01-神魔宇宙 ***宇宙天國首部曲 彌勒天書閣 https://maitreya-books.com/ 神話從來就不是怪力亂神,而是原始先民在日常生活情況的觀察之中,所建立的真實認知。唯有相信神話中的真實,才能感受到神話的詩意隱喻背後,所具有的神聖力量。打開你的想像,打開你的相信,你才能知道神話告訴了你什麼宇宙生命的資訊。 生命起源於宇宙之中,生長於宇宙之中,結束於宇宙之中,因此,宇宙的起源就是生命背景的起源。生命形成的每一個階段,其實都在述說著生命的本能,也就是生命本就存在的一種力量,在此雖是說明一種狀況,然而將這狀況投射在生命的生活行動之中,你就會明白自己究竟有哪些不可思議的本能!

核聚變到鐵元素就停止了,那麽比鐵更重的重元素是如何産生的?

2024011518:26

宇宙中的萬物,都是由各種元素通過無比精巧的組合而構成的,那麽,宇宙中的各種元素到底從何而來,又是怎麽産生的呢?今天我們就來講一下,宇宙中各元素的前世今生。



宇宙中所有的元素都是由質子、中子以及電子等基本粒子構成,其中原子核內質子的數量決定了元素的種類,例如原子核內只有一個質子,它就是氫,有兩個質子,它就是氦,其他更重的元素以此類推,具體可參見元素周期表。

我們可以看到,只要不停地將這些基本粒子堆積起來,就可以創造出所有的元素。



這種看上去很容易的事情,實際操作起來卻非常難。因爲質子都帶正電,所以要將它們聚合起來,是相當困難的事情,這需要很高的溫度以及壓力。下面我們來看一看,宇宙是怎麽做到的。

早期的宇宙並不是現在這樣絢麗多彩,那時的空間中充斥一大堆的基本粒子。由于氫的原子核只有一個質子,這使得氫元素很容易形成,因此隨著宇宙溫度的逐步下降,宇宙中就充滿了大量的氫元素,形成了最原始的星雲。



星云中密度較大的區域,會在萬有引力的作用下,慢慢吸積成長爲一顆原始的恒星,與此同時,它核心的壓力與溫度,會因爲自身不斷增長的重力而逐漸提高。

當這顆原始恒星的質量達到了一定的程度,其核心的溫度以及壓力就可以達到使質子聚合的條件,這時新的元素就産生了,在這個過程中,還會伴隨著大量的能量釋放,這就是核聚變反應。



要聚變出越重的元素,就需要更高的溫度以及更強的壓力,這就意味著宇宙中大部分的恒星,都會在聚變出較重的元素之前,就結束了自己的生命,例如太陽最高就只能聚變出碳和氧。

只有具備足夠質量的恒星,才會點燃一輪又一輪的核聚變反應,生成越來越重的元素,但當一顆大質量恒星內部的核聚變反應到鐵元素時,核聚變就無法再進行了。



因爲鐵元素的聚變是吸能的,所以當一顆大質量恒星內的核聚變反應到鐵元素後,其內核會因爲失去與自身重力抵抗的能量而迅速坍塌,並最終發生威力驚人的超新星爆發,宇宙中的絕大多數比鐵重的元素,就是在這個階段生成的。

請注意,核聚變反應最高只能聚變出鐵元素,而宇宙中比鐵重的元素,不是由核聚變反應産生的!

在宇宙中,比鐵重的元素主要是通過一種名叫“中子俘獲”的核反應産生。所謂中子俘獲,是指原子核與中子碰撞結合,並形成重核的過程。



例如當鐵56俘獲了一個中子,它就變成了鐵57,然後其原子核可能會因爲不夠穩定而發生β衰變,這時一個中子衰變成了質子,它的原子序數就會加1,于是就變成了钴57(注:這個例子只是簡單說明,大家不必較真,事實上,中子俘獲反應要複雜得多,但原理就是這樣的)。

中子俘獲分“快”、“慢”兩種,其中慢中子俘獲發生在恒星內部,其發生的概率很低,其反應時間通常都需要幾萬到幾十萬年。

而在超新星爆發的時候,會産生巨量的中子,在這種情況下,輕元素的原子核會在很短的時間內俘獲大量的中子,但這些富中子的原子核極不穩定,它們會很快發生β衰變,從而轉化成穩定的、比鐵元素更重的原子核,這就是快中子俘獲。



至此,宇宙中的所有元素都已生成,而被我們視爲珍寶的金、鉑等貴重金屬元素也是這樣得來的。我們也可以看出,它們之所以顯得如此珍貴,還是很有道理的,畢竟宇宙中大質量恒星的數量並不多。

需要指出的是,超新星爆發並不是大質量恒星專有,在中子星和白矮星等致密天體合並的時候,也會發生同樣的事情。



宇宙中那些古老的、巨大的天體,會以這種壯麗的方式結束自己的生命,同時將一生創造出的各種元素抛灑在宇宙空間中,形成各種各樣的星雲。在這些星雲中,又會孕育出新一代的恒星,行星以及今天我們能夠感知到的一切,包括我們自己。

以上,就是宇宙中各元素的前世今生,由此可以看到,組成我們身體的每個細胞、每個分子、每個原子都産生于遠古的恒星,都記載著宇宙中那些美麗的篇章。---來源: 宇宙時空 -