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宇宙|地球上的元素哪儿来的？感谢两代恒星、感谢中子星

【丰富的元素】
我们的世界丰富多彩，充满着各种各样的元素 。这些元素以分子的形式成为我们所看到的各种各样的物质 。
这元素从最轻的氢开始，然后是氦，接着是锂、铍、硼……截至2017年1月15号，我们已经发现了118个元素 。
宇宙|地球上的元素哪儿来的？感谢两代恒星、感谢中子星
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我们的生活离不开这些元素 。如果你想造一辆汽车，你就会发现，你会要用到很多的元素 。
想要找出汽车都用了哪些元素，最好办法是把它拆开看看 。首先我们会看到有铁、塑料、油和橡胶，然后是铝、硅、铜，最后是铂、金等贵金属 。每一种材料都是制造汽车的关键原料，这些材料都是由元素构成 。
那么有没有谁想过，所有这些元素是从哪里来的？
但在早期的宇宙中，它们都不存在 。要寻找答案，我们需要追溯到宇宙开始的时候，138亿年前，宇宙是在一次重大事件中诞生的……宇宙大爆炸 。
早期的宇宙充满了能量，大爆炸之后只是一团混乱的东西，不像你今天所看到的那样 。
随着早期宇宙的冷却，能量被不稳定的物质和反物质所取代，然后是质子和中子，最后是才是原子 。
但还不是我们的汽车所用到的铁、硅或碳原子，整个宇宙几乎完全由氢组成 。
【第一代恒星】
一定有什么事发生并给了我们其他的一切 。实际上，宇宙之初所有的东西都是由氢组成的，氢原子是宇宙中最简单、最轻的原子,只有一个正电荷质子和一个电子结合在一起 。
宇宙通过把氢原子结合在一起，从而形成了更大的原子，如碳和铁等 。
一切都从最简单的起源开始，一个铁原子实际上是许多简单的氢原子粘合在一起 。
但是氢原子是不会平白无故地粘合在一起的 。质子带正电荷，所以当你把两个氢原子推得更近的时候，它们会拒绝靠近 。它们真的不想手拉手 。这种排斥使早期宇宙成为一个氢原子相互回避的漩涡 。
如果你能够把它们挤在一起的话，它们会被牢牢地锁在一起，锁在一个点上 。把原子挤到一起，使它们聚变，这种聚变被称为核聚变 。
把一个充满气体的宇宙转变成充满星系、恒星和行星的宇宙的第一步，就是要核聚变 。巨大的氢气云在自身引力作用下崩塌，随着越来越多的气体被吸聚在一起从而产生了压力和温度 。
最终，核聚变在这些巨大的气体球的核心深处点燃 。第一批恒星开始制造构成我们今天汽车的那些元素 。
恒星基本上就是一个把较轻的元素变成较重的元素的机器 。聚变发生在这些第一批恒星的核心内部，将氢原子融合在一起生成氦 。
当核心中的氢全部用完后，恒星的核心开始塌陷并变得更热，就有了足够的能量把三个氦原子核融合成碳 。
等到氦也用完了，再次塌陷，再次变得更热，然后就所氦聚变成氮……接着继续融合形成氧、硅、铁 。
但这种不可思议的元素生产线不可能永远持续下去，当融合生成的原子越重，释放出的能量就越少，所以把氢变成氦，氦变成碳，氮，氧，每次都会少一点能量 。
而且，聚变的反应速度越来越快 。像我们的太阳一样的恒星，把氢变成氦需要50亿到70亿年的时间 。当然恒星质量越大，其速度越快 。最大的恒星，只需要几百万年的时间 。
然后，氦到碳燃烧的时间大约是氢燃烧时间的10%，而恒星开始聚变碳后，只需几百年就烧完了，所以这样的恒星离死亡不远了，因为它马上要开始聚变铁了 。
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25倍太阳质量的恒星各聚变时间表
【超新星】
铁元素对于恒星来说，实际上是一种致命的毒药，因为在聚变其他元素时，都能产生能量，虽然能量越来越少，但聚变铁，不但不会产生能量，甚至要吸收能量 。
它夺走了那颗恒星维持生命所需的能量，所以当恒星花了一天时间把硅聚变成铁之后，在核心制造铁的那一刻，只需1秒左右的时间，恒星就会崩塌、死亡和爆炸 。
这次爆炸被称为超新星，它是是宇宙中最明亮、最剧烈的事件之一 。它释放出的能量足以使太阳在其整个生命周期中所释放出的能量相形见绌，并且在它有生之年所创造的元素，都被分散到太空中 。
爆炸留下的气体被称为超新星残骸，是一个膨胀的气泡，其中含有氢、以及混合有来自恒星核心的碳、氧、硅和铁 。


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