石秀芝
地球上的金子要追究根源，目前有可信依據的來源——只有雙中子星合併（主要）和超新星爆發（次要）。
為什麼？瞭解所有的答案之前我們得先明白一些其他的東西，讀完整篇你會明白你所有的疑惑和認識新的知識。
首先我們來看看金，這種神秘而貴重的商品在化學家和物理學家眼裡長什麼樣？
金是原子序數為79的金屬，化學符號為Au。在自然界中，金一般以單質形式存在，以及和礦石結合成各種金礦，其他的還有沙金等等。
實際上在地球表面，金的含量是極其有限的，46億年的地球演化，使得地球上的金大部分都沉向地核了。
其次，我們又來看看產生黃金的中子星又是何物？
有一些天文常識的人都會了解到，中子星是恆星演化的一種產物，是一種高速自轉的星體。它密度極大，能達到每立方厘米10億噸～20億噸，地球如果有它的密度，僅有22米。
但是，我們先說明一點，中子星雖然名字裡帶著個“中子”，但並不是中子星都有中子組成的。
在中子星裡，離核心較遠的地方，甚至是表面，這裡的中子簡併力和內核產生的引力相當，甚至大於引力，所以它的組成也是構成我們世界的原子構成的。
一般中子星都是經歷過超新星爆發，而沒有炸碎遺留下來的天體。
超新星爆發實際上是核心外的爆炸，並非核心。相反地，爆炸的外層釋放能量會向內施加反作用力，中子星，黑洞就是在進一步的擠壓下誕生的。
上圖就是一般的超新星內部結構，中間我們能看見黑色的一部分，那就是終結這個龐然大物的“殺手”——鐵元素。鐵元素特別的質子中子比例，使得它的原子核異常的穩定，比結合能是其他原子沒法比的，這使得聚變時它吸收的能量比自己釋放的還少！“只吃不拉”的霸王形式使得恆星核心聚變根本不在釋放能量，聚變也無法進行下去。於是，輻射壓沒了，恆星外層大部分的物質在引力的作用下快速墜入核心，這巨大的勢能，鐵核都給你敲碎！原子核質子中子在極短時間內發生重組，這短暫的瞬間可能產生部分黃金，但並不是超新星爆發都能產生黃金。
元素聚變釋放的能量曲線示意圖
中子星合併產生黃金的過程和超新星也有相似的地方，但為什麼它是產生黃金的主要地方呢？
中子星合併和超新星不同的地方在於它碰撞產生的溫度更高，最重要的是他中子相當地多！
溫度高和中子多有利於一個叫做快中子俘獲過程的進行，這過程簡單來說就是原子核快速吸收中子的過程。
溫度高使得中子和原子核的運動速度極快，結合富中子的環境，使得原子核在較短時間能俘獲更多的中子來平衡質子互斥產生的電磁力，原子序數越大，需要的中子越多，也是這個道理。
實際上，快中子俘獲過程持續的時間很短的，但它產生的金原子核卻是地球質量的幾百倍甚至上上千倍。
相比中子星的質量來說，產生幾百個地球質量的金原子核並不算多，兩個中子星的質量加起來起碼有300萬個地球質量。
這個極高溫的過程產生的金原子是沒有電子的，只是赤裸裸的原子核，其中的它們大部分可能會來不及離開會被新形成的天體（一般是黑洞）又吸引回去。
所以最終能成為金子的金原子是快速逃離到遠處經過其他過程獲得電子並聚集起來而成的。
這過程並不困難，宇宙大體是一個電離的結構，裡面到處有遊蕩的電子，比如巨大的電離雲裡。
擋不住的熵增
地球上的黃金都來源於宇宙，在太空中一些星體的劇烈活動時產生。
即使是太陽這樣的恆星也無法產生黃金這樣的重元素。天文學家認為黃金的產生是超新星爆發和中子星碰撞等極端天文條件下才會生成的。
當超新星爆發，或者中子星碰撞合併發生時，這些劇烈的天文活動下產生了特殊的物理條件比如極端的高溫高壓，這時，原子序數較小的元素，就有機會聚變成重元素，金元素就是這麼產生的。隨著這些劇烈的活動，所生成的黃金會被噴發或者拋射到宇宙中去。
在最近的中子星引力波觀察中，曾觀測到中子星碰撞後在宇宙中，如煙花般地釋放物質，其中有含有大量的黃金，鉑金等重金屬元素。這些被釋放出來的物質，在宇宙中飄蕩，不知道什麼時候沉積到地球表面，經過幾十億年的積累，就成了現在地球金礦的來源。
我們現在可以人工合成鑽石，但黃金確實不可再生的。雖然現在宇宙中時時刻刻有超新星在爆發，我們也不知道什麼時候還會有黃金來到地球。
