我们身体里的每一个原子是不是都有几十亿年的历史,没法制造、也没法消灭一个原子?

东北男2019


基本上可以这么说,地球存在多久,我们身体内的原子就存在多久。

除了放射性元素外,大部分元素的原子核都很稳定,基本上不会发射衰变,所以绝大部分元素从形成开始,到现在都没有任何变化。当然也不能说的绝对,因为化学反应的时候还是会破坏原子外层的电子轨道的,元素得失电子,狭义上讲也算是元素的一种变化。但如果仅看原子核变没变来定义元素是否变化的话,那就是没有任何改变了,几亿年来都如此。

所以,我们每个人身体里的原子基本上都存在了46亿年,即地球诞生时开始存在一直到如今。当然,有些元素的存在时间还不仅仅是46亿年,因为它们在地球存在之前都已经存在了。甚至有的就是在宇宙大爆炸没多久后产生了,一直稳定存在到现在。不过有个原子有些特别,它就是氢原子,仅有一个质子作为原子核,一个核外电子。对于氢原子来说,我们无法定义它变没变,因为它只要和其它元素反应,那么就只剩下一个质子了。

至于我们可以不可制造原子或者消灭原子,身体内是不可能的。因为我们体内发生的都是化学反应,不涉及原子核的改变。但是利用仪器,到是可以创造原子。比如元素周期表中的人造原子,就是认为创造了。只不过很不稳定,半衰期很多。而消灭原子,只需要时期产生核反应就行。聚变或者裂变都可以,这个核弹就可以实现。


科学探秘频道


地球上目前已经发现了90多种元素,人体内就有60多种。人体内的60多种元素有最轻的氢元素,也有相对较轻的碳、氮、氧等,也有铁以及比铁重的碘、锌、铜、锰、硒等微量元素。这些元素不论在人体内含量高低,对人体的健康都非常重要。

人体内的这些元素都是从地球上获取的,地球的年龄大约是46亿岁,组成人体的这些原子是不是也有了46亿岁的年龄?未必都是,有很多原子的寿命已经超过了46亿岁,甚至可能超过了100亿岁,也有一些比较古老但是还不到46亿岁的,也有一些是新近形成的原子。

宇宙中含量最多的元素是氢,一个质子加一个电子就构成了氢原子,宇宙诞生后不久就可以产生出大量的氢原子。这些氢原子聚集在一起形成第一代恒星,依靠恒星的聚变制造出较重的元素。晚年大质量的恒星发生超新星爆发的过程还会制造出很多比铁重的元素。经超新星爆发喷射出的物质又可以重新依靠万有引力聚集在一起形成第二代恒星、第三代恒星等。

通过光谱分析可以知道,太阳上含有一些较重的元素,地球上也有很多较重的元素,这表明太阳不是第一代恒星,太阳是之前更大一颗恒星喷射出的物质聚集在一起形成的,地球是上一颗恒星制造出的较重的物质聚集在一起形成的。太阳以及地球上的很多原子,其年龄会超过太阳或地球的年龄。

水是人体内含量最多的化合物,地球上丰富的水并不一定是在地球诞生时就形成了,有人认为是含水丰富的彗星撞击地球将水带到地球上的缘故。如果是这样,这些水的年龄就不容易确定了。

宇宙射线中含有大量的质子,质子和电子结合后就制造出一个氢原子。这种制氢的方法一直在上演,你身上的一些氢元素,有可能就是近期靠这种方法制造出来的,这样的氢元素就非常年轻了。类似的情况还有,宇宙射线和大气作用、和地球上的物质作用会将一种元素变成另一种元素,这样的话也会产生新的原子。

有一部比较风靡的电视剧的主角是一位来自星星的帅哥,其实我们每一个人都可以算作是来自星星的物质组成的。我们身上的各种元素,是宇宙沧桑的记录。


刁博


客观地说,我们身体里每一个原子年纪都比我们自己年纪还要大,当然我们的寿命在它们面前,可以完全可以忽略不计,实际上,连地球寿命都没有办法和它们进行比较。那具体是咋回事呢?

