如何解釋“身體裡的每個原子都有可能來自宇宙大爆炸時期爆炸的恆星”?

夢痕無忌

題主應該只看了大概,而沒有完全看清楚。首先,在宇宙剛剛誕生的時候根本就沒有恆星。其次,組成人體的所有原子並非完全來自恆星。人體的組成元素有數十種,這其中有幾種元素是來自宇宙最早期,其餘大部分元素是來自上一代恆星。

時間回到138億年前,宇宙從大爆炸中產生,最初時刻的宇宙溫度和密度太高,無法形成原子核。在宇宙形成數分鐘之後,由於宇宙空間已經膨脹到一定地步,溫度與密度降低到可以合成氫和氦原子核(質量比3:1),此外還有痕量的鋰以及鈹。這個被稱為太初核合成的過程只持續了十幾分鍾,此後隨著空間進一步膨脹,無法再合成更重的元素,這十幾分鍾裡所合成的元素就奠定了宇宙的基礎。組成人體的元素中有9.5%是氫(質量分數),它們全部都是來自宇宙最早期的太初核合成。

後來,宇宙中開始形成恆星。在大質量恆星中,通過一系列的核聚變反應可以合成至少到鐵的重元素。當這些恆星死亡時,將會發生猛烈爆炸形成超新星,在此期間還會合成更重的元素。這些重元素隨著超新星的爆發散播到太空中,它們會與大爆炸遺留下來的星雲相混合,結果會形成下一代恆星。在太陽系形成之前,上一代恆星把大量的重元素注入到太陽星雲中,後來它們成為了人體的組成元素。

總的來說,組成人體的元素少部分是直接來自宇宙最早期,大部分都是來自太陽形成之前的上一代大質量恆星。當然,如果追根溯源,所有元素都是來自太初核合成。


火星一號

這個提問本身有一個錯誤,宇宙大爆炸時期原子都還沒有形成,更不要提恆星了,最早的恆星也是在宇宙大爆炸結束之後才形成的,所以正確的提法應該是“身體裡的每個原子都來自爆炸的恆星”。

當然解釋起來並不難,用以下兩條就可以:

1、首先,宇宙大爆炸之後形成的第一批原子只有氫和氦,以及極少量的鋰,即元素週期表前三位的原子,原子量最小的三個。此時的宇宙裡並沒有碳、氧、氮、磷、硫、等組成生命體的主要原子,以及生命體不可或缺的鈣、鐵、鈉、鉀等微量元素的原子。

2、氫原子和氦原子隨後組成恆星產生核聚變並最終超新星爆發,是宇宙中除了氫原子和部分氦原子以外其它所有原子的來源。核聚變會一直產生到鐵原子,原子量再大的原子主要是通過超新星爆發過程(或中子星合併過程)產生的,這些原子很多會隨著超新星爆發(或中子星合併後爆發)拋射出來,連同星雲裡的氫原子等重新通過萬有引力組成新的星球。

像我們地球這種行星氫原子和氦原子含量較少,都是更重的原子,這些所以形象地說,地球這類行星是“恆星的屍塊”。我們身體所有的原子都來自地球,自然也是“屍塊上的碎屑”了。

恆星核聚變過程的發現源於核物理學家Hans Bethe等人的早期工作,並最終在1957年由Margaret Burbidge,Geoffrey Burbidge,William Fowler和Fred Hoyle四位核物理學家提出完整的恆星核聚變加超新星爆發核生成的模型,這就是著名的B2FH論文(Reviews of Modern Physics. 29 (4): 547–650)。後續的研究又發現最重的那些元素來自於中子星合併過程。


九維空間

這個描述很準確,說的是爆炸的恆星。

其實說每個原子都來自宇宙大爆炸是句正確的廢話,除了迷信或少量有其他推論的人都相信的。關鍵在“來自爆炸的恆星”。

爆炸的恆星基本指的是爆發的超新星,在宇宙大爆炸時生成的都是元素週期表靠前的元素,比如氫元素,是沒有鐵銅鉛之類後面的重元素的。這些輕的元素聚集成恆星了,再經過億年的時間生老病死,恆星在活著的時候消耗養分,就是使用核聚變,養分就是這些輕的元素,消耗了之後會將他們生成了鐵鉛銅等重的元素。最後消耗完了,恆星就死了,死去時發生爆炸,將這些混合的元素爆發出來,長時間後這些殘渣又聚成了太陽地球這些星球,這些星球才擁有多種複雜的元素。


daniubi001

宇宙的宏觀運行,主要表現為物質的聚合,其中最主要的形式便是恆星。恆星的質量有大有小,小的紅矮星只有太陽質量的8%-20%,但有著極其長的壽命,通常有上千億年,太陽質量的恆星有100億年的壽命。比太陽大10倍以上的恆星,也只有幾億年到幾百萬年的壽命。這樣的恆星最後都會爆炸,產生許多重粒子,也是行星觀測的主要原料。所以生命是由超新星爆發產生的,也是非常貼切的,我們身體每一個原子,可以說都是超新星的產生的,還是有道理的。


泉水63362300


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