但太空中很多小行星確實富含黃金等重金屬物質。在地球資源緊張的當下，最近幾十年內，到太空中尋找資源肯定是必然要實行的，對一些近地小行星的勘探和開採，也是很多太空計劃的重要組成部分。
最近幾十年，我們應該可以看到這樣的景象，各種採礦飛船在地球附近忙碌的運輸，在小行星上會有大量人工智能機器人從事開採和勘測功能。
那時的金價不知道多少呢，還會有這麼多的大媽去炒黃金嗎？
量子實驗室
雖然黃金很貴重，但地球上其實並不缺黃金，如果將地球上的黃金平均分配給每個人的話，那麼全球70多億人每人都可以分得近1萬噸黃金，想一想1萬噸是什麼概念？馬路上行駛的小汽車通常還都不到兩噸，至少5000輛小汽車重量的黃金該多麼的震撼，像我這樣現在連一克都沒有的人真是不敢想象啊。
不過地球上這麼多黃金，並非是地球的製造，地球雖然個頭很大，但是地球並沒有能力創造任何元素，整個地球上只有在科學家的實驗室中才有可能有元素被創造出來，所以地球上的黃金基本都來自於宇宙之中。
那麼黃金到底來自哪裡呢？基本只有兩個手段可以創造黃金，一個是超新星爆發，一個是中子星碰撞，當超過太陽八倍質量的恆星內部的核聚變進行的鐵元素的時候，就會發生超新星爆發，這時其內部可以產生高達1000億度的高溫，一瞬間就可以迅速合成很多鐵以上的元素，黃金就是其中之一，產生之後黃金元素被超新星爆發的強大力量拋灑到宇宙空間中，通過中子衰變等手段形成固態的黃金，他們在星際空間漫遊的過程中會和塵埃石塊兒等結合成小行星，來到地球附近的時候被地球引力捕獲降落到地球上，這就是地球上黃金的來源。
不過天文學家們認為超新星爆發產生的黃金量比較少，黃金更多的產生與中子星碰撞之時，因為中子星碰撞時可以產生高達3500億度的溫度，大量的重元素都得以合成，黃金鉑金以及一些稀有的重元素也都是這樣形成的，之後它們被相撞的中子星拋灑出來，以上面所講的同樣的方式來到地球上，這也是地球上黃金最重要的來源。
地質學家們認為地球上可能存在著50萬億噸的黃金，那麼為什麼地球的黃金那麼稀少呢？這是因為地球上的黃金元素大都來自於地球開始形成之時，而由於金元素屬於重元素，所以它們在地球還是熔岩狀態的時候就開始緩慢的下沉，漸漸沉到了地核之中，所以地球上90%左右的黃金都在地核中，剩下的大部分都在地幔中，地殼中據說連1‰都不到，易開採的黃金量就更少了，這就是地球上黃金之所以這麼貴重的原因。
科普大世界
天文學家卡爾·薩根曾經有過一句名言叫做：“我們都是來自星塵”。事實上，地球上的金也不例外，它們也都是來自“星塵”。
在數十億年前，包括地球、太陽在內的所有太陽系天體以及地球生命都曾是一團星雲——太陽星雲。這團星雲中的98%元素是來自宇宙最初合成的氫和氦（它們的含量之比為3:1），另外2%則是來自太陽星雲附近的上一代大質量恆星，這就是地球上的金的來源。
宇宙最初並沒有條件合成出重元素，直到後來大質量恆星誕生之後，通過恆星內部的核聚變反應，重元素才得以合成，這個過程能夠持續到第26號元素鐵。此後，由於內部失衡將會引發超新星爆發。在此期間，鐵原子核會通過俘獲中子繼續合成超鐵元素，其中就包括第79號元素金。
隨著超新星的爆發，這些重元素被拋灑到太空中。其中一部分進入太陽星雲中，並引發太陽星雲坍縮形成了太陽系的各種天體以及後來的地球生命。因此，包括地球上的金元素以及人體身上除了氫之外的元素，全都是來自幾十億年前的上一代大質量恆星。
不過，最近的研究顯示，兩顆中子星在合併過程中也會大量製造出金等重元素。
火星一號
地球上的金元素來自星星。
不管是沉甸甸的金條也好，閃閃發光的金項鍊也好，它們都含有金元素，金元素含量越高就越值錢，而這些金元素並不是在地球上製造的，而是由星星“變”出來的。
古代的時候有不少關於點金石和鍊金術的故事，現在我們知道了，要想把一種元素變成另一種，需要改變它的原子核，比如1個質子1箇中子組成了氫原子核，79個質子和118箇中子組成了金原子核。
宇宙中所有的重元素都是合成出來的，叫做核合成。
核合成的方法很多，有一種方法是一個原子核快速吸收一系列的中子並達到穩定狀態，於是新的元素被合成出來，比如金。