宇宙大爆炸

我们要从宇宙大爆炸说起,我们现在知道宇宙诞生于一次大爆炸,大爆炸之后短暂的时间内,宇宙中只有光子,夸克等基本粒子,宇宙“基本上”可以看成是纯能量的,原因是像电子,质子,中子都没有出现,更不要说原子了。

那早期的原子结构是咋来的呢?我们这里还是要拆解一下,我们初高中都学过原子结构,原子是由电子和原子核构成的,而原子核又是由质子和中子构成的。

(当然这个说法并不精准,但并不妨碍我们对后面的事情进行理解。)

也就是说,原子结构想要出现至少需要质子、中子、电子的存在。那三种粒子是咋来的呢?其实就一个字:

我们都知道物质其实都有对应的反物质,比一个电子的反物质就是正电子,如果它们撞到一起就会湮灭。

而早期的宇宙温度特别特别高,都在几十亿的水平。在这样的环境下,一堆光子所获得的能量能够高于一对电子所对应的的能量(可以通过E=mc^2来计算),那么一对光子对撞后就有可能产生电子,当然其他的质子和中子也可以通过这个方式来。下图中阈值温度就是光子所需要的温度。

在形成电子,质子,中子后,这时候的电子,质子,中子就像一锅粥一样都挤在一起,没有完整的原子结构,这时候温度还太高,直到宇宙38万岁后(也就是宇宙大爆炸后,过了38万年),宇宙的温度降到了2700度左右,这时候原子结构形成。不过,这时候并没有办法形成极为复杂的原子结构,早期形成的原子基本上都是氢原子和氦原子,它们是原子序数最小的两个元素原子。(当然,其实还有极为少量的原子序数更高的其他元素原子。)

所以,宇宙中包括你身上的氢原子都有138亿岁了,从物质层面上看,它们是宇宙中最早的原住民。

那其他元素又是哪里来的呢?

其他的元素

宇宙大概2亿岁时,宇宙中的星云物质由于引力坍缩,开始形成大质量的恒星。这些恒星内部就发生核聚变,一开始先是氢核聚变,生成氦。

然后氦核聚变再生成碳和氧。

然后碳、氧还会继续发生核聚变再生成原子序数更大的元素原子,所以恒星就像是元素的炼丹炉一样,一路修炼到铁元素原子(其实也会有少量原子序数更高的元素原子。)所以,除了氢和氦之后,大部分原子序数在铁之前的元素原子都是由核聚变反应锻造出来的。

而比铁原子序数更高的元素是咋来的呢?

主要有两个途径,

  • 超新星爆炸
  • 中子星合并

如果一颗恒星的质量足够大,最终会引爆自身,发生超新星爆炸,在这个过程中就会合成原子序数比铁更高的元素原子。

但是像金元素,银元素的合成,按照目前最新的研究成果来看,它们大部分是由中子星的合并合成的。

所谓的中子星合并,其实和上面聊到的超新星爆炸是有关系的,大质量恒星尤其是(10倍太阳质量)的恒星,在演化的后期,如果核心的质量大于1.44倍太阳质量,小于3倍太阳质量,内核就会形成一颗中子星,这种天体半径也就10~30公里,但是仅仅一勺的中子星就大概要几亿吨,是极其致密的天体。如果两颗中子星相遇,就会发生合并事件。这可以说是宇宙中最刺激的事件之一了,在整个过程中就会合成金元素、银元素等原子序数特别高的元素原子。

所以,金子特别贵重也是有有道理,因为中子星合并其实是很少发生的。以上就是各种元素原子的由来。

而我们人体当中最多的是氧,然后是碳,再然后是氢和氮,磷。

我们可以看一下它们在元素周期表中的位置。

通过上文所说的,我们至少能知道的是,我们体内的氢原子是138亿岁,而碳、氮、氧等元素至少要大于45亿岁,最年轻也应该是上一代恒星生成的产物,毕竟地球是没有能力生产这些元素,而它们最高可能能达到第一代恒星出现的时期,也就是136亿岁。

除此之外,我们还应该知道,我们身上的元素都是在恒星的核心也就是恒星的心脏生成的,听起来是不是有点厉害?


