明史》并列入正史，則為「二十七史」。
三國時社會上已有“三史”之稱。“三史”通常是指《史記》、《漢書》和東漢劉珍等寫的《東觀漢記》。
錢大昕《十駕齋養新錄》說：「《續漢書·郡國志》：『今錄中興以來郡縣改異，及《春秋》、三史會同、征伐地名。』三史，謂《史記》、《漢書》及《東觀記》也。《吳志·呂蒙傳》注引《江表傳》：『權謂蒙曰：孤統軍以來，省三史、諸家兵法，大有益。』……自唐以來，《東觀記》失傳，乃以范蔚宗書當『三史』之一。（卷六〈三史〉，頁119）
范曄《后漢書》問世，唐代以後遂漸取代《東觀漢記》，成為“三史”之一。
“三史”加上《三國志》，稱為“前四史”。前四史的行文精簡扼要，而且基本偏重使用“春秋筆法”，所以在史學上有很高的地位。
近代學者嚴復曾經評論說：“古人好讀前四史，亦以其文字耳。”
唐代時，記載三國至隋朝十個王朝的史書：《三國志》、《晉書》、《宋書》、《南齊書》、《梁書》、《陳書》、《魏書》、《北齊書》、《周書》、《隋書》十部正史，合稱「十史」。
清代錢大昕《十駕齋養新錄·十三史十史》說：「十史者，自三國至隋十代之史，馬、班、范三家不在其數。」
據《舊唐書·經籍志上》，十史與《史記》、《漢書》、《後漢書》三史合稱「十三代史」。
到了宋代，在“十三史”的基礎上，加入《南史》、《北史》、《新唐書》、《新五代史》，形成了“十七史”。
元朝丞相博羅刁難宋朝宰相文天祥：「汝謂有興有廢，且問盤古帝王至今日幾帝幾王。一一為我言之。」天祥反駁：「一部十七史，從何說起！我今日非應博學宏辭科、神童科，何暇泛論！」
順治十三年（1656年）毛晉重刻《十三經》與《十七史》，並撰寫〈重鐫十三經十七史緣起〉，順治十四年（1657年）錢謙益又撰寫〈汲古閣毛氏新刻十七史序〉。後世對毛晉之評價可以說是「功於史學偉矣！」
王鳴盛（1722年－1797年）著有《十七史商榷》一書，共100卷，但事實上此書也包含《舊唐書》與《舊五代史》。
葉德輝《書林清話》說：「明季藏書家以常熟毛晉汲古閣為最著者。當時曾遍刻《十三經》、《十七史》、《津逮秘書》、唐宋元人別集。以至道藏、詞曲，無不搜刻傳之。」
明朝萬曆年間，國子監刊行的正史，在宋代的「十七史」之上，增加了《宋史》、《遼史》、《金史》、《元史》四部史書，合稱「二十一史」。
清代顧炎武《日知錄·監本二十一史》說：「宋時止有十七史，今則併宋、遼、金、元四史為二十一史。」張廷玉《上明史表》時也說：「興衰有自，七十二君之跡何稱；法戒攸關，二十一史之編具在。參見『十七史』。」
清朝乾隆初年，刊行《明史》，加先前各史，總名“二十二史”。后來又增加了《舊唐書》，成為“二十三史”。從《永樂大典》中輯錄出來的《舊五代史》也被列入。乾隆四年（1739年），經乾隆帝欽定，合稱“二十四史”。并刊“武英殿本”。
;《新元史》
因《元史》撰寫之內容實為缺漏，且用字離疏，故柯劭忞於民國六年（1917年）召編《新元史》，民國九年（1920年）脫稿，民國十年（1921年）大總統徐世昌下令將《新元史》列入“正史”，與“二十四史”合稱“二十五史”。
;《清史稿》
但也有人將趙爾巽等編的《清史稿》列為二十五史之一。
;《清史稿》、《新元史》並列二十六史
或者將兩書都列入正史的總數計算，合稱「二十六史」。
1971年4月，時受中華人民共和國國務院總理周恩來之命主持「二十四史」整理工作的顧頡剛在其《整理國史計劃書》中說：「清代滿族統治者為要湮沒漢族人民的民族意識，對于入關后十八年的南方漢人政權竭力抹煞，致《明史》中記載寥寥……錢海岳獨竭數十年的精力，編成紀傳體的《南明史》百數十卷，足備一代文獻。只因他不喜歡社會活動，所以知道這部新史的人極少。他已于前數年去世，稿本在寧在錫不可知，須派員前往查詢。」「如能覓得，應置《明史》之后。」等到錢氏女婿堵仲偉拜訪顧頡剛并出示《南明史稿》時，顧氏又作題跋，將此書「次于《明史》之后，《清史稿》之前」。「二十六史」加上《南明史》，則為「二十七史」。
* 南宋紹興十四年四川轉運使井憲孟刊行「眉山七史」（宋、南齊、梁、陳、魏、北齊、周書，現收入百衲本二十四史）
* 明朝南京國子監刻“二十一史”（“南監本”）
* 明萬歷北京國子監刻“二十一史”（“北監本”）
* 明崇禎毛氏汲古閣刻“十七史”
* 清朝乾隆武英殿刻“二十四史”
* 清同治光緒間五省官書局合刻“二十四史”
* 中華民國商務印書館印張元濟輯《百衲本二十四史》
* 民國45-46年二十五史編刊館印行《仁壽本二十五史》（1961年國防研究院出版修訂本《清史》，1971年成文出版社有限公司補入出版，改稱「仁壽本二十六史」）
* 民國五十六年臺灣商務印書館王雲五重印《百衲本二十四史》（16開 精裝）
* 民國六十五年臺灣商務印書館王雲五補校《百衲本二十四史》（大32開 平裝）
* 民國九十九年臺灣商務印書館增大開本、放大字體重印王雲五補校《百衲本二十四史》（精裝。出版說明為18開，但對于32開而言，開本的增大主要在寬度上而不是在長度上）
* 中華書局排印點校本“二十四史”
↓&nbsp;周期
鹼土金屬是指在元素週期表中同屬第2族（舊稱ⅡA族）的六個金屬元素：鈹（Be）、鎂（Mg）、鈣（Ca）、鍶（Sr）、鋇（Ba）、鐳（Ra），其中鐳具有放射性。
鹼土金屬有相似的性質：標準情況下，它們都是銀白色的、閃亮、高反應性 且比較軟的金屬 ，密度比其他金屬小。鹼土金屬在化合物中是以+2的氧化態存在。鹼土金屬原子失去電子變為陽離子時，最外層一般是8個電子，但鈹離子最外層只有2個電子。
堿土金屬具有很好的延展性，可以制成許多合金，如鎂鋁合金等。
鹼土金屬對水的溶解度低，且都是活潑金屬、強電離，但仍不如鹼金屬般活潑。
在結構上，它們（與氦一起）共同具有一個全充滿的s軌道。
也就是說，該完整的軌道包含兩個電子，而堿土金屬容易失去該兩個電子，以氧化態+2 的陽離子出現。
目前，所有已被發現的堿土金屬均存在于自然界中，盡管鐳僅作為鈾和釷衰變鏈的中間衰變產物在地殼中微量存在。 為了合成出可能是該族下一個成員的120號元素，科學家們嘗試了多次實驗，不過目前都以失敗告終。
鹼土金屬均為銀白色、較軟的固體，具有相對較低的密度、熔點以及沸點。
下表總結了鹼土金屬的物理性質和原子性質。
&nbsp;元素名稱&nbsp;
原子半徑（nm）
狀態(標況)
單質密度（克/立方厘米）
硬度(金剛石=10)
單質熔點（℃）
單質沸點（℃）
電負性(χP)
焰色試驗結果
核電外子構型
&#91;He&#93; 2s2
2, 8, 2
&#91;Ne&#93; 3s2
2, 8, 8, 2
&#91;Ar&#93; 4s2
2, 8, 18, 8, 2