這一過程需要非常極端的物理條件，科學家最初提出一些超新星爆發可以提供這種極端條件，從而合成金元素。
現在，研究人員發現中子星合併也可以合成大量 金元素。
“大量"是什麼意思呢？最近發表的一項研究顯示*，去年八月那次著名的雙中子星合併事件可能產生了3-13個地球質量的金元素。假如一克黃金300元，1個地球質量大概是6千億億億克，那麼3個地球質量的金子就有540萬億億億元。
↓雙中子星合併的示意圖，圖自NASA↓
這些來自星星的金元素像塵埃一樣彌散在宇宙中，等待新的機會。
當時機成熟的時候，引力會把金和其他元素聚集到一起，形成恆星、行星、小行星、彗星等大大小小的天體。引力還會讓小天體（小行星、彗星等）飛向大的天體（比如行星、恆星），甚至撞到大天體上。
所以地球上的金元素，有一些是地球形成的時候就在裡面了，還有一些是撞到地球上的小天體所帶來的；不管哪一種，都是很早很早之前，由一些星星在極端物理條件下合成的。
*文獻請參考：http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aaad67/meta
如果您有感想，請留言多指教。
喬小海
銀河系某處有一個鮮為人知的懸臂，懸臂的盡頭的某個角落有個不起眼的黃色恆星，離這個恆星大約一億五千萬公里的軌道上有個更加不起眼的藍綠色小行星。上面有一群無毛兩足猿類，他們中的很多成員花了很大功夫操心一個十分俗氣的問題:金子是從哪裡來的？
印度人相信金子是從天上掉下來的，是太陽神印蒂的眼淚或者是汗水;亞里士多德認為金子是硬化的水，當陽光穿透地表深入地下時就會發生這樣的轉變;牛頓抄錄過一個用哲人石創造金子的配方……
20世紀的大多數時間裡，天體物理學家認為自己已經找到了這個問題的答案:金子，正如所有重元素一樣，是在超新星爆炸中產生的，在這個高溫高壓的熔爐裡，較輕的元素被強制聚變，才有了金子這個質子數高達79的怪物。但是隨著超新星計算機模型越來越好，大家發現一個問題——超新星產生金這個級別元素的能力，似乎並不比歷史上的鍊金術士好多少，宇宙中似乎應該另外有一個更加刺激的天體現象負責產生這些最重的元素。
在過去的幾年裡，天文學家盯上了“雙中子星合併”這樣一個現象，根據計算，當兩個中子星撞在一起的時候，應該既足以產生金又能把它拋出去，讓其中微乎其微的一部分最終落到地球上。不過有一個問題就是長期以來我們並沒有直接觀測到兩顆中子星撞在一起，沒有直接的觀測結果，那就是紙上談兵。
但是在2017年，全世界多個天文學機構聯合宣佈他們觀測到了一箇中子星合併的現象，我們不僅觀測到了1.3億光年之外的一例中子星合併事件，第一次人類不僅聽到了引力波的聲音，更看到了引力波的起源。
中子星是宇宙中密度最大的天體，可以把它理解成一個山一樣大的原子核。宇宙誕生不久之後就有了質子和中子，隨之差不多自發地產生了氫、氦、鋰，恆星的誕生令這三個元素可以進一步聚變產生能量，但是這個聚變到了鐵就不得不停止，因為鐵是最穩定的元素，所以呢，如果想要產生更重的元素，一個很簡單的方法就是往裡面拼命扔中子，超新星爆炸經常會留下一個中子星，而中子星除了外表的固態殼和最裡面的內核之外，剩下的幾乎全部是中子，所以如果能夠讓這些取之不盡用之不竭的中子噴射出來撞擊到鐵之類的原子的話，那麼金子就要多少有多少。根據模型計算，上面所說的那一次碰撞，應該能產生300個地球那麼重的黃金，地球上的絕大多數貴金屬應該都是很久很久之前通過這樣的過程來的。
鏡像宇宙
答：來自於太陽系形成前的，某次超新星爆發或者中子星合併事件。
很多元素是無法通過衰變或者化學反應形成的，金元素屬於貴重金屬，原子序號79，化學性質非常穩定，宇宙中能大量形成金元素的事件並不多。
根據恆星形成與演化理論，在恆星內部進行的核聚變反應，到鐵元素就停止了，因為鐵原子的平均核子質量是最低的。
比鐵更高的元素，需要更為極端的環境才能形成，比如超新星爆炸、中子星合併等事件。
