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宇宙中的氢元素是怎么诞生的?只需100秒,够宇宙吃到天荒地老!

如果不认可宇宙诞生于一场大爆炸的话,确实有点难以解释氢元素来自哪里,一直就有?当然它肯定有一个来历,下面来简单介绍下氢元素的诞生!

相传宇宙在138.2亿年前发生了大爆炸,一个无限小的起点开始了无穷的的膨胀;

10^- 35 秒之后,大统一作用力瓦解成了成了支撑整个宇宙的四种基本作用力;

此时宇宙中温度极高,尽管宇宙已经开始暴涨,但如此高温下膨胀的仍然是一团能量,尚未有物质出现!当然大爆炸论认为此时是一团自由夸克和胶子的浓汤,即可夸克胶子等离子体!

RHIC 科学家制造出“完美的”液态夸克胶子等离子体

10^- 6 秒时,当温度低于2万亿摄氏度((175亿eV))(夸克相变温度),夸克在量子色动力的框架下,上下夸克三个和强作用力媒介的胶子开始形成质子与中子!

宇宙计时100秒时,自由质子俘获电子,构成了最初的氢元素,即氢的同位素氕!此时宇宙中存在大量的自由质子,自由中子以及电子,因此同时聚变形成的还有氦和锂元素!

这就是宇宙最初其的氦元素和锂元素的来源,但在这个过程中,氢元素仍然占了绝对优势,因为自由质子复活电子即构成了氕这个过程是最容易的!显然宇宙中的氢元素比例也符合这一过程!

从宇宙最初几分钟之后,剩下的事情就交给暴涨与引力了,因为这些已经诞生的物质将在未来一亿年内在分布不均匀的宇宙中由引力主导坍缩成恒星,开始了氢元素的聚变之旅!它会一路从氦元素-碳元素-氧元素等一直到铁元素(其实是镍)!

至此恒星没有辐射压,无法支撑外壳的坍缩,超新星爆发,在这个过程中会有慢中子捕获(S过程)和快中子捕获(R过程)快速形成各种重元素,一直到92号铀元素,当然也有可能形成更高号的元素,但都不长久,很快就会衰变成其他元素!因此稳定留下的仅仅是铀元素和在它前面的元素!

不过超新星爆发形成的重元素比较有限,而更大质量的中子星合并则会产生更多的重元素,比如现代天文理论认为黄金即主要是由中子星合并产生!比如GW170817这个个由双中子星合并产生的引力波事件中科学家认为其合成的黄金超过300个地球的质量!

而超新星爆发后的尘埃云,千百万年后又将形成新的恒星和行星,将会开启宇宙热寂之旅!

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