&#91;Kr&#93; 5s2
2, 8, 18, 18, 8, 2
&#91;Xe&#93; 6s2
2, 8, 18, 32, 18, 8, 2
&#91;Rn&#93; 7s2
*鈹以外的堿土金屬都能和水發生反應，生成氫氣和鹼性的氫氧化物。鹼土金屬和水的反應較堿金屬與水的反應來的溫和，不像鹼金屬在室溫中就會和水劇烈反應。而鎂和冷水反應緩慢，在熱水或水蒸汽才較為劇烈，鈣、鍶、鋇、鐳在常溫下可以和冷水劇烈反應。
例子: Ca+2 H2O=Ca(OH)2+H2
*堿土金屬可和鹵素（例如:氯）反應，產生離子化合物。不過鈹的鹵化物是共價化合物，不是離子化合物。其中越重的元素就反應得越劇烈。
*堿土金屬都能在空氣中燃燒，主要產生氧化物，以下為鹼土金屬還原氧氣（O2）的方程式：
鎂還能形成氮化物（氮化鎂），鋇和氧氣加熱下反應除了得到氧化鋇，還能得到過氧化鋇（過氧化鋇可以吸氧、放氧，用來提取大氣中的氧氣）。
堿土金屬的離子氫化物是強還原劑，其和水的反應方程式通式為：
*MgH2 + 2 H2O → Mg(OH)2 + 2 H2↑
除鎂和鍶外所有鹼土金屬在自然界中都至少存在著一個放射性同位素，其中鈹-7、鈹-10、鈣-41和鐳-226是微量放射性同位素。鈣-48和鋇-130由於有很長的半衰期，因此它們都以一定的量存在於大自然中。鐳在自然界中沒有穩定的同位素，含量最多的是具放射性的鐳-226。
鈣和鎂在地殼中十分常見，它們分別是現時地球上蘊藏量第五多和第八多的元素。這兩個元素在地殼中形成數種的礦物，如白雲石、石灰石和方解石等。其他非放射性的鹼土金屬在地球的蘊藏量較少，但也形成一些礦物，如綠柱石（鈹）、天青石（鍶）和重晶石（鋇）等。放射性元素鐳最長的半衰期只達1601年，因此它只能由其他較重的元素經放射性衰變所得，從而少量地出現在大自然中，如瀝青鈾礦等放射性礦物中便可能含有鐳。
鈹主要用於軍事工業，但鈹還有其他用途。鈹在電子科技方面被用作3-5族化合物半導體的P型摻雜物，而氧化鈹被用作高強度的電絕緣體和導熱體。由於鈹剛性高、密度低，在很大的溫度範圍內都可穩定保持形狀，所以在國防及航空航天工業中可做輕質結構部件材料。
鎂的用途十分廣泛。它的主要用途是：製造鋁合金、壓模鑄造（與鋅形成合金）、鋼鐵生產中脫硫處理、克羅爾法製備鈦等。此外，利用鎂易於氧化的性質，可用於製造許多純金屬的還原劑。也可用於閃光燈、吸氣器、煙花、照明彈等。
由於鈣的高活性，因此可用作合金的脫氧劑，以及油類的脫水劑等，另外鈣也用作從礦石中分離出其他金屬（例如鈾等）的還原劑。鈣也可用於生產多種金屬的合金，例如鋁和銅合金。此外鈣在乾酪、砂漿和水泥的生產中也有起作用。
鍶和鋇的用途不及前三種較輕的鹼土金屬，但它們仍有用處。碳酸鍶常用於製造紅色煙花，純鍶則用於研究神經元中神經傳遞物的釋放等。 放射性同位素鍶-90的衰變熱常作為蘇聯/俄羅斯式放射性同位素熱電機的熱源（通常是以氟化鍶的形式）。純鋇或鋇鋁合金可用於吸收真空管（如電視映像管）中的多餘氣體。硫酸鋇常用於石油和天然氣井中的鑽井液，或用作消化道X光成像中的放射性造影劑，以及製造名為立德粉的白色顏料等。
由於鐳具有放射性，因此在現今的用途並不廣。但鐳在過去有著許多應用。鐳曾經常用於發光塗料中，無知的人們甚至經常將鐳添加到飲用水、牙膏和許多其他產品中，認為放射線可以促進健康，直到他們發現放射線對人體的致命危害時才逐漸停止使用。現今鐳被少量地用作工業及醫療上的放射源，但也多被其他更強大且更安全的放射性同位素所取代。
*鈹的低水溶性令其難以被生物利用，而且鈹和其化合物都有劇毒。此外，鈹及其化合物更已被國際癌癥研究機構列為1類致癌物。
*鎂和鈣在生物圈較為普及，並佔有重要的位置。它們參與多種角色，如鎂/鈣離子就參與一些生物細胞中的作用；鎂作為某些酶的活性中心；鈣鹽（如羥磷灰石）則是構成生物結構的成份之一，如脊椎動物的骨骼就含有鈣鹽。
*鍶和鋇在生物圈內的可用性較低。鍶在海洋生物，特別是在硬珊瑚扮演較重要的角色；牠們以鍶建立外骨骼。這兩種元素都有其醫學用途，如硫酸鋇就是使用X光透視腸胃前需服用的藥物。鍶化合物則可應用於牙膏中。
*鐳的可用性較低，並有著高放射性，因此它對生物來說是劇毒的。
堿土金屬第2族（ⅡA）
Emacs（，源自Editor MACroS，宏編輯器），是一個文本編輯器家族，它具有可擴展性，使用者以程序員和其他以技術工作為主的計算機用戶為主。最初由Richard Stallman於1975年在MIT協同蓋伊·史提爾二世共同完成。這一創意的靈感來源于TECO宏編輯器TECMAC和TMACS，它們是由蓋伊·史提爾二世、Dave Moon、Richard Greenblatt、Charles Frankston等人編寫的宏文本編輯器。
自誕生以來，Emacs演化出了眾多分支，其中使用最廣泛的兩種分別是：1984年由理查·斯托曼發起并由他維護至2008年的GNU Emacs，以及1991年發起的XEmacs。XEmacs是GNU Emacs的分支，至今仍保持著相當的兼容性。它們都使用了Emacs Lisp這種有著極強擴展性的編程語言，從而實現了包括編程、編譯乃至網絡瀏覽等等功能的擴展。
在Unix文化裡，Emacs是黑客們關于編輯器之戰的兩大主角之一，它的對手是vi（Vim）。
Emacs在1970年代誕生于MIT人工智能實驗室（MIT AI Lab）。在此之前，人工智能實驗室的PDP-6和PDP-10電腦上運行的ITS操作系統的默認編輯器是一個叫TECO（Text Editor and Corrector）的行編輯器。與現代的文本編輯器不同，TECO將擊鍵、編輯和文本顯示按照不同的模式進行處理，稍晚出現的vi與它有些類似。在TECO上擊鍵并不會直接將這些字符插入到文檔裡去，必須先輸入一系列相應的TECO指令，而被編輯的文本在輸入命令的時候是不會顯示在屏幕上的。在如今還在使用的UNIX編輯器ed上，我們還能看到類似的工作方式。
1970年代初，-{zh-tw:理查·史托曼;zh-cn:理查德·斯托曼}--{zh-tw:拜訪;zh-cn:訪問}--{zh-tw:史丹福大學人工智慧實驗室;zh-cn:斯坦福大學人工智能實驗室}-（Stanford AI Lab）時見到了那裡的"E" editor。這種編輯器有著所見即所得的直觀特點，深深打動了-{zh-tw:史托曼;zh-cn:斯托曼}-，后來成為了大部分現代文本編輯器都具有的特性。后來斯托曼回到MIT，那時候MIT AI lab的黑客Carl Mikkelsen已經給TECO加上了稱作“Control-R”的編輯顯示模式，使得屏幕能跟隨用戶的每次擊鍵刷新顯示。斯托曼重寫了這一模式，使它運行得更有效率，后來又加入了宏，允許用戶重新定義運行TECO程序的鍵位。