據估計，地球上的黃金總含量，大約60萬億噸；但是絕大部分都存在於地核，無法開採利用，真正在地殼中能被人類開採利用的，只有20多萬噸，目前已經開採了19萬噸。
地球上如此多的金元素，當然不可能自發形成，最大的可能，就是在太陽系形成之前，某次超新星爆發或者中子星合併事件，然後合成了大量的金元素，最終成為了形成地球的原始材料，並保留至今。
除了大自然的極端事件形成金元素外，目前在實驗室裡，科學家也可以通過高能粒子加速器，利用原子撞擊的辦法得到金元素，但合成效率非常低，還帶有隨機性，只能用於科學研究。
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艾伯史密斯
肯定不是地球自發生成的，地球沒有合成金元素的條件，就算到了太陽上也沒有。因此它們來自星辰，在一些對於人類而言，相當極端的條件下產生的，比如超新星爆發、中子星合併等事件。
在宇宙早期，絕大部分都是輕元素，比如氫、氦等等。而在引力的作用下，恆星開始誕生，就業更重的元素的出現提供了機會，然後恆星內部最終只能靠聚變形成鐵元素，一些大質量恆星在隨後會經歷一次超新星爆發，在這個過程中，重元素就能進一步合成，其中就有金，而後這些物質被拋射出，然後一部分就被地球“撿”到了。
而去年那次雙中子星合併事件，據說就誕生了約3到13個地球質量大小的金元素，也可以這麼說，那次誕生的金元素，不考慮太多，如果能聚成球，可以把地球撞的稀巴爛。當然了，如果地球上每人十噸黃金，那也就不值錢了。
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賽先生科普
不管是地球上的黃金，還是宇宙中其它星球上的黃金，都來源於超新星爆發。而人類觀測到的超新星爆發也沒幾次，因此黃金在宇宙中也不是特別多的。
恆星等超大質量星體因為引力極大，不斷地壓縮原子，原子核之間發生聚變反應。現代科學研究發現，核聚變在形成鐵之後，再發生聚變反應就需要吸收巨大的能量。恆星（質量8倍於太陽或以上的恆星）在聚變形成鐵後會變得不穩定，超新星爆發。
超新星爆發過程中釋放的能量能夠補充鐵核聚變所需的能量，於是比鐵更重的元素原子核就被製造了出來，並被超新星爆發的巨大推力送往周邊宇宙空間。因為引力的關係，宇宙中的塵埃、隕石等相互吸引，又形成新的天體，那些質量較大的原子也融進了各種星球。
因為生成條件比較苛刻，在宇宙中黃金也不算太多，超新星爆發目前人類也沒觀測到多少，比較著名的是SN1054,在宋朝就被我國的史官記錄了下來。不過科學家也在宇宙中觀測到幾乎全部由黃金構成的星球。黃燦燦的星球，簡直閃瞎眼。
來看世界呀
其實宇宙中的重元素都是來自於超新星爆發、中子星撞擊合併、恆星內部核聚變等極高溫、極高壓的過程，另外衰老的紅巨星內發生的s-過程也會產生大量的重元素。
現代的理論認為，在宇宙大爆炸之初，形成了氫元素與氦元素，這幾乎佔到了99.999%，另外還有極少量的鋰元素。
恆星內部的核聚變可以產生鐵-56元素，以及比它輕的元素，而鐵之後的元素，則來自於我剛剛說的那幾個過程。
無論是哪種過程，都需要極高溫、極高壓的條件才能生成這些重元素。
地球上的金子是哪裡來的呢？
主要來自於超新星爆發。當一顆質量為八倍以上於太陽質量的恆星演化到末期時，恆星內部的核聚變生成鐵-56元素，形成鐵芯之後，無論是壓強還是溫度都無法支撐再進行核合成。
於是，由於核聚變終止，再也無法對抗自身引力時，從中心開始冷卻，恆星開始突然的坍縮，整個恆星的結構變得突然的不穩定起來，就會造成超新星爆發。
超新星爆發能量巨大，亮度幾乎比星系中心還要亮，超新星爆發持續有限的時間內所輻射出的能量可以與太陽在一生中輻射出的能量相比較，在這種極高溫、極高壓的狀態下，重新進行核合成，生成了大量的重元素，有金、銀、汞、鉛、鈾、鈈、鐦等等重元素。
所以說啊，物以稀為貴，沒想到吧，脖子上戴著的、手上戴著的黃金飾品，原來來自於這麼壯觀的宇宙天文事件，而且數量還很稀少，超新星爆發將這些物質拋散在星際空間中，地球得以藉助於這些物質而誕生，同樣人類也是，也要感恩於超新星爆發！
