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【原创】揭秘重元素物质的起源

热度 1已有 2889 次阅读2016-11-9 02:56 |系统分类:科技教育| 元素分享到微信

【原创】揭秘重元素物质的起源

文/简浩

浩瀚宇宙，生机勃勃，神奇的重元素物质缔造了星系、星球与万物，尤其是生命不可缺少的种类丰富的重元素物质，不可思议的创造了繁华人间。

科学界已认为宇宙大爆炸发生后的30分钟，宇宙中产生的元素仅有氢、氦和极微量的锂。比如碳、氮、氧、硅、铁、金、铀、磷、硫、铁、铜、镍、钙、硼、钼、钾、镁、水等90多种重元素从何而来？又是如何产生？一直是宇宙物理学界之谜。

因此，重元素物质起源被美国国家科学院宇宙物理学委员会选为“21世纪物理学11个未解之谜”之一。

研究认为，太阳和地球等八大行星就是由星际气体和尘埃重元素物质“吸积”产生，重元素物质很可能就是来自两颗中子星碰撞导致高能核聚变，否则，就没有地球上种类丰富的重元素物质。高能核聚变迸射一团浓缩的重元素物质，包含有液态水的尘埃星云，这团重元素物质尘埃中，氢气约占了99.5%，宝贵的重元素物质尘埃却约只占了0.5%。然而，在这0.5%的其中一小小部分，却创造出如此完美而恰到好处的地球，地球和生命就是经过这样高等核聚变，随机崩射的一团尘埃中精密编排进化而来，如此众多品种和大量的重元素物质的尘埃，在宇宙核聚变中是可遇而不可求的随机行为，太阳系和地球在博大精深的宇宙中表现的即普通又特别罕见。人类和生命万物都是核聚变重元素物质的产物，蕴育出能够理解宇宙的人类文明。

研究显示，重离子加速器和对撞机虽是高能物理实验的“利器”，也可能发现不了重元素物质的起源，更制造不了重元素物质。

研究表明，宇宙中的所有物质都是由核聚变过程中产生，不可能凭空而来或无中生有，宇宙大爆炸实际就是一场超能核聚变。重元素物质起源于核聚变过程中，只有通过高能核聚变，才能产生重元素物质。核聚变必需在具有聚变物质和超高温、超高压的条件下才能产生热核聚变。

研究可见，茫茫宇宙中有能力产生高能核聚变的“工厂”细数起来仅仅只有五家：超新星爆炸、脉冲星爆炸、中子星爆炸、黑洞爆炸、类星体爆炸。这五“家”天体的共同特点就是自转超快、质量超重、体积超小、密度超高、能量超大、磁场超强、引力超大。

高能核聚变中产生重元素物质的规律与机制：

1、 核聚变形成重元素物质需要由小到大、由轻到重的逐级进行核聚变。

宇宙大爆炸聚变出巨量的第一代轻元素物质氢、少量的氦和极微量的锂，到了第二代的中子星等重元素物质天体爆炸才能聚变为少量的重元素物质，太阳系和地球万物生命很可能就是第三代物质。

核聚变过程中产生重元素物质的规律和机制非常复杂、非常短暂、非常暴烈，构成难以想象的物理演变、化学演化。

超新星、脉冲星、中子星、黑洞、类星体在爆炸聚变中的前几秒钟时间内，能够释放出相当于几个太阳在一生中释放的总能量，与此同时，爆炸聚变释放伽玛暴、伽玛射线、X射线暴，迸发和辐射出巨量的质子暴、中子暴，并产生较长时间的超高温红外晕，并伴随巨大的爆炸声和爆炸冲击波，震撼整个星系，太空为之颤抖，给周围空间的物质天体带来“引力洗牌”，犹如“宇宙海啸”般荡漾。

两颗碰撞的黑洞、中子星、类星体的质量越大，爆发的高能核聚变越猛烈，产生的伽马射线暴越强烈，迸发形成的重元素物质越多，重元素的品种越多，红外线余晖残留时间越长。重元素物质就是这样来自两颗中子星碰撞产生伽马暴的核聚变过程中。

银河系中，两颗中子星的碰撞概率大约10万年发生一次，每次约产生新生物质总量的1%才能聚变成重元素物质。

矮星系（宇宙中占多数）、白矮星、红巨星、太阳和氢弹，都隶属低能核聚变范畴，它们没有能量再进行核聚变爆炸产生新生重元素物质了，标志着这个星系或局部时空的天体已经演化到度过“青春期”，而没有生机勃勃了，只有黑洞吞而喷出的“海啸加工”、重新天体“洗牌”，才能再焕发生机。

2、聚变物质越小、越轻、越多，核聚变所产生的能量越大，由能量转化的重元素物质就越多。

聚变物质越小、越轻、越多，核聚变产生的能量越大，由聚变能量转化的聚变物质越多，宇宙大爆炸就是如此。核聚变重元素物质越聚越大，核聚变的能量却越分解越小

3、核聚变重元素物质的质子数与质量都有极限。

聚变重元素物质的质子数、质量大小有一定极限，宇宙中能够进行自然核聚变的聚变物质质量上限是氢（或氢的同位素氘、氚）。质子数目多的重元素物质的质量基本是比较重。

4、核聚物质的能量与原子中的质子个数成正比。

一个质子，一份能量，二个质子，二份能量，能量随质子数目（即原子序数）的增加而增加。

5、核聚变重元素物质合成中，聚变得到质子数目多的重元素物质少，得到质子数目少的轻元素物质多。

重元素物质即质子数目多的物质都是由核聚变中的伽玛暴中才能够形成产生，而伽玛暴是有限的，为什么？因为宇宙环境的空间是开放的，核聚变的聚变局部温度与压力及其它理化环境的差异，伽玛暴是来自核聚变中心的高温高压才能形成。核聚变外围产生的轻元素物质多，核聚变内部产生的重元素物质多。

6、重元素物质原子中质子数目越少的物质，越容易简单自然的形成核聚变，而质子数目越多的物质，越难轰击形成核聚变。