x 大仙机经为什么恒星的死造就了你我的生?


北京联盟_本文原题:为什么恒星的死造就了你我的生?
这不是标题党 , 是大历史的一个切片 。
什么是大历史?
大历史以最宏大的视角讲述万物的起源与发展 , 把多个学科的重点内容串联成一副全景图 。 口气有点大?那你看这篇文章吧
《大历史vs.托福阅读 , 难道它不香吗?》
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Orion Nebula猎户星云
(夜晚在没有光污染的地方用肉眼就可以看到)
好了 , 现在我开始正式回答标题中这个匪夷所思的问题(严肃脸) 。
哦还有最后一句补充:以下内容来自Origin Story: A Big History of Everything这本书中相关章节的总结 , 如果有问题纯粹是本文作者脑子不好使 , 与作者David Christian大佬没有半毛钱关系 , 本文作者承诺绝不跨次元碰瓷(跪) 。
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这次真的开始了:
创造宇宙的大爆炸(Big Bang)结束后一段时间 , 宇宙的结构是非常均匀(uniform / even)的 , 氢(hydrogen)和氦(helium)遍布整个空间 , 乏味 , 黑暗 , 没有一丝光亮 , 是纯粹的黑暗时代(Darken Ages) 。
但总有一些地方的物质密度(density)更高一些 , 在引力(gravity)作用之下 , 这些区域里的物质越聚越多 , 内部的压力也越来越大 , 于是这一大团物质坍缩(collapse) , 温度越来越高 , 此时的天体被称为原恒星(protostar) 。
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Protostar(原恒星)
当原恒星的核(core)的温度到达一千万摄氏度时 , 氢核(也就是质子)就能够克服正电荷之间的斥力(repulsion) , 结合在一起形成氦核 , 同时释放出大量的能量 , 对抗引力 , 于是坍缩停止 , 恒星进入一个相对稳定状态 。
其实刚刚描述的氢核结合的过程就是核聚变(nuclear fusion) , 这样巨大的能量以光的形式体现 , 于是 , 宇宙被恒星点亮(ignite) , 黑暗时代终止 。 恒星内部的核聚变会持续数百万年甚至数十亿年 , 我们的太阳也正处在这个过程中 。
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现在的太阳
可能有同学会问 , 一个恒星内核的氢烧完了怎么办?
此时内核不再剧烈燃烧 , 引力又占了上风 , 恒星再次坍塌 , 而这样的挤压(compression)则使得温度再次升高 , 氦核彼此合并 , 形成碳(carbon)和氧(oxygen) , 释放出巨大的能量 , 足以对抗引力 , 于是恒星急剧膨胀 , 此时的恒星被天文学家称为红巨星(Red Giant) , 更大一些的则被称为红超巨星(Red Supergiant) 。
巨型恒星会经过好几次这样的剧烈膨胀和收缩 , 聚合形成更重的元素 , 比如镁(magnesium)、硅(silicon)和铁(iron) 。
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当太阳衰老 , 进入红巨星阶段时 , 它会膨胀至吞没水星、金星和地球
红巨星/红超巨星已经开始走向生命的终点 , 当能够进行核聚变的物质已经耗尽时 , 不同质量的恒星会走向不同形式的死亡 。
其中最壮烈的一种形式是发生超新星爆炸(supernova explosion) , 这一过程中会释放出极大的能量 , 形成更多更重的元素并释放到宇宙中 。 超新星爆炸之后的残骸则可能会形成中子星(neutron star)或黑洞(blackhole) 。
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Crab Nebula蟹状星云:一次超新星爆炸的遗留物


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