网友提问:
如果说宇宙是大爆炸形成的,那么宇宙中的元素是怎么形成的呢?
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到目前为止,人类共发现了118种元素。1号元素为氢,原子量为1,最轻;118号元素为Uuo,原子量为294,最重。但不论轻重性能有多大差异,元素都是由中子、质子和和电子组成的。个人粗浅地理解:在高温高压的条件下,不同数量的中子、质子、电子强行压合到一块,就会形成不同的原子,这就形成了各种元素。同样,不同的原子之间,在高温高压下也会相互结合,也会形成了新的原子和元素。比如两个氢原子压在一起都变成了氦原子。七个氢原子或三个氦原子与一个氢原子压在一起就变成了锂原子。以此类推,宇宙大爆炸也好、恒星变黑洞也好、中子星爆炸也好,超新星爆炸也好,都产生了人类无法想象的能量,在高温高压下,质子、中子、电子之间和原子之间相互组合(聚变反应),宇宙最终才形成了多种元素。其中,愈重的元素形成的条件愈苛刻,愈需要更大的能量,更高的温度和压力,当然数量也愈少。所从我认为,开天辟地之初,宇宙应该是氢元素最多,而后才组合形成了各种新的元素。就现状而言,我们的太阳主要成份是由最轻的元素氢和氦组成的。不光是太阳,宇宙中所有的恒星都主要由这两种元素组成,就是大一点的气态行星也主要由这两种元素组成。整个宇宙如果按原子总量计算,氢和氦占有整个宇宙的99%以上,其余各种元素加起来还不到1%。
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宇宙大爆炸只是一个比喻,严格意义上说,应该是奇点的膨胀。我们所处之宇宙,即奇点本身。可以说,我们现在就站立在奇点之上。奇点就是万物之和。奇点在没有极速膨胀之前,由于时空重合,密度、温度之畸高,这一阶段是没有元素形成的。奇点本身也是物质,但是此物质不是我们所理解的所知的一切物质,所有的物理规律都无法描述它。那么,奇点膨胀之后,随即时间、空间诞生,我们所熟悉的元素,又是怎么诞生的呢?
宇宙自打诞生之后,在诞生之后的极短促的时间之内,能量便充斥了整个宇宙。注意,这一时期还没有重粒子,只能存在能量,即辐射波。不久,各种各样的粒子变产生了,这些粒子是由辐射波的射线转变而来。奇点释放的能量,被“物质化”,于是诞生了粒子。物质的组成单位,就是具有高能量的射线互相发生碰撞时产生的。
不管怎么说,先有奇点,后有宇宙中发散的能量,再有能量碰撞形成的粒子。
而最早出现的粒子,就是夸克,以及联系它们的胶子。由于温度依然过高(100亿摄氏度),质子、中子,这些我们所熟知的组成各种重型基本粒子的东西,还无法合成,所以这一时期宇宙之中是没有组成恒星、行星的原始材料的,自然也没有元素。这时,存在着一种夸克-胶子混合起来的黏糊糊的“粥”状物质,属于等离子体。
随着温度的下降,质子和中子被夸克组合起来,这样最早的重子物质就开始诞生了。但此时能量还主导宇宙,温度依然很高,所以只有最简单结构的重子物质存在,它们无法聚合为更加复杂的结构,也就不会存在恒星和行星。
随时时间的推移,当奇点膨胀发生之后几百年,由于宇宙空间的极大化,此时已经达到了1000万倍银河系,所以宇宙的密度已经下降到大约10亿分之一克/立方厘米,而温度也下降到了大约1000万摄氏度。1000万摄氏度是一个重要的温度阀值,到了这个温度,虽然很高,但是已经和现在的恒星内部温度接近了。在这样的温度上,更复杂的重型粒子才能被允许组合起来。不断有强子和轻子组合成原子,于是第一种元素氢原子便诞生了。如果温度过高,氢原子也是不能存在的。
稍后,比氢原子更加复杂一点的氦原子也大量的产生。原子核需要吸收带负电荷的电子,才能形成质量更大的原子。质量更大的原子会继续聚合,但需要高温协助。以氦原子为例,1000万摄氏度可以保证它们突破电磁斥力而融合。有了这些物质,恒星才能诞生 而一旦恒星诞生,更多的重元素才能被在它们的内部源源不断的产生出来。恒星就是铸造元素的大熔炉。
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民科日常:
广义相对论是官科的物理谬论
宇宙不是大爆炸产生的
进化论就是个笑话
光速可以超越
世界上没有绝对零度
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天地之大也无法打破三足鼎立的定数!空间,形态与能量间的不断演义!一一一引航者!
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这个问题,《老子》已经告诉你了…至于是哪些要素组成的,即使进入神的领域,人类也是无法得知的…