钟铭聊科学


太阳系诞生至今已有46亿年的历史,地球的年龄也大约有46亿年。人类是由原子构成的,那么是否也意味着人类身体内的原子的寿命也有46亿年?

这是一个很有趣的问题,深挖一下,构成该宏观物体的粒子的寿命与宏观物体的寿命一样吗?原子有寿命吗?它的寿命是多少?

为了解释清楚这个问题,我们先从别的方面切入。

人体主要由哪几种原子构成?

无论是天上飘的白云,还是地下跑的马儿,都是由原子构成的,整个太阳系也是由原子构建而成的。

包括人造和天然存在的,目前人类已经发现118种元素,而地球上总共存在90多种天然元素,地球上的碳基生命主要由28种元素构成。人体主要由氧、碳、氢、氮、磷、硫、氯、钾、钠、钙和镁这11种元素构成,它们占据人体总质量的99.9%,此外人体中还含有十几种必要的微量元素。


这里需要说明一下,同一种元素可能存在好几种同位素(质子数相同,中子数不同),其中的一种我们称之为核素,一种核素便对应着一种原子。

比如氢元素,它是宇宙中最简单的元素,它就拥有三种同位素。在宇宙中氢以氕H、氘D和氚T三种同位素的形式存在,其中氕作为氢元素的一种核素,其在自然界中的相对丰度大约为99.985%,我们通常所说的氢原子就是指的氕,它由一个质子和一个电子构成,质量数为1,它是宇宙中最简单的原子。而氘则由一个质子、一个中子及一个电子构成,质量数为2,相对丰度约为0.015%;至于氚的相对丰度则低于0.001%,质量数为3,原子核中含有一个质子、两个中子。

上图为氕和氘的原子结构示意图

原子的寿命有长有短

原子的寿命并不是无限的,不同种类的原子的寿命是不同的。稳定原子的寿命,理论上与宇宙的寿命相当。不稳定的原子的寿命是不同的,长的可达几十亿年,短的不过数秒。

原子由质子、中子和电子构成,稳定元素的原子的寿命,可以用这些粒子的平均寿命来估计。其中,电子的平均寿命无限,自由质子的平均寿命至少为10^35年,自由中子的平均寿命约15分钟。不过中子在原子核的束缚下,寿命会变得非常长,中子同样能够稳定原子核。通常认为质子非常稳定,不易发生衰变,寿命比宇宙的寿命还长。由此可见,由这些粒子构成的稳定元素的的原子的寿命也是非常长的,如果不发生意外,几乎与宇宙的寿命一样长。


而不稳定的原子,其寿命千差万别。所有的放射性核素都是不稳定的,它们会自发的以向外界发射出粒子或者射线的形式,衰变成稳定的原子。元素周期表中原子序数(或质子数)84及以后的元素都是放射性元素,许多稳定元素也都拥有放射性同位素,它们会通过衰变转变为稳定的元素。

对于放射性元素的寿命,即不稳定原子的寿命,我们可以用半衰期来描述。

上图为部分核素的半衰期

那什么是半衰期呢?

半衰期是针对放射性元素(更准确一点,应该称之为放射性核数)而言的,只有放射性元素才具有半衰期。比如碳元素的同位素碳14,它的放射性半衰期大约为5730年,这意味着,1千克的碳14原子经过5700年之后,就只剩下0.5千克的碳14原子了,另外0.5千克会衰变成稳定的氮14原子。

同种元素的不同核素的寿命也是天差地别,比如钋元素的同位素钋210和钋215,一个半衰期长达三个月,另一个仅为0.00018秒。在氢的三种同位素中,氚就具有放射性,它的半衰期为12.33年。

原子的创生与毁灭

一种原子可以通过核反应变成另一种原子,核反应的方式包括核聚变、核裂变、原子核的衰变、粒子轰击。

宇宙中最早的一批原子源于宇宙大爆炸,那时的宇宙中的主要元素是氢,氢在万有引力的作用下会形成恒星。宇宙中的第一批恒星在衰老死亡之后,会将大量新元素(比如碳、氧等元素)抛出。

