我们都是恒星的儿子,宇宙的加工厂铁元素并

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在这个宏观的宇宙空间里,各类化学元素是构成我们整个世界的基础。我们能看到的一切宏观物质,都是不同元素以不同排列组合方式的汇集。对地球上包括我们人类在内的碳基生命而言,其能量来源都是恒星。而构造碳基生命的元素,也都是经过了恒星亿万年的锻造而产生的。

化学元素有哪些?从我们朗朗上口的氢氦锂铍硼,碳氮氧氟氖,钠镁铝硅磷,硫氯氩钾钙,这些基本元素的构成基础都是质子,中子和电子。质子带正电,中子不带电,它们构成了带正电的原子核,核外电子带负电,与质子数目相等,因此整体对外不显电性。元素的排列分类,就是根据质子的数目和核外电子的排列方式区分的。

另外值得一提的是,由于其中子数的不确定,同一个元素有可能拥有不同的同位素,比如氢元素就有氕氘氚三种同位素。氕氘氚都只有一个质子,一个电子,但是他们的中子数分别是0(氢),1(重氢),2(超重氢)。

对元素性质其主要作用的就是质子的数目,质子数不同,其对应的原子核离子的化学性质也会大有不同。在我们这个宇宙中,元素无时无刻都在变化着,有些是化学变化,而有些是物理变化,而其中变化最剧烈的场所就是恒星内部。

一般来说,对一颗10亿岁以下的恒星而言,它的大部分元素都是氢元素。在巨大的引力下,其内部的氢元素正在不断地发生着核聚变反应。随着聚变的持续发生,部分质量会以能量的形式散发出去,表现为恒星持续地内向外散发光和热,氢元素在这个过程中会变成氦元素。所以,恒星在晚年的时候,一般都会发生氦闪。

氦元素在经过两次电离过程后,会聚变成碳元素,这个过程中同样会有一部分质量以能量的形式散发出来。要是恒星的质量足够大,聚变过程还能够持续发生,接下来就会聚变成氧元素,硅元素,最后会聚变成铁元素。

当形成铁元素后,原子核的质子数已经达到了26,中子数为30,接下来若是继续发生核聚变,与之前的核聚变不同,这时候不仅不会释放能量,相反的还会吸收能量。基于这个理论,很对人相信,宇宙中元素的最终宿命都是变为铁元素。

但是宇宙的演化并不是这么简单的,对大部分恒星而言,当它体内的核聚变结束后,就意味着它已经快要结束了。这时候其体内的能量释放,已经不足以与其自身的引力对抗了,外围的物质在引力的作用下,就会接近光速向恒星内部坍缩。坍缩过程与已经聚变成的铁元素的内核相遇时,就会发生剧烈的反弹,反弹的速度接近0.5倍光速,这时候,超新星爆发事件就发生了。

超新星爆发可以说是这个宇宙中最绚烂的天文事件了,它能够照亮他它所在的整个星系。爆发会产生超强的压力和高温,元素将会进一步聚变,质子数超过26的重元素会在这个过程中大量产生。所以说,我们地球上所有的重元素包括我们人体的微量重元素都是来自云超新星爆炸,我们都是恒星的儿子。

这就是宇宙元素的的产生,复杂又直接。至于为阿里宇宙将会如何演化,我们并不能完全预测,究竟是向熵增定律说的那样整片宇宙归于热寂成为一锅均匀的“汤”,还是会重新收缩成为最初的奇点,我们并不能确定,我们能做的只是进一步地进行科学探索。

在那宇宙遥远的未来和久远的过去,究竟会发生什么,究竟已经发生可什么,我们并不清楚,渺小的我们只是宇宙里飘摇的孤舟,但我们正利用科学的武器,一步步变得伟大起来!



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