體內,藏著一顆爆炸的超新星

體內,藏著一顆爆炸的超新星

作者 |襲明 · 主播 |阿成

宇宙的起源星系和恆星的起源新化學元素的創造

體內,藏著一顆爆炸的超新星

人們根據牛頓的力學定律,認為宇宙是龐大而穩定不變的。然而哈勃觀測到的天體紅移現象表明宇宙正在擴張,意味著宇宙是有歷史的。

那宇宙是如何開始的呢?我們從語文課本上學到的是:“天地混沌如雞子,盤古生其中。萬八千歲,天地開闢,陽清為天,陰濁為地。”

現在我們知道這只是充滿詩意的神話傳說,宇宙似乎是起源於一次大爆炸。如果我們以上帝視角去看,當時是這樣一番景象:

一個比原子還小的點誕生在虛無之中,它極其熾熱,是今天宇宙中一切的起源,物質和能量在它內部不斷相互轉換。時間亦由它創造出來,它誕生的那一刻就是時間的起點。

要想知道在這個點出現之前存在些什麼,實在是費腦筋的問題。因為它誕生之前,根本沒有“之前”的時間概念。

體內,藏著一顆爆炸的超新星

總之,它極速擴張到一個星系大小,一秒鐘內,四種基本作用力和原子物質出現了。但物質以等離子形式存在,質子和電子尚未結合在原子之中。你側耳傾聽,這些帶電荷的粒子似乎正發出電流的噼啪聲。

你等啊等,空間越來越大,周圍也越來越冷。等了38萬年,冷卻使得質子和電子結合在一起。正負電荷相互抵消,整個宇宙一下斷電了。光子得以脫離物質,自由來去,造成一次巨大的能量閃爍,嚇了你一跳。

此時的宇宙如新生兒呱呱墜地,接下來,它要睜開眼睛,好奇地打量周圍的世界。

體內,藏著一顆爆炸的超新星

恆星就是這新生兒的眼睛。

宇宙快速冷卻時,時間之短只允許最簡單的化學元素的原子核形成,即氫和氦。簡單的物質組成了星雲,它們分佈的並不均勻。在那些密度較高的地方,引力作用也較強。

引力像原始人鑽木取火一般,使勁摩擦、擠壓物質,溫度越來越高。高到一個臨界點,成了!

高溫之下質子猛烈碰撞,核聚變發生了,氫原子核轉變為氦原子核。原本在引力作用下坍縮的星雲,因為內部釋放巨大的熱量而穩定下來,恆星誕生了。

這個原始人不是點燃了火把,而是憑空鍛造出驚人的熔爐!幾十億個熔爐儲藏了大量氫原子核,在聚變下不斷散發光和熱。《聖經》中寫,上帝說要有光,於是就有了光。不過這“於是”可花費了近2億年的時間。

漆黑的宇宙變得燈火通明。

宇宙明亮起來,但未免有些單調。是時候創造一些新事物了。

體內,藏著一顆爆炸的超新星

引力扮演完鑽木取火的原始人角色後,將接力棒傳到恆星手中。恆星當仁不讓,搖身一變,成了鍊金術士——它將用氫和氦,煉造出全新元素,煉造出生命存在的可能性。

在恆星內部距離核心不遠不近的地方,有一處“甜蜜位置”。這裡能量充足,又不至於能量過多到摧毀新生元素。

挑好位置後,剩下的就是等待。

恆星會慢慢耗盡氫元素,聚變停止,在引力作用下重啟坍縮進程。坍縮將恆星內部溫度提高一個能量級,氦聚變成碳。碳將作為原料繼續聚變,形成氧和硅。

“這種通過聚變創造新元素的過程結束於鐵的創造。”

當一顆恆星內部充滿鐵元素時,它被稱為超新星,超新星會在一次巨大爆炸中完成最後的坍縮。僅僅幾秒的爆炸中,釋放出驚人的能量,“元素週期表中從鐵到鈾的所有元素都被創造出來。”

超新星以自我毀滅的方式創造了生命的奇蹟。它們如武林高手般,散盡畢生功力,為宇宙留下了恩惠。

當我們環顧今天的世界,多樣的生物、繁華的城市,很難想象這一切一切的基礎,就是兩種簡單的元素。

我們常說“爆發內心的小宇宙”,其實這種形象的說法在某種程度上有其科學依據。因為我們身體裡的重元素,都來自於爆炸的超新星。它們爆發時的能量依然在我們體內延續、流轉。

所以,不要辜負這恩惠,爆發吧,小宇宙!


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