宇宙中的星系主要由恒星构成,每一颗恒星就是一个核聚变反应堆,无时无刻不在制造着新原子,除了氢元素以外,包括铁等轻元素几乎都是在恒星的大熔炉中产生的。当一颗恒星走到了生命的尽头,就有可能会在引力的作用下发生超新星爆发,铁之后的重元素就是在这短短的几秒钟时间内形成的。




如果没有恒星,也就没有足够的原材料形成地球,更不会诞生生命。宇宙中最早的一批原子便是氢原子,其它的原子都是在此基础上由氢原子聚变而成的。

宇宙射线中89%都是自由质子,10%是阿尔法粒子(即氦4原子核),质子和电子会自发地结合成氢原子,此外宇宙射线还有可能会和其它原子发生核反应。


对于稳定的原子,我们无法测定它的年龄;只有放射性核素的原子才能测定年龄

世界上没有两片完全相同的叶子,可从微观世界看来却不是这样子的。


决定原子种类的是核子数,不同的质子数对应着不同的元素,不同的中子数对应着不同的核素。对于同一种稳定的原子,我们无法对它们进行标记,也就是说它们具有全同性。


比如两个氢原子,我们无法判断,究竟哪一个是新产生的,哪一个是后产生的,它们究竟经历了多少年。

对于放射性核素,我们可以通过测量它的衰变情况,来判断它的大致年龄。正是基于这个原理,科学家们可以利用放射性同位素对远古生物进行年代测定,还可以用来鉴定古董。

如图所示,不同放射性元素的测年范围

总结

人体60%都是水,水是由氢原子和氧原子构成的,而水中的氢原子很有可能就是最近几百万年内刚刚诞生的。还有一些其它元素,很有可能也是最近刚刚诞生的。此外,人体中还含有微量的放射性同位素,其实不仅人体内有,自然界中到处都分布着放射性同位素,只不过辐射剂量非常小,根本察觉不到,对人体本身也没有危害。这些人体内的放射性元素也会发生衰变,寿命肯定没有几十亿年。

由此可见,不是所有原子都和地球一样拥有几十亿年的历史,原子同样存在创生与消灭,原子也有寿命,片面的认为我们身体中的原子都有几十亿年的历史是不正确的。


科学探索菌


宇宙大爆炸之初是“一碗基本粒子的浓汤”。几十万年后它们结合成简单的氢原子和氦原子。如果恒星演化从未发生,那么宇宙至今依然只是氢和氦,别无其它。

然而围绕着我们的世界——汽车、书桌、人类,还有行星、原星系团——仅有三种粒子组成:上夸克、下夸克和电子。这三种粒子可以组成原子、分子、化合物,以及我们能想到的任何物质。




我们周围的一切都有其独特的历史,无论是汽车、书桌,还是人体。想要真正明白他们从何而来,必须首先了解恒星的演化。

恒星不会永存,它们从诞生度过一生之后死去。比如太阳,它诞生于46亿年前,预估还有50亿年的生命。

我们难以察觉到任何一颗恒星的缓慢演化,但我们在银河系中都可以看到处于不同演化阶段的恒星。这就是天文学家们创造出恒星演化故事的方法。



事实上,恒星间并非真空,而是充斥着气体。很多地方气体很热且极度稀薄,但其他地方冷却后的星际气体云密度很高,以至于这些粒子能收到引力的作用,气体云发生坍缩而聚焦到一起。

一颗恒星的最初直径(大小)取决于星际气体云的质量。质量越大,核心密度越大,核聚变反应也越激烈。更多的核能意味着更高的压强和温度,最后恒星在一个远大于太阳的尺度上达到静力平衡。就这样,大自然“生产”了一颗大质量的明亮的巨星。