這一新版的TECO立刻在AI實驗室流行開來，并且很快積累起了大量自定義的宏，這些宏的名字通常就以“MAC”或者“MACS”結尾，意為“宏”（macro）。兩年后，蓋伊·史提爾二世承擔起統一當時存在的各種鍵盤命令集的工作。史提爾和斯托曼經過一夜奮戰，最終由斯托曼完成了這一任務，包括一套擴展和注釋新的宏包的工具。這個完成的系統被稱作EMACS，代表“Editing MACroS”，也代表“E with MACroS”。
根據斯托曼的說法，他采用這個名字是“因為當時在ITS裡還沒有被當作縮寫用過”。也有說法指出，當時波士頓在MIT附近有家名為“”的商店出售的冰淇淋很受歡迎，Dave Moon是那裡的老主顧，他就將ITS上一個給文本排版的程序命名為BOLIO，然而斯托曼并不喜歡甚或根本不知道那種冰淇淋，此事后來成了黑客界的一樁公案。
斯托曼意識到過多的定制、在開發過程中事實上的分支以及針對特殊用途的限制，威脅著Emacs的發展。后來他寫道：
最初的Emacs同TECO一樣-{只}-能運行在PDP系列的電腦上。Emacs雖然是在TECO的基礎上發展起來的，不過它已經足以被認為是一個新的文本編輯器了。很快，Emacs就成為ITS上的標準編輯程序，接著由Michael McMahon從ITS移植到Tenex和TOPS-20操作系統上。其他Emacs早期的貢獻者還包括Kent Pitman、Earl Killian和Eugene Ciccarelli。到了1979年，Emacs已經是MIT人工智能實驗室和它的計算機科學實驗室的主流編輯器了。
后來幾年，程序員們寫了很多類Emacs的編輯器。其中包括Michael McMahon和Daniel Weinreb為Lisp機器寫的EINE（“EINE Is Not EMACS”）和ZWEI（“ZWEI Was EINE Initially”），還有Owen Theodore Anderson寫的Sine。Weinreb的EINE是第一個以Lisp實現的Emacs。1978年，Bernard Greenberg寫了Multics Emacs，大部分由Multics Lisp實現。Multics Emacs后來由Richard Soley維護。很多Emacs的變種，包括GNU Emacs，后來都將Lisp作為自己的擴展語言。
詹姆斯·高斯林，在1981年寫了Gosling Emacs，他后來還發明了NeWS和Java。作為第一個在Unix上運行的類Emacs編輯器，Gosling Emacs由C語言實現，并且以Mocklisp作為擴展語言。1984年，Gosling Emacs成為專有軟件。
1984年，斯托曼開始致力于開發GNU Emacs，這將是一個自由軟件，以代替專有的Gosling Emacs。最初GNU Emacs是在Gosling Emacs的基礎上開發的，不過斯托曼后來用一個真正的Lisp解釋器代替了原來的Mocklisp解釋器，由于Lisp解釋器在此軟件中的核心地位，這意味著實際上重寫了幾乎全部代碼。GNU Emacs是GNU計劃的第一個項目，以C語言編寫，將Emacs Lisp（其解釋器由C實現）作為擴展語言。GNU Emacs最早廣泛發布的版本是15.34，出現于1985年。實際上版本2到12并不存在，GNU Emacs的早期版本都是以“1.x.x”的形式編號，直到1.12版時開發人員放棄了這一記法，因為他們認為主版本號是不應該改動的，所以版本號從“1”跳躍到了“13”。因此，Version 13是第一個public release，它發布于1985年3月20日。
GNU Emacs后來被移植到了Unix系統上。它比Gosling Emacs擁有更多的的功能，尤其是它有一個真正的Lisp作為擴展語言。結果，GNU Emacs很快就取代了Gosling Emacs，成為Unix系統上預設的Emacs編輯器。
到1999年為止，GNU Emacs的開發工作基本是在封閉的情況下進行。這種開發方式在《大教堂和市集》中被稱為“大教堂模式”。從那以后，GNU Emacs項目建立了公共開發郵件列表和匿名CVS代碼訪問，開發工作在一個CVS代碼倉庫中進行。2008年，Emacs開始使用Bazaar進行版本控制。
斯托曼是GNU Emacs的主要維護者，但他曾經有幾次把維護工作交給別人。他于2008年將代碼的維護工作交給了Stefan Monnier和Chong Yidong。他在mail list上發出以下內容：
1991年，Lucid公司的Jamie Zawinski等人以GNU Emacs 19的一個早期alpha版為基礎，添加了一些新的特性，開發出Lucid Emacs。很快，Lucid Emacs的開發與GNU Emacs漸行漸遠，最終雙方的團隊放棄了將兩者合并的努力。Lucid Emacs被重新命名為XEmacs；至今為止，XEmacs仍然是最流行的Emacs變種之一。
其他的衍生版本，包括：
* Meadow - 一個Windows下的日語版本
* SXEmacs - Steve Youngs實現的衍生版本，基于XEmacs
* Aquamacs - 一個致力于與蘋果的OS X整合的Emacs版本
除上述編輯器以外，還有很多不基于GNU Emacs的編輯器，有些項目的目標是創建一個精簡版的Emacs。在1980年代，GNU Emacs只能在很高端的電腦上運行，這就為精簡版的Emacs實現的出現奠定了基礎。還有一些Emacs變種是為了克隆一個完整的Emacs，但是使用不同的Lisp方言或者其他的編程語言。比如：
* MicroEMACS，原作者是Dave Conroy，后來由Daniel Lawrence進一步開發，有很多變種。
* Mg，原名MicroGNUEmacs，是一個MicroEMACS的公共領域分支，比MicroGNUEmacs更加接近于GNU Emacs。現在默認安裝在OpenBSD上。
* NotGNU，一個小型、快速的Emacs實現，是免費軟件，支持DOS、Win16、Win32和GNU/Linux，作者為Julie Melbin。
* JOVE（Jonathan's Own Version of Emacs），Jonathan Payne為類Unix系統寫的Emacs不可編程的Emacs實現。
* Zile是''Zile Is Lossy Emacs''的遞歸縮寫，以C語言編寫。
