宇宙那么大物质那么多,其组成却只有一百多种元素,谁创造了它们

宇宙大到难以想象,物质也多的难以想象,然而组成物质的却只有一百多种基本元素,就是我们在元素周期表上所熟知的那些,那么这些元素都是怎么出现的呢?都是谁创造了它们?

不同的元素都是由电子,质子,中子,通过不同的数量排列组成的,然而他们的形成都需要在特定的环境下才能进行,除了氢元素和一些人造元素之外,元素周期表上的118种元素绝大部分都是由恒星制造出来的。

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宇宙中之所以有恒星,是早期的宇宙给他们提供的原料,当宇宙大爆炸发生之后,宇宙的温度渐渐降低,压力渐渐减少,第一批原子在宇宙中形成,这时候所形成的绝大部分都是氢元素,所以宇宙中所有的氢元素几乎都来自于这一时期,另外个别区域也有一些氦等少数几种轻元素,这些元素后来渐渐形成了恒星,所以这时候的恒星的绝大多数物质都是氢元素。

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而当恒星内部开始通过核聚变燃烧的时候,氢元素就开始形成氦元素了,接着锂元素铍元素硼元素等形成也随即形成,不同质量的恒星能造就不同元素,通常质量越高的恒星所造的元素种类就越多,我们的太阳大致只能形成到碳和氧元素的阶段,当形成氧元素的时候,它将因为内部的温度和压力无法再合成新的元素而趋向于熄灭,之后它会成为一颗白矮星。

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质量更大的恒星内部的温度和压力也更大,那么它就可以通过核聚变继续合成新的元素,然而到了合成铁元素的那一刻,情况突然发生了根本性的变化,使得恒星的主序星阶段瞬间走向了死亡。

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我们都知道,氢弹的爆炸会释放巨大的能量,这是因为氘(氢的同位素)元素的核聚变会损失一部分质量,转变成能量,氦元素锂元素硼元素……一直到铁之前的元素都是这样,然而铁元素却不是这样了,它的聚变需要吸收能量,而不是向外释放能量,可以说它完全反了过来!所以当铁元素产生的那一刻,恒星因为核聚变向外产生的辐射压就消失了,在引力坍缩的作用下将会发生超新星爆发,于是恒星所有的物质都开始砸向铁元素形成的地方,这一瞬间的改变非常的剧烈,导致恒星瞬间释放出超过一生核聚变的能量,其核心温度能够急剧升高至1000亿度,于是就在这一瞬间,大量的铁元素在高温高压下通过核聚变合成。

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然而这些能量在帮助合成铁元素之后,剩余的能量仍然非常强大,于是接着合成了铁以上的种种元素,质量特别巨大的恒星甚至能达到合成金和铅甚至更高元素的阶段,不过当一个恒星内部开始产生铁元素的时候,那么这个恒星的主序星阶段也就走向了尽头,所以科学家常说铁元素是大质量恒星的终结者。

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黄金及以上的元素都是通过双中子星碰撞之后形成的。因为双中子星碰撞时产生的温度高达3500亿度,可以产生很多重元素。

这是由于中子星本身都是质量巨大的星球,它们合并的一瞬间会产生比恒星超新星爆发更惊人的高温高压,有些质量较大的中子星的合并甚至能生成黑洞,所以在中子星形成的一瞬间,也会有一些新的元素被制造出来。

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宇宙间的各种物资就是被这样制造出来的,元素周期表上的元素也绝大部分是通过这种手段出现的,不过也有一些元素在宇宙自然环境下不容易形成,不过人类可以在实验室中制造,从第95种元素镅开始,乡上的很多种元素,都是只能在实验室中看到的啦。


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