相反,如果星际气体云质量很小,如果能发生核聚变,就只能诞生一颗较小质量的、暗淡的矮星。

较小质量的恒星(比如太阳)在未来几十亿年中,核心的氢不断被消耗,产生更多的氦。氦核密度增大到一定量级会引发另一轮氦聚变,形成更重的元素,先是碳,然后是氧。当恒星变为红巨星,进而膨胀成色彩斑斓的行星状星云,其大部分氦都被转化了碳与氧,所有元素被抛入到太空。恒星坍缩成一颗白矮星而死亡。

大质量恒星,由于外层对核心的挤压更剧烈,碳氧核的密度和温度远比太阳大得多,以至于引发新一轮的碳核聚变。

在大约1000年(具体取决于恒星质量大小)的时间里,碳转化为氖、镁、钠,以及更多的氧。

随着演化的加快,碳、氖先后被耗尽,恒星核心充斥着氧和镁。恒星不断地收缩直到氧聚变结束,氧被转变成硅以及少量的硫和磷。

恒星核心耗尽氧后再次收缩升温,然后在短时间内硅聚变成多种其他元素,包括氩、钙、钛、铬,以及铁和镍。这是一个天文尺度的热核炸弹发生了爆炸。


如果把这颗恒星炸弹剥开,它酷似一个洋葱。其核心是气体的铁、镍,具有极高密度和温度。包围在铁镍核心外的是硅和硫的壳层,往外是镁、氖、氧层,再往外依次是氧、碳、氦和氢的壳层。这时大部分的氢已经被吹到太空中了,壳层之间核聚变依然在进行。

随着硅被耗尽,恒星的核能失去源泉,核心再瞬间发生坍塌,相当于数倍太阳质量的超热气体被压缩成密度约每立方毫米10万吨的中子星。而占恒星质量大部分的外壳将会以爆破的姿态进入太空,即超新星爆发。已经合成的所有元素都被剧烈的爆炸抛射到太空。




前面提到的汽车、书桌和人体,它(他)们都包含了大量的元素。比如,碳、氧、氮、钠、钙、磷、镁、铝和铁,所有这些元素在宇宙诞生至今的138亿年里,在恒星内部被“创造”出来。它们只占宇宙原子总质量的1%左右。


科学家还告诉我们,被星风吹到太空中,在行星状星云里,以及通过超新星爆发,元素以这些方式进入星际空间。小部分重元素,比如铜、锌、金、铀等在超新星爆发后或中子星的灾难性碰撞中被创造出来。

新一代的恒星有行星陪伴,其中有的行星足够温暖到可以存储液态水。至少在地球上,碳基分子曾如雨般降落,组成第一代生命体。46亿年之后,地球上有了鲜花和小鸟,还有我们人类。


这就是科学给我们讲的美妙故事:我们身体里的每一个原子都有数十亿年甚至百亿年的历史。我们肌肉里的碳、骨骼中的钙、血液中的铁、DNA中的磷......都是遥远的恒星核聚变反应生成的,我们无法创造、也不能消灭它们。

(谢谢阅读)


看松读画轩


让我们回到宇宙大爆炸初期,在大爆炸之后10^-35秒,轻子、一些玻色子出现了,10^-12秒,质子、中子出现了,大爆炸之后的100秒左右发生了整个宇宙范围之内的原初核合成,经过这次核反应,大量的氘、氦、锂形成了。

转眼间,来到了宇宙大爆炸后的5.5亿年,此时,第一批恒星出现了,由于恒星的出现,一座座核反应工厂点亮了整个宇宙,就像是一盏盏灯笼。

它们是元素制造机,不断地制造一些原本宇宙中没有的元素,一些比锂元素更重的开始出现了。

人的身体中约含有7,000,000,000,000,000,000,000,000,000个原子,这是一个惊人的数目,在人的身体中含有了元素周期表中包含的大量元素,它们是不是都有几十亿年的历史呢?