* Climacs，以Common Lisp編寫的Emacs變種。
* QEmacs，一個由Fabrice Bellard編寫的小型編輯器，支持UTF-8，可以快速編輯上百兆大小的文件。
* Epsilon，一個由Lugaru Software開發的Emacs變種。支持MS-DOS、MS-Windows、GNU/Linux、FreeBSD、O/S 2等操作系統。它使用了一個與C語言語法類似的非Lisp語言作為擴展語言。
* EmACT，1986年由Christian Jullien從MicroEmacs衍生而來，源代碼可以在SourceForge獲取。
* Hemlock，最初以Spice Lisp實現，后來改為Common Lisp。Hemlock是CMU Common Lisp的一部分，受到了Zmacs的影響。
* Yi，以Haskell語言編寫，內置一個Emacs模擬器。
* Joe's Own Editor內置一個Emacs模擬器。
* JED內置一個Emacs模擬器。
Emacs的版權遵從GNU通用公共許可證，賦予他人自由地對包括C和Lisp在內的Emacs源文件進行修改和再發行的權利。較早版本的GNU Emacs文檔是在一種點對點（ad-hoc）的許可下發布的，要求所有修改過的副本都要包含某些特定的文字。例如，GNU Emacs的用戶手冊中必須包含如何獲得GNU Emacs的說明，以及理查·史托曼的文章——《GNU宣言》。作為較早版本的GNU Emacs的分支，XEmacs的手冊也采用相同的使用許可。較新版本的GNU Emacs文檔則采用《GNU自由文檔許可證》，以使用“不變段落”（"invariant sections"）的形式包含有同樣的文本，并且要求這些文檔自我聲明為“GNU手冊”（''GNU Manuals''）。
Emacs不僅僅是一個編輯器，它是一個整合環境，或可稱它為集成開發環境，這些功能如讓使用者置身于全功能的操作系統中。Emacs可以：
* 收發電子郵件、上新聞組（Gnus）
* 無縫直接編輯遠程檔案（Tramp）
* 通過Telnet登錄遠程主機
* 操作殼層（M-x EShell，Term）
* 結合git, mercurial等版本控制系統並直接操作（Magit，VC）
* 上Twitter（Twittering-mode）
* -{zh-hans:登陸; zh-hant:登錄;}-IRC和朋友交流（M-x ERC，rcirc）
* 模擬其他編輯器，如vi（Evil-mode）、WordStar、EDT、TPU等
* 編輯Wiki (Wikipedia-mode)
* 對多種編程語言的編輯，如C/C++、Perl、Python、Lisp等等
* 調試程序，結合GDB，EDebug等。
* 心理咨詢（M-x doctor）
* 記筆記、日記（Org-mode）
* 管理日程，Task，待辦事項（ToDo），約會等GTD（Org-mode）
* 寫作與出版（Org-mode，Muse-mode）
* 文件比較、合并（Ediff）
* 閱讀info和man文檔（M-x info，woman）
* 瀏覽網站（M-x eww）
* 為各種程序（TeX、LaTeX等）提供統一的操作界面
此外Emacs還有如下特點：
# 實時編輯器
# Self-documenting
# 可定制性
# 可擴展性（集成Lisp語言）
GNU Emacs幾乎所有的功能都可以定制，有的可以通過C語言實現，有的可以通過一個Lisp的方言——Emacs Lisp來實現。在Lisp環境中，變量和子程序可以在不重新編譯/啟動Emacs的前提下被修改。Emacs用戶可以根據自身的需要和偏好對編輯器進行定制。強大而自由的個人定制功能是Emacs受到廣泛歡迎的重要原因之一。定制Emacs主要有三種方法：
# 使用Emacs的交互式定制功能（即customize）。Emacs提供了圖形化的交互界面，使用戶能夠對可定制的公共變量進行設置，也可以定制配色主題。這種方法使Emacs的初學者不需要接觸Emacs Lisp代碼即可完成定制。
# 將一系列按鍵記錄為宏，調用這一宏可以自動重復進行已經記錄的一系列復雜操作。宏可以保存并命名，以便按名調用，不過同一時刻-{只}-能存在一個匿名的宏。
# 通過使用Emacs Lisp完成Emacs的定制。這種方法最為復雜，但是也提供了更多的靈活性和更強大的功能。用戶通常將個人定制的Emacs Lisp代碼保存在一個名為.emacs(.el)（或init.el）的配置文件中，Emacs程序運行之初便讀取這一文件，完成用戶要求的配置。用戶可以通過.emacs文件重設變量、重新定義按鍵的綁定（key bindings）、以及定義新的命令，以方便用戶個人的使用。很多高級用戶的.emacs文件的個性化配置長達數百行甚至更多，這些個人的定制使他們的Emacs不僅與默認配置的功能不同，每個人的Emacs之間也千差萬別。這種差異能很好的滿足不同個性的偏好和不同工作的需求。
如果一段Emacs Lisp代碼確實有用，它通常會被打包并發布給其他用戶。在因特網上能找到很多這樣來自第三方的Emacs Lisp庫，例如能用于編輯維基百科條目的wikipedia-mode。Usenet上的新聞組 gnu.emacs.sources專門發布新的Emacs Lisp庫。有些第三方代碼最終還成為了Emacs的一部分。
手工配置安裝各種Emacs Lisp代碼畢竟有些麻煩。為了解決這個問題，Emacs 24自帶包管理器ELPA（package.el）。用戶可以方便的瀏覽可用的包（M-x package-list-packages）和自動下載安裝包（M-x package-install）。詳細信息可以參考Emacs Wiki上的 ELPA詞條。
在GNU Emacs剛誕生時，它比相同系統上的其他編輯器運行速度要慢很多，但是現代的電腦可以很快地運行GNU Emacs。早期的GNU Emacs可以處理256 MB以下的文件，GNU Emacs 23.2將這一限制提升到512 MB，而在64位系統的GNU Emacs 24中，這個限制是大約2 EiB。
Emacs是目前世界上最具可移植性的重要軟件之一，能夠在當前絕大多數操作系統上運行，包括各種類Unix系統（GNU/Linux、FreeBSD、NetBSD、OpenBSD、Solaris、AIX、OS X等）、MS-DOS、Microsoft Windows等。甚至在Android和諾基亞的Maemo上，Emacs也能運行。
