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我们每一个人都是星尘

2021-08-14韩佳安

科学大众(中学) 2021年8期

韩佳安

我们DNA里的氮元素、我们牙齿里的钙元素、我们血液里的铁元素,还有我们吃掉的东西里的碳元素,都是曾经大爆炸时的万千星辰散落后组成的,所以我们每一个人都是星尘。

——卡尔·萨根

在宇宙中已经发现了118种化学元素,它们构成了我们所知的几乎一切物质——包括我们自己。虽然这些元素组成的物质千变万化,来源也各不一样,但这些物质中基本的原子有着几乎一致的来源——那些在夜空中闪耀的恒星。

宇宙大爆炸

现代大部分科学家认为,我们的宇宙起源于一个密度无限大而体积无限小的点——奇点。在大约138亿年前,这个点突然开始剧烈地膨胀,在不到1秒的时间内,就形成了构成如今宇宙的各种基本粒子。在几分钟内,温度快速下降,部分质子和中子通过核力结合在了一起,形成了氦原子核和少数锂原子核,以及氢的同位素(氘和氚),但在此之后的元素没法在宇宙创生之初产生。剩余的质子与电子形成了最简单的氢原子(氢原子核内只有1个质子)。在宇宙大爆炸时产生的元素中,氢的质量约占75%,氦约占25%,这个比例直到今天基本没有改变。

在接下来的100多亿年中,宇宙经历了星系的形成,以及各种各样恒星的诞生和消亡,而正是在这样璀璨的星辰变幻中,诞生了其余对宇宙而言“微量”却对我们无比重要的元素。

恒星的演化

在大爆炸后的几十万年中,宇宙中物质较为密集的区域通过引力的作用逐渐收缩聚合到一起,形成了最原始的星系。……

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