不一定的。

有的年轻、有的古老,但大部分都是古老的,都是有着几十亿年甚至也有与宇宙年龄差不多大的存在,年纪轻的只是少数,大多都为自然界中天然放射性核素自然衰变后的产物。

人类已经发现或者自己制造了119种元素,按照元素周期表上来看,不同种类的原子含有不同的质子数,所以可以通过调整质子数来改变物质或制造新的原子,当然了,这也谈不上是制造,因为现阶段所谓的创造新元素只是在高温高压的环境中轰击重原子核得到的,这样看起来只是比拿现成的多了一个小步骤罢了。

消灭原子也谈不上,虽然可以利用撞击使其变为另一种类的原子,但是这并不能算是消灭吧,它只是换了一种存在方式而已。总的来说,一切不能凭空创生,也不能凭空消失,都是守恒的呀。

对此你们有什么看法呢?欢迎在下方留言探讨。我是科幻船坞,感谢大家的阅读与关注


科幻船坞



我们宇宙中的物质总量一直以来都是永恒不变的,这说明从138.2亿年前的宇宙大爆炸开始,10的80次方个原子就一直像演员一样不断的组成各种物种,任何时间任何地点任何角色都是由这10的80次方个个原子构成的。

早期的宇宙中只有第一代恒星,它们死后内部的氢元素在高温高压下变成了重元素,这些重元素为后来的金属岩石行星以及人类的诞生提供了物质基础,因此在很久以前构成地球和人类的原子都还在恒星中。



地球诞生的第一个生命所包含的原子迄今为止仍然存在于宇宙中,构成我们所熟知的一切历史人物的原子也从来没有消失过,比如说构成诸葛亮的原子可能变成了一块石头的一部分或者一棵树的一部分,这并不难以理解比较原子就好像我们宇宙的积木一样,它构成了我们所看到的一切。

值得一提的是原子并非无法消灭,因为它也是物质而物质和能量是可以互相转化的,氢弹爆炸将0.7%的质量完全转化成了能量释放出去,因此我们可以说有一部分原子被“消灭”成能量消散掉了。



假如未来技术足够发达的话,我们还能将能量再转化成原子然后再用这些原子搭建出我们想要的东西,这种技术被称为“能质转化”


宇宙探索未解之迷


我们身体里的每一个原子是不是都有几十亿年的历史,没法制造、也没法消灭一个原子?

突然发现这个话题将人体和宇宙诞生的上百亿年联系在了一起,根据人体元素组成的不同,甚至我们可以追溯每一种元素诞生的时间表,可以简单的说,我们人体的每一个原子都跟天体的发展有着密切的关系。

人体由哪几种元素组成?

自然界总共有92种元素,而人体中的元素大约有60种,约占2/3,常见的一般都集中元素周期表20号内的,比如氢、氧、硫、氮、磷、氯、钙、钠、钾、镁、碳等,但占人体比例最高的几种元素分别为:

  1. 氧(O):65%
  2. 碳(C):18%
  3. 氢(H):10%
  4. 氮(N):3%
  5. 磷(P):1.4%
  6. 硫(S):0.3%
  7. 其他元素(铁、铜、锌、锰、钴、钒、铬、钼、硒、碘):<0.3%

我们被称为碳基水基生命,这三种元素占了人体组成比例的93%以上,所以说碳基水基生命可不是乱说的,人体中含有70%以上的水,而水则由氢元素和氧元素构成,而其他有机物的就是碳的各种化合物,包括我们日常摄入的大量碳水化合物等。

这些元素都是从哪来的呢?

这个应该从元素的差异开始说起,我们知道元素的差异就是原子核的差异,而原子核是由质子和中子构成,质子数的差异就是元素的差异,中子数的差异就是元素的同位素差异。

我们也知道质子和质子或者质子和中子之间是由强作用力结合在一起的。而要让它们结合在一起就需要耗费大量的能量,并且遵循如下规律:

元素的比结合能

比结合能越高,聚变所需的环境就更极端,所以各位都应该知道,我们身体中的每一个原子都经受过你难以想象的高温考验哦,我们从氢元素的诞生开始说起。

  • 氢元素的诞生

宇宙中本没有氢,也没有时间与空间,甚至有没有一切,只有一个无比致密的奇点,在某个时刻这奇点开始了扩张,在这个迅速扩张的空间中充满了能量,空间扩张温度下降,当地与夸克胶子相变温度时,它们开始结合成重子物质