GNU Emacs既可以在文本終端也可以在圖形用戶界面環境下運行。在類Unix系統上，GNU Emacs使用X-Window產生GUI，或者直接使用“框架”（widget toolkit），例如Motif、LessTif或GTK+等等。Emacs也能夠利用OS X和Microsoft Windows的本地圖形系統產生GUI。用GUI環境下的Emacs能提供菜單欄（Menubar）、工具欄（toolbar）、滾動條以及環境菜單（context menu）等交互方式。
Emacs采取的編輯方式是對不同類型的文本進入相應的編輯模式，即“主模式”（major mode）。Emacs針對多種文檔定義了不同的主模式，包括普通文本文件、各種編程語言的源文件、HTML文檔、TEX與LaTeX文檔，以及其他類型的文本文件等等。
每種主模式都有特殊的Emacs Lisp變量和函數，使用戶在這種模式下能更方便的處理這一特定類型的文本。例如，各種編程語言的主模式通常會提供：
* 語法高亮（“font lock”）：對源文件文本中的關鍵字、注釋加以不同的字體和顏色（“faces”）。
* 自動縮進，用來維護文件的格式一致。
* 自動插入文件所需要的結構元素，如空格、換行以及括號。
* 特殊的編輯命令，比如跳轉到函數的開頭或者結尾，或者（在類似于XML的標記語言中）驗證文檔還有插入關閉標簽。
Emacs還能進一步定義“次模式”（minor mode），用以深度定制Emacs。一個GNU Emacs的緩沖區（buffer）-{只}-能關聯于一種主模式，卻能同時關聯多個次模式。比如，編寫C語言的主模式可以同時定義多個次模式，每個次模式有著不同的縮進風格（indent style）。
Emacs支持對多種文字的文本編輯，加上對多種字符集、字母系統、書寫系統，以及不同文化的書寫習慣都提供了支持，使得世界上大多數語言的使用者都能通過Emacs進行文本處理。Emacs還能通過調用諸如Aspell這樣的外部程序，實現多種語言的拼寫檢查。GNU Emacs 24添加了對雙向文字的支持。
Emacs支持包括UTF-8在內的諸多編碼系統。GNU Emacs從23開始以UTF-8作為自身的編碼系統，而在之前的版本，Emacs擁有一種特殊的內部編碼系統MULE（MULti-language Environment），在讀寫文件時進行編碼和解碼。XEmacs編碼系統和GNU Emacs相似，但具體的實現方法不完全一樣。
一個叫做Emacspeak的子系統可以通過音頻反饋，讓擁有視覺障礙的用戶和盲人用戶使用Emacs。
在普通的編輯模式下，GNU Emacs和其他文本編輯器一樣，允許用戶通過按下鍵盤上的鍵插入其相對應的字符，也可以使用鍵盤上的方向鍵來移動光標。使用各種修飾鍵（如Ctrl、Alt、Shift等）和其它的普通鍵配合可以調用Emacs Lisp函數和宏。
某些GNU Emacs命令會調用外部程序，比如使用Aspell進行拼寫檢查或者使用GCC進行程序編譯，解析被調用的外部程序的輸出，并將結果顯示出來。習慣IBM Common User Access的用戶可以使用“cua-mode”，“cua-mode”曾經是一個第三方插件，從GNU Emacs 22開始被包含在Emacs中。
下表給出了一些基本命令。Ctrl鍵以大寫''C''表示，Meta鍵Alt鍵以大寫''M''表示。
forward-word
向前移動一個單詞。
isearch-forword
撤銷最后一次操作，如果多次執行則取消以前的操作。
keyboard-quit
取消當前的命令。
在一個新的緩沖區里訪問某個文件（用戶給定文件名）。
將緩沖區的內容保存到文件。
save-some-buffers
保存所有的緩沖區
save-with-newname
將緩沖區的內容另存為一個新的文件。
save-buffers-kill-emacs
提示是否保存文件，然后退出Emacs。
set-mark-command
設定標記，用于剪切或復制。
kill-region
剪切標記到當前光標所在處的文本。
kill-ring-save
復制標記到當前光標所在處的文本。
從Emacs的剪貼板中粘貼文本。
kill-buffer
關閉當前buffer。
注：中文系統C-空格一般為系統輸入法，可使用C-@代替。
Emacs使用“小緩沖”（通常在最下面一行）顯示信息提示以及輸入命令和命令參數。在合適的情況下，小緩沖支持使用制表鍵或空格鍵補全。每個frame只有一個小緩沖。
Emacs將文本存放在緩沖區中。用戶可以創建新的緩沖區，也可以關閉不需要的緩沖區，Emacs可以同時存在很多緩沖區。大部分的緩沖區的文本來自文本文件，用戶可以編輯緩沖區的內容，并且保存到磁盤上。緩沖區也可以保存臨時文本，比如“help”庫顯示的文檔字符串。
* Emacs 內建的 python-mode
很多Emacs用戶都有過重複性勞損的經歷，原因是Emacs強烈依賴Ctrl鍵和Meta鍵，也由于Ctrl鍵在現代鍵盤中的位置。
解決方法有軟件方法，也有硬件方法。軟件方法包括：
* 使用 ergoemacs-mode 定制鍵盤布局。
* 定制鍵盤布局，使Ctrl和大寫鎖定鍵交換位置。其他相似的方法包括將大寫鎖定鍵定義為Ctrl，或交換Ctrl和Meta鍵。
* god-mode 可以讓 Emacs 不用修飾鍵就觸發命令。
* 使用 evil-mode，一個高級的 Vim 模擬層。
* Emacs有一個內置的“Viper-mode”，允許用戶使用vi的鍵綁定來進行基本的文本編輯，而使用Emacs本身的鍵綁定來進行更高級的操作。
* 讓一個更容易按的鍵（如空格鍵）擁有多種功能，當那個鍵和其他鍵一起按下時，功能為Ctrl鍵的。
* 使用語音輸入控制Emacs。
* 很多軟件，如xwrits，可以提醒用戶進行定期的休息。
硬件方法包括使用特殊的鍵盤，如Kinesis鍵盤的修飾鍵放在大拇指很容易按到的位置，或者微軟自然鍵盤，它的修飾鍵對稱的放置在鍵盤的兩邊，并且可以使用手掌按下。腳控踏板也是一種方法。
如果使用普通鍵盤，可以在按Ctrl組合鍵時手掌下移，用無名指擊Ctrl，或者直接以小指掌骨壓下Ctrl，以規避小指過度利用。
“Emacs小拇指”是近些年才出現的。在Emacs誕生時，鍵盤的Ctrl鍵非常大，并且在空格鍵的旁邊，使用大拇指很容易按。
Vim 的擁護者經常以Emacs小拇指作為切換編輯器的原因，雖然有些 Vim 用戶（因為相似的原因）也會交換模式轉換鍵和大小寫轉換鍵的功能。
