今日必看|地球本身不能进行核聚变，那么如斯丰硕的元素是从何而来的？
我们所在的地球 ， 是由92种常见元素所构成 ， 另外加上26种短时间内可以存在的放射性以及人工合成元素 ， 将有118种元素 ， 恰是这些元素 ， 共同构成了我们地球现在的岩石圈、水圈、大气圈 ， 同时也支撑着生物圈中各种动物和植物的存在 。 据研究 ， 这些元素在地球刚诞生时的46亿年前就已经泛起 ， 那么 ， 这些元素是如何形成的呢？是通过地球自身内部的核反应而泛起的吗？
本文插图
人们对物质组成的认知是一个逐步深入的过程 ， 无论是古希腊的水、土、火、气四种元素说 ， 仍是我国古代的金、木、水、火、土五种元素说 ， 都在试图揭示宏观世界的微观组成 。 到了近代 ， 科学家们根据物质的性质不同 ， 逐渐发现了30多种元素 ， 而到了19世纪中叶以前 ， 元素的种类已经拓展到50多种 ， 而这些所发现越来越多的元素之间 ， 到底是彼此孤立仍是存在着某种联系 ， 一直困扰着人们 。 直到19世纪60年代末 ， 俄罗斯科学家门捷列夫在对已知元素的原子序数进行排列时 ， 发现了不同元素之间在物理和化学特性方面具有的周期性变化规律 ， 在此基础上绘制了最原始的元素周期表 ， 从而为现代化学体系的建立打下了坚实的基础 。
本文插图
【今日必看|地球本身不能进行核聚变，那么如斯丰硕的元素是从何而来的？】
但是 ， 受于当时前提的限制 ， 门捷列夫并未就元素为何泛起这种周期性的变化规律做出解释 ， 直到1911年 ， 新西兰物理学家卢瑟福通过利用阿尔法粒子散射实验 ， 发现了质子的存在 ， 继而提出了原子核的结构模型 ， 并提出了“中性粒子”的预言 ， 人们才逐渐意识到具有不同原子序数的元素 ， 其质子数的差异 ， 决定了不同元素之间呈现出的不同理化性质 。 而到了20世纪30年代 ， 英国物理学家查德威克又利用钋加铍作为放射源 ， 去轰击氢、氦、氮等元素发现了卢瑟福所预言的“中性粒子” ， 即中子 ， 使得人们对微观粒子的组成又有了新的认知 ， 那就是质子决定元素的种类 ， 中子决定着元素的同位素 。
本文插图
通过天文学家们的长期观测和研究 ， 普遍认为我们所在的地球包括太阳系 ， 都形成于46亿年之前在此区域浓密的星云物质 ， 在引力扰动的影响下 ， 这些星际物质不断发生吸聚和坍缩作用下缓慢产生的 ， 那么无论是太阳也好 ， 太阳系的各大行星也好 ， 其组成物质也应该来源于这些星际物质 。 而通过对太阳组成物质的研究 ， 科学家发现 ， 太阳是以氢和氦等轻物质为主要组成 ， 而地球相对于太阳来说 ， 无论是元素的种类仍是“均衡”程度 ， 都要远远大于太阳 ， 那么这就表明地球的组成物质 ， 并非来源于太阳的核聚变 ， 更不可能来源于地球内部的核反应 ， 由于地球内部 ， 不论是温度仍是压力都远不及太阳 ， 不可能产生这么多的重元素 ， 这些元素的来源必定另有出处 。
本文插图
要分析这个题目 ， 不得不追溯到宇宙大爆炸刚开始的阶段 ， 在体积无限小、质量无限大的奇点发生爆发之后 ， 在普朗克时间内推动空间大暴涨 ， 在极短的时间内能量发生衰变 ， 逐渐产生自由原子和电子 ， 这个时期因为宇宙的整体温度还非常之高 ， 这些基本粒子还无法结合形成原子核 ， 光线也无法从这片等离子体中逃离出去 。 直到大爆炸之后的38万年之后 ， 跟着宇宙温度的冷却 ， 质子和中子才得以结合成宇宙第一批中性原子 ， 因为氢和氦的结合比较轻易 ， 因此这时的中性原子以氢居多 ， 占据了90%以上 ， 宇宙空间中充斥着由氢和氦所组成的浓密星云 ， 为后来宇宙天体的演化提供了充足的物质来源 。
推荐阅读
- 黑山谷景区|黑山谷今日恢复开园，避暑走起~
- 洋流|世界上最大的洋流，宽达2000公里，环绕地球一周，还催生四股洋流
- 月亮与六便士|今日推荐——《月亮与六便士》
- FashionWeek|甜系美女上线，永野芽郁衣品超逆天，是今日份的心动少女没错了
- 今日心声|永远告诫自己不要在感情上随便，因为随便的人也会被随便对待
- 麦兜|今日份壁纸 | 当下就很好，不必来日方长
- 晋祠博物馆|今日起,晋祠博物馆工作日期间面向全国游客免费开放
- 书圈|90行代码让微信地球转起来，太酷了！（python实现）
- sunny号|今日の朋友圈背景图，7-19
- 澎湃新闻|昔日孤儿、今日抗洪勇士，武警战士日记刷爆朋友圈