当温度继续下降,宇宙诞生三分钟时这些重子或者重子结合形成了氢、氦与锂元素的原子核,但此时温度仍然极高,电子还是游离状态,宇宙中充满了自由电子与离子,一直等到宇宙扩张到37.9万年时这些离子终于捕获电子,真正构成了原子。

氢元素诞生了,同时诞生的还有少量氦元素和微量锂元素。

  • 碳元素的诞生

质子反应链是从氢到氦的重要过程,如下图:

碳元素是由氦三经过聚变反应生成的,所需的时间比较长,因此在宇宙大爆炸3分钟时并不足以诞生碳元素,它会在恒星聚变的过程中产生。

4He + 4He + 93.7 keV ↔ 8Be

8Be + 4He ↔ 12C + γ + 7.367 MeV

Be8生成是不稳的那个的,会在2.6×10^-16S内分裂回氦,但它可以在个时间内捕获氦原子形成碳-12,这就是碳元素的来历。

当然并不是所有的恒星都能达到,比如比邻星就只能到氦,因为它达不到氦四聚变的温度(约一亿K)。

  • 氧元素的诞生

氧元素从碳元素聚变而来,它需要6×10^8 K的高温和2×10^8kg/m3密度条件,

12C + 12C→20Ne + 4He + 4.617 MeV→23Na + 1H + 2.241 MeV→23Mg + n - 2.599 MeV

12C + 12C→24Mg + γ→16O + 24He (吸收能量核聚变反应)

氧也从此时诞生了。

  • 氮元素的诞生

跟上文质子链反应的产生能量的方式一样,类日恒星的另一个能量来源是碳氮氧循环。

类日恒星中碳氮氧循环产生的能量只占1.7%,但计算表明质量更高的恒星可能是能量主要来源。

......略

铁元素的诞生

中间的元素就不一一介绍了,我们直接上终极元素铁,这是恒星聚变能达到的最后一种元素,因为铁以后的元素都需要是吸收能量,聚变是无法形成更重的元素了,但慢中子捕获可以,重子捕获生成新元素的过程其实比较容易理解。

中子俘获后的中子β衰变,生成质子数+1,原子序数+1的重元素,恒星的主序星时代和红巨星时代主要是慢中子捕获,尽管效率比较差,但因为时间漫长,所以生成重元素总量仍然可观,而另外一个就是超新星爆发时的快中子捕获,这也是另一半重元素生成方式。

氕→氘→氦-4 → 铍-8 → 碳-12 → 氧-16 → 氖-20 → 镁-24 → 硅–28 → 硫–32 → 氩–36 → 钙–40 → 钛–44 → 铬–48 → 铁–52 → 镍–56

从氢一路聚变到镍的过程,如果你不知道哪种铁之前的元素由来,那么它基本是由慢中子捕获诞生的,而铁以后的重元素则慢中子和快中子捕获产生,快中子捕获则需要以铁原子为基底,快速生成重元素。

当然另一个更高效的重元素方式中子星合并(快中子捕获,或者自由中子衰变)

咱已经知道了身体中的元素是怎么来的了,准确的说,氢元素的年龄从氢原子核算起大约138亿年了,碳元素和氧元素以及后面的所有大概是133-135亿年,总数约有7×10^27个,无论我们怎么折腾,这些原子都无法消灭,即使百年之后的火化也无法消灭任何一个,不过如果被太阳吞噬,那么我们可以预估,应该有部分原子会被聚变成更高序数的元素,简单说就是原子少了,但质能依然守恒。


星辰大海路上的种花家


我们在不断地寻找外太空生命,却忽略了一个本质,宇宙中不管是生命的新陈代谢,还是恒星的活动,甚至是黑洞的形成,都是原子在有序地,有目的地,有“意识”地进行“质能转换”。

奇点生成宇宙,宇宙充满能量,当原子吃掉能量转成自己的质量,这何不就是另一种形式的生命体,生命和恒星都只是原子生命活动的载体!