*  GNU Emacs官方網站，包括：
**  GNU Emacs常見問題解答
**  GNU Emacs for Windows常見問題解答
*  A paper on the design of the original Emacs，by Stallman
*  "Multics Emacs: The History, Design and Implementation" by B. Greenberg
*  "Emacs Timeline" by J. Zawinski
*  "List of Emacs implementations" by C. Finseth
*  Reviewed entry in the Free Software Directory
*  Emacs中文網(已失效)
*  Emacs China中文論壇
*  中文Emacs User's Guide
*  IBM dw教程：生活在Emacs中
*  Emacs Wiki：一個關于Emacs的wiki。網站上有英語、漢語等多種語言。EmacsWiki主要是提供一些Emacs的使用教程、技巧和用戶貢獻的配置文件。像其他wiki一樣，所有人都可以編輯。不過EmacsWiki沒有注冊的制度，不需要賬戶就可以編輯整個wiki。
* 注：本文第一部分，部分引用自遵守GFDL的《Emacs用戶指南》漢譯版
* 使用Emacs編輯維基百科
碳（-{zh-hans:拼音：tàn;zh-tw:注音：ㄊㄢˋ;zh-hk:粵拼：taan3}-，；拉丁文意為煤炭），是一種化學元素，其化學符號為，原子序數為6，原子量為，位於元素週期表中的IV A族，屬於非金屬。每個碳原子有四顆能夠進行鍵合的電子，因此其化合價通常為4。自然產生的碳由三種同位素組成：12C和13C為穩定同位素，而14C則具放射性，其半衰期約為5730年。碳是少數幾個自遠古就被發現的元素之一（見化學元素發現年表）。
碳的同素異形體有數種，最常見的包括：石墨、鑽石及無定形碳。這些同素異形體之間的物理性質，包括外表、硬度、電導率等等，都具有極大的差異。在正常條件下，鑽石、碳納米管和石墨烯的熱導率是已知材質中最高的。
所有碳的同素異形體在一般條件下都呈固態，其中石墨的熱力學穩定性最高。它們不易受化學侵蝕，甚至連氧都要在高溫下才可與其反應。碳在無機化合物中最常見的氧化態為+4，並在一氧化碳及過渡金屬羰基配合物中呈+2態。無機碳主要來自石灰石、白雲石和二氧化碳，但也大量出現在煤、泥炭、石油和甲烷水合物等有機礦藏中。碳是所有元素中化合物種類最多的，目前有近一千萬種已記錄的純有機化合物，但這只是理論上可以存在的化合物中的冰山一角。
碳的豐度在地球地殼中排列第15（見地球的地殼元素豐度列表），並在全宇宙中排列第4（見化學元素豐度），名列氫、氦和氧之下。由於碳元素極為充沛，再加上它在地球環境下所能產生的聚合物種類極為繁多，因此碳是地球上所有生物的化學根本。
經理論推測的碳相圖
碳的各種同素異形體的物理特性差異極大，例如鑽石是最堅硬的天然物質，而石墨則是最柔軟的物質之一。碳可以和眾多較小原子（包括碳原子）產生多個共價鍵，因此碳化合物的總數是各個元素中最高的，已發現的有近一千萬種，佔所有已知化合物的絕大多數。碳的昇華點是所有元素中最高的。在標準大氣壓下，碳沒有熔點，因為它的三相點位於MPa、K（約4,330°C），而是會在3,900K左右昇華。因此所有碳同素異形體的固體溫度上限比熔點最高的金屬還要高，如鎢和釕。雖然碳能夠進行氧化反應，但它的耐氧化性比鐵和銅等元素都強。
碳化合物是地球上所有生物的化學基礎。碳氮氧循環反應是太陽以及其他恒星內部部分能量的來源。雖然碳擁有上千萬種化合物，但碳在一般條件下的化學性質並不活躍。在標準溫度和壓力下，碳能夠抵抗幾乎所有的氧化劑，並只會與最強的氧化劑反應。無論是硫酸、鹽酸、氯還是任何鹼，都無法侵蝕碳。在高溫底下，碳會和氧反應形成碳氧化物（CO、CO2），也會把金屬氧化物還原為純金屬，例如將氧化鐵還原為游離態鐵。這一放熱反應應用於鋼鐵工業中，用以控制鋼鐵的碳含量：
:Fe3O4 + 4C -> 3Fe + 4CO
碳能和某些金屬在高溫下形成碳化物，如鋼鐵中的及用作製造堅硬鑽頭磨料的碳化鎢等。
截至2009年，石墨烯是所有已知物質中最堅固的。然而從石墨中分離出石墨烯的過程需要更進一步的完善才能在工業中應用。
碳的各種同素異形體有著兩極化的異常特性：
人造鑽石納米晶體是最堅硬的物質。
石墨是最柔軟的物質之一。
鑽石是極佳的磨料。
石墨是極佳的潤滑劑，甚至具超潤滑性。
鑽石是高絕緣體。
石墨是高導電體
鑽石是導熱率最高的物質之一。
石墨可用作熱絕緣體。
石墨為不透明黑色。
鑽石晶體結構屬於立方晶系。
石墨晶體結構屬於六方晶系。
無定形碳具各向同性。
碳納米管是各向異性最強的物質之一。
的存活時間極短，因此碳一般以多原子形態穩定存在，這些碳原子的不同排布方式稱為同素異形體。最常見的三種碳同素異形體為無定形碳、石墨及鑽石。富勒烯曾經是新發現的奇異物質，但今天已大量生產，受到了科學家的深入研究。富勒烯共包括巴基球、碳納米管、碳納米芽及碳納米纖維等。其他同素異形體還有：藍絲黛爾石、玻璃碳、碳納米泡沫及直鏈乙炔碳等等。
（雙層）石墨的旋轉視圖
C60的旋轉視圖
碳的無定形體是碳原子以非晶體形式不規則排列時形成的玻璃態物質，也就是不具備宏觀晶體結構的石墨。無定形碳呈粉末狀，是煤炭、煤煙（炭黑）及活性炭的主要成份。在正常壓力下，碳以石墨的形式存在，其中每個碳原子都和另外三個碳原子鍵合，形成平面六邊形環平鋪結構。這一種網狀平面結構能夠層疊起來，每層間有弱范德華力。因此石墨性質柔軟，也可作潤滑劑（因為層與層間能輕易平行滑動）。由於石墨中每個碳原子都有一顆外層離域電子，共同形成遍佈整個平面的π-雲，所以電能順著石墨的每個共價鍵合平面上傳導。因此碳的整體電導率低於大部分金屬。由於含有離域電子，因此在標準條件下石墨比鑽石更加穩定。
碳的一些同素異形體結構：鑽石（a）、石墨（b）、藍絲黛爾石（c）、富勒烯（C60（d）、C540（e）、C70（f））無定形碳（g）、碳納米管（h）
在極高壓力下，碳會形成原子排布更緊密的鑽石，其密度幾乎為石墨的兩倍。鑽石中的每個碳原子以四面體狀與另外四個碳原子鍵合，形成一個三維密鋪網狀結構。鑽石晶體屬立方晶系與矽和鍺相同。由於碳－碳共價鍵非常強，因此鑽石是最抗刮損的天然材質。雖然民間有「鑽石是永恆的」一說，但實際上鑽石在標準環境下並不具備熱力學穩定性，而且會轉變為石墨。然而由於轉變需要較高的活化能，所以該過程極為緩慢，肉眼無法觀察。碳在某些情況下會結晶成藍絲黛爾石。這一形態為六方晶體，所有碳原子間都以共價鍵鍵合。因此藍絲黛爾石與鑽石特性相近。
富勒烯的結構與石墨相似，但除了六角碳原子環以外，它還含有五角環和七角環。這些環鑲嵌成平面，卷縮成球體、橢球體和圓柱體等形狀。各種富勒烯（包括巴基球、碳納米管和碳納米芽）的特性仍尚待研究，屬於納米材料科學的範疇。「富勒烯」（Fullerene）和「巴基球」（Buckyball）是以推廣網格球頂作為建築結構的建築師巴克敏斯特·富勒（Buckminster Fuller）命名的，而網格球頂與富勒烯的幾何結構相似。巴基球是較大的純碳單質分子，每個碳原子與三個碳原子鍵合，形成橢球體（最簡單的一種為足球形的C60，亦即巴克敏斯特富勒烯）。碳納米管則是碳原子六角形密鋪平面所卷縮而成的管狀（圓柱體）分子。2007年，科學家首次宣佈發現碳納米芽，一種巴基球和碳納米管的混合體（巴基球鍵合在碳納米管壁上）。碳納米芽同時具有巴基球和碳納米管的屬性。
其他同素異形體還有碳納米泡沫，發現於1997年，具鐵磁性。碳納米泡沫由眾多碳原子低密度聚集而成，每個原子與三個碳原子鍵合，形成由六角或七角環串聯而成的鬆散三維網格。它是已知最輕的固體之一，密度約為2kg/m3。同樣，玻璃碳也含有大量的內部氣孔。但與普通石墨不同，其每一層並不平行層疊，而是以相對隨機的方式排布。直鏈乙炔碳的化學結構為-(C:::C)n-。這一分子呈直鏈型，具有''sp''混成軌域，是一種在三鍵和單鍵之間交替的聚合物。其楊氏模量是世\，因此在納米科技中有相當的研究空間。
原始鑽石晶體
1990年海面水溶無機碳存量（取自全球海洋數據分析計劃）
碳在全宇宙各元素中總質量排列第四，位於氫、氦和氧之後。碳大量存在於彗星、大部分行星大氣層、太陽以及其他恒星中。一些隕石含有太陽系還處於原行星盤時所遺留下來的微鑽石。隕石撞擊時的巨大溫度和壓力也會在撞擊坑處形成微鑽石。
碳與氧結合成二氧化碳，大量存在於地球大氣中（當中約有8100億噸碳）並溶解在所有水體中（約有36萬億噸碳）。整個生物圈共含有約1.9萬億噸碳。碳氫化合物（如煤、石油和天然氣）同樣含有碳：煤礦儲備共有約9000億噸碳，石油儲備有約1500億噸碳，而天然氣則有約1050億噸碳，但仍不包括頁巖氣等非常規天然氣源（含有5400億噸碳）。碳也封存在地球兩極和海底的甲烷水合物中，碳含量估計共有5千億至2萬5千億噸，另有研究估計含量為3萬億噸。過去的碳氫化合物含量比今天要多。從1751年至2008年有大約3470億噸碳在化石燃料燃燒過程中以二氧化碳的形式釋放到大氣層中。
碳酸鹽巖石（石灰石、白雲石、大理石等等）中含有大量的碳。最大的碳礦石來源是煤，佔化石燃料的80%。
若以個別同素異形體計算，則石墨主要位於美國（以紐約州及德克薩斯州為主）、俄羅斯、墨西哥、格陵蘭和印度。天然鑽石主要出現在古火山的「頸部管道」部分的金伯利巖內。大部分鑽石礦藏都位於非洲，其中以南非、納米比亞、博茨瓦納、剛果共和國及塞拉里昂居多。其他礦藏地點包括美國阿肯色州、加拿大、俄羅斯北極圈內、巴西以及西澳洲。好望角對出的洋底也有進行鑽石的開採。雖然自然界中存在著不少鑽石，但是在美國有30%的工業用鑽石都是人工合成的。
宇宙射線會在海拔9至15公里的對流層和平流層處產生碳-14。這一反應中，熱中子撞擊氮-14原子核，形成碳-14原子核及一顆質子。
所有碳同位素的原子都有6顆質子，但中子數各異（從2到16顆不等）。碳有兩個自然存在的穩定同位素：碳-12（^12C）佔地球上碳的98.93%，而碳-13（^13C）則佔剩餘的1.07%。生物體中^12C同位素的比率更高，因為生物化學反應會選擇性地消除^13C。1961年，國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）決定以碳-12同位素作為原子量單位的定義標準。核磁共振所探測的就是^13C。
碳-14（^14C）是自然產生的放射性同位素，在地球上的豐度為一萬億分之一（0.0000000001%），主要存在於大氣層和地表礦藏中，如泥炭及其他有機物質等。碳-14以0.158 MeV能量進行β?衰變。由於半衰期只有5730年，所以該同位素在古老巖石中幾乎絕跡，但會在大氣高層（低平流層及高對流層）中經宇宙射線和氮間的反應而不斷產生。14C在大氣層及生物體中的豐度幾乎守恆，但在生物體死亡後有規律地衰減，這就是放射性碳定年法的原理。該定年法可測量年齡在4萬年以下的含碳物質。
碳有15種已知同位素，其中存活時間最短的是^8C，它會進行質子發射和α衰變，半衰期為1.98739x10?21秒。同位素^19C有核暈效應，即其半徑比密度均勻的正常球體原子核高得多。
碳原子核的合成需要在巨星或超巨星內部，通過3顆α粒子（氦原子核）幾乎同時互相撞擊而形成，稱為3氦過程。進一步與氫或氦融合後分別產生的鋰-5和鈹-8都很不穩定，因此會迅速衰變回較小的原子核。這種情況下的溫度達到1億開爾文，所需的氦濃度極高。大爆炸後的宇宙迅速膨脹、冷卻，因此大爆炸沒有產生大量的碳元素。赫羅圖中的水平分支恒星則具備3氦過程的所需條件，可以大量生成碳。超新星爆炸再將這些恒星內部的碳散佈到太空中，這些含碳的塵埃聚合形成第二代、第三代恒星及其行星。太陽系屬於第三代恒星系統，因此地球生物所賴以為生的碳元素，最初也是在巨大恒星的內部合成的。另外，通過碳氮氧循環過程，碳作為聚變反應的催化劑，為恒星提供了絕大部分的能量。
亞毫米波天文學能夠探測到含不同碳同位素的一氧化碳間的循環轉換（^12CO、^13CO及C^18O），這可用於研究分子雲中剛剛形成的恒星。
在地球上並不容易發生元素間的轉變，因此地球上的碳基本上是守恆的。任何使用到碳的物理及化學過程都必須從一處取得碳，並在過程後轉移到另一處。環境中碳所遵循的路徑稱為碳循環。例如，植物從周圍環境中吸取二氧化碳，用以增加自身質量。動物可能會進食一部分植物體，並再以二氧化碳把碳還原到環境中。整個碳循環實際上複雜得多，比如一些二氧化碳會溶解在海洋中，動植物死亡後也會成為石油或煤，再經焚燒把碳還原到大氣中。
最簡單有機化合物甲烷的結構式
碳能夠形成串連的C-C鍵，形成很長的分子鏈，這種特性叫做成鏈。碳－碳鍵強而穩定。因此，碳可以形成幾乎無限種不同的化合物。其實，碳化合物的數量比其他所有元素的化合物加起來還要多（除氫以外，因為大部分碳化合物都含有氫）。
最簡單的有機分子是碳氫化合物。這些化合物以一條碳鏈為主幹，並有氫原子鍵合在碳鏈上。鏈長、支鏈及官能團等都會影響有機化合物的物理及化學特性。