如果说奇点是一维,膜系的多重宇宙是二维,每个宇宙的万物是三维,那么原子之间的量子运动刚是四维,因为原子的层面是没有时间和历史,300万光年的光子300万年后来到地球,它也依然是那个光子。

三维层面上,用《自私的基因》的话说,生命只是DNA的活动机器,从四维层面上,宇宙万物,恒星和生命,都只是原子在量子层面上的“质能转换”的活动机器。


SCROPIOOoOooooo


先给各位同学结论吧,首先,我们身体里面的每一个原子,都至少有几十亿年的历史,是千真万确的事情。

然后,我们当然知道制造和消灭一个原子的方法,只要把宇宙大爆炸的过程倒过来就可以了,只要你制造出足够高的温度,理论上你就是宇宙万物真正的上帝。

人身体里面包含的原子有哪些

地球上天然存在着92种元素,再加上人类在实验室里能制造大约20种左右,构成了我们认知世界的全部。不过题目针对的是我们人类,所以,很简单,大家只要把注意力集中在5-6种对生命影响极其重要的就足够了。

作为一个普通的碳基生命体,同学们体内每200个原子当中,有126个氢原子,51个氧原子和19个碳原子。在剩下的4个原子当中,有3个是氮原子,余下一个由所有别的元素瓜分。这大概就是我们身体里面的全部秘密了。

要形成上面说到的全部原子,有的在宇宙刚诞生就大量存在,例如氢原子;有的需要足够长的时间才能形成,例如碳原子。但是几乎全部的原子,在几十亿年前都存在了。

有的同学抬杠要说发射性元素的,不好意思,作为一个普通人,请不要尝试勇闯核反应堆好不!

宇宙大爆炸

题主谈到了制造和消灭原子,如果同学们觉得宇宙大爆炸模型是可靠的话,我们的解释将相当的水到渠成。如果你是宇宙大爆炸的敌人,我们稍后再来处理。

让我们先来复习一下宇宙大爆炸的全景吧。

首先,那是一个现代物理学无法解释的奇点,它包含了宇宙所有的物质,但没有体积,时间和空间都没有开始,除了它之外,那时的宇宙一无所有。

然后,在一千亿亿亿亿亿分之一秒之内产生了引力。极其短暂的片刻后,产生了电磁力以及强核力和弱核力──物理学的材料。再之后,又出现了大批基本粒子──材料的材料。随着时间的流逝,从无到有,突然有了大批光子、质子、电子、中子和许多别的东西,每种达10的79次方─10的89次方个之多。

但是大爆炸,只提供了许多轻的气体元素,并没有创造出一丝一毫重的元素。这时候,同学们应该感谢超新星,这些初代宇宙中的接力创造者,通过燃烧自我,照亮别人,顺便锻造出碳、铁和其他重元素。

例如我们的太阳系,它就是上一代或者上上一代超新星爆发后的再生,组成人类身体的每一个原子,都是宇宙137年历史的馈赠。

制造和消灭一个原子

人类其实已经具备了制造和消灭一个原子的知识储备和操作能力。人造元素,就是一个实锤啊。

举个简单点例子,我们用镁(Mg,12号元素)去轰击镄(Fm,100号元素),就会得到鎶(Cn,112号元素)。

但并不是说,人类就能随意的玩转元素的合成,由于原子性质的差异,有些原子组合是很难融合的。如果选错了元素,基本上你的靶元素和束原子几乎不会发生任何现象。在这点来看,人类科技仍旧任重道远。

至于消灭一个原子,我们上面其实已经说得很清楚了,只要提高温度,没有什么是办不到的,如果还有原子不为所动,那么就给予更高的温度。

简单点说吧,对撞机可以摧毁单个原子,成为不可再分基本粒子团。而高温可以摧毁大量原子组成的物质,将其成为不可再分基本粒子。

结语

当然,我说了这么多,前提是你得相信宇宙大爆炸模型。虽然我们没有办法重复一次宇宙创生的实验。

但是,相信神创论的各位,我相信也无法拿出上帝存在的实锤吧,所以,我个人认为这还是比较靠谱的一个解释了。


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