所有生物體中都含有碳，並以碳作為有機化學的基礎。碳氫化合物在工業上可用作製冷劑、潤滑劑、溶劑、塑料的製造原料、化石燃料等等。
碳與氧和氫結合後，會形成眾多必不可少的生物化合物，包括糖、木酯素、甲殼素、醇、脂、酯、類胡蘿蔔素、萜烯等等。碳與氮結合會形成生物鹼，再加上硫後會形成抗生素、氨基酸及橡膠等等。最後加入磷，會形成生命所需的化學編碼分子DNA及RNA，以及生物細胞用以傳遞能量的三磷酸腺苷（ATP）。
礦石中的含碳物質以及不含氫或氟的碳化合物一般不歸於有機化合物中，但這種定義並不是絕對的。這些無機化合物包括最簡單的各種氧化碳，其中最重要的就是二氧化碳（CO2）。二氧化碳曾是古大氣層的主要成份，但今天則只佔地球大氣層中的極小一部分。當二氧化碳溶於水後，會形成碳酸（H2CO3）。但由於有多個氧原子以單鍵連結到一顆碳原子上，所以它並不穩定。然而通過這一中繼狀態，因共振而穩定的碳酸鹽離子得以形成。一些重要的巖石都含有碳酸鹽，如石灰巖、白堊巖和大理石等。
另一常見的碳氧化物是一氧化碳（CO），一種在不完全燃燒後產生的無色、無味的氣體。一氧化碳分子中有一個三鍵，而且極性非常強，所以會不可逆轉地與血紅蛋白分子結合，使得親和力較低的氧無法經血紅蛋白傳輸。氰化物（CN-）的結構相似，但其特性更類似於鹵素離子（擬鹵素）。例如，氰分子（(CN)2）與雙原子鹵素相似。其他較罕見的氧化物包括二氧化三碳（C3O2）、不穩定的一氧化二碳（C2O）、三氧化碳（CO3）環戊五酮（C5O5）、環己六酮（C6O6）和苯六甲酸酐（C12O9）。
當碳遇到如鎢等活性較強的金屬時，會形成碳化物（C^4-）或乙炔化物（C2^2-），大大提高這些合金的熔點。碳的電負性為2.5，所以會主要形成共價鍵。碳有幾種共價鍵晶格化合物，如結構與鑽石相近的碳化矽（SiC）。
金屬有機化合物是任何具有碳－金屬鍵的化合物。金屬有機化合物類別繁多，主要分為烷基金屬化合物（如四乙基鉛）、η2烯烴化合物（如蔡斯鹽）和η3烯丙基化合物（如氯化烯丙基鈀二聚物）；含環戊二烯配位體的茂金屬（如二茂鐵）；以及過渡金屬卡賓配合物。金屬羰基配合物有很多種，包括四羰基鎳等。
年輕時的安東萬·拉瓦節
中文的「碳」字為形聲字，以石部表示固體非金屬，並以「炭」旁表示碳元素源自木炭或煤炭等物質。韓文及日文中碳的漢字寫法均為「炭素」。在英文中，carbon來自拉丁文的carbo，即煤炭和木炭；法文中的charbon同樣也是木炭的意思。德文、荷蘭文和丹麥文中碳分別寫作Kohlenstoff、koolstof和kulstof，都是「炭物質」的意思。
最早的人類文明就已在煤煙和木炭中發現了碳。中國人早在公元前2500年就發現了鑽石。人們在古羅馬時代就開始通過在無氧環境下加熱木材製造木炭。
卡爾·威廉·舍勒
1722年，瑞尼·瑞歐莫發現鐵在轉變為鋼的過程中會吸收一種物質，今天人們知道這就是碳。1772年，安東萬·拉瓦節證明鑽石是完全由碳組成的。他燃燒了木炭和鑽石，發現兩者都沒有產生水，而且形成的二氧化碳質量相同。人們曾以為石墨是鉛的一種形態，但卡爾·威廉·舍勒在1779年證明了它和木炭相同，但混有小量鐵，並會經硝酸氧化之後釋放二氧化碳。1786年，法國科學家克勞德·貝托萊、加斯帕·蒙日和沙爾·奧古斯丁·范德蒙以拉瓦節對鑽石所用的方法證明，石墨同樣主要由碳組成。石墨在燃燒後同樣留下了鐵，因此他們以為鐵在石墨結構中是必要的。拉瓦節在他1789年的教科書中將碳列為化學元素。
1985年，科學家發現了一種新的碳單質富勒烯，其中包括巴基球、碳納米管等等。發現者羅伯特·柯爾、哈羅德·克羅托和理查德·斯莫利因此獲得了1996年的諾貝爾化學獎。其他奇特的碳同素異形體也被陸續發現了，例如玻璃碳。
大量天然石墨礦藏分佈在世界各地，其中主要出產國為中國、印度、巴西和朝鮮。石墨礦石都是變質巖，與石英、片巖中的雲母和長石、片麻巖及變質砂巖和石灰巖一同出現，呈透鏡狀或葉脈狀，厚度可達1米多。位於英國坎伯蘭博羅戴爾（Borrowdale）的石墨礦藏巨大且純度高，直到19世紀，人們都直接鋸下石墨塊，削成條狀後包在木條中，作鉛筆出售。今天，要從較小的石墨礦中提取石墨，需要把礦石壓碎後，用水浮出較輕的石墨。
天然石墨以三種形式出現：無定形態、薄片狀或結晶薄片狀以及葉脈狀或塊狀。無定形石墨的質量最低，但也最常見，一般被用於生產價值最低的產品。在工業中「無定形」指的是晶體細小，而非科學中所指的完全缺乏晶體結構。無定形石墨大量出現在位於中國、歐洲、墨西哥以及美國的大型礦藏中。薄片狀石墨的價值更高，也較少見，通常出現在變質巖中。質量較高的薄片石墨價格可以是無定形石墨的4倍，可製成一膨脹性石墨，用作阻燃劑等。薄片石墨出產於巴西、加拿大、中國、德國和馬達加斯加。葉脈狀或塊狀石墨最為罕見，是天然石墨中質量與價格最高的一種。這種石墨整塊出現在巖石與巖石之間，目前只有斯里蘭卡出產。
根據美國地質調查局的數據，2010年全球石墨產量為1100萬噸，其中中國佔了80萬噸，印度13萬噸，巴西7.6萬噸，朝鮮3萬噸，加拿大2.5萬噸。美國沒有開採自然石墨，但2009年共生產了11.8萬噸合成石墨，估計總值9.98億美元。
全球的鑽石生產由少數大型企業控制，而鑽石礦藏也只分佈在地球的少數地區。
鑽石礦石中只有極小部分是鑽石。在最初壓碎礦石時須避免損傷大塊鑽石，壓碎後再以密度分開各種粒子。今天，人們利用X射線熒光光譜儀能夠預先找到鑽石含量較高的部分，接著的分類過程則由人工進行。在X光科技普及之前，人們用塗上油脂的運輸帶提取鑽石。鑽石比礦石中其他的礦物更容易粘在油脂上。
歷史上只有南印度出產鑽石。自公元前9世紀左右至公元18世紀中葉，印度都是世界唯一的鑽石產國。18世紀末，印度的礦藏已經衰減了許多，因此巴西1725年發現鑽石後，成為了印度以外的首個鑽石產地。
1870年代人們發現了南非的鑽石礦場，才開始了對主要礦藏（金伯利巖及鉀鎂煌斑巖）的開採。產量不斷提高，截至2007年一共已有45億卡拉鑽石從當地開採出來。鑽石在美國主要分佈在阿肯色州、科羅拉多州和蒙大拿州。
今天經濟效益最高的鑽石產國有俄羅斯、博茨瓦納、澳洲及剛果共和國。俄羅斯的鑽石產量為全球的五分之一。澳洲擁有鑽石含量最高的礦藏，其年產量在1990年代達到4200萬噸的頂峰。其他的商業鑽石礦場位於加拿大加拿大、俄羅斯西伯利亞（大部分在雅庫特地區）、巴西以及澳洲北部和西部。
根據貝恩公司的報告，全球2018年鉆石產量為1.47億克拉，預計2019年產量為1.42億克拉。
由石墨組成的鉛筆筆芯（一般混有粘土或人造黏合劑）
條狀的壓縮木炭
碳絲織成的布料