憤怒的肝門

恆星是宇宙中的元素製造者，可以製造元素週期表上氫元素以外的絕大多數元素，但是恆星都害怕製造鐵元素，因為一旦開始製造鐵元素，就意味著這顆恆星將立即走向死亡。

恆星內部的核聚變基本都是從氫元素開始的，一般氫元素聚變到氦元素經歷的時間最長，比如我們的太陽，在100億年左右的時間中，進行的都只是氫元素到氦元素的聚變，當氦元素開始聚變的時候會發生氦閃，並在一瞬間釋放巨大的能量，之後太陽將進入紅巨星階段，其壽命將剩下不到一億年，在這一億年中，太陽內部的元素將聚變到碳、氮、氧等的階段，並不會聚變到鐵元素的級別上，因為太陽的質量還太小，內部的高溫高壓無法達到聚變成鐵元素的條件。

一般認為原始質量在太陽的8倍左右的恆星，進入到紅巨星階段的時候，內部的高溫高壓條件才可以聚變成鐵元素，然而到了聚變成鐵元素這個層次上的時候，聚變的過程已經不再釋放能量，而是開始吸收能量，也就是說鐵元素的聚變合成是吸收能量的，那麼當鐵元素在恆星內部形成的時候，內部向外的輻射擴張壓將消失，整個星體在引力作用下迅速向中心集中，將恆星的內核擠壓成中子星，接著巨量的物質再反彈出去，體現為整個星體的超新星爆發，這也意味著恆星的主序星階段結束了，所以超新星爆發又被叫做恆星的死亡，而鐵元素的創造又被稱之為恆星殺手。

在超新星爆發這一過程中，整個恆星將發出超過其一生核聚變釋放能量上百倍的能量，這種能量遠比恆星平時的核聚變能量高得多，所以在這一過程中，不但會有鐵元素會創造出來的，還會有鐵以上的很多種元素被創造出來，不過這些元素在被創造的時候都是吸收能量的，而且被創造的過程非常快，就在超新星爆發的一瞬間，元素週期表上鐵元素以上的大多數元素就都被創造出來了。

宇宙中還有一種方式可以創造鐵以上的元素，那就是中子星碰撞了，中子星碰撞的時刻產生的能量比超新星爆發還要大，溫度要高一倍，元素週期表上大多數的重元素都可以被創造出來，比如黃金，一般認為中子星碰撞時創造的更多。

我們地球上有形形色色的物質，它們都是由各種元素組成的，這些都是恆星的創造，包括我們的身體，實際上都是來自於恆星創造的物質，也可以說包括我們每個人在內，都是由恆星物質組成的。

人類的方向

鐵元素以上的元素只有在超新星大爆炸或大質量天體碰撞中產生，在恆星本身的熱核反應中無法產生。

這是因為鐵元素聚變不但不會釋放能量，相反還要吸收能量，而垂垂老矣的恆星哪裡有多餘的能量給這位鐵頭陀呢，於是聚變就停止了。中心再也沒有能量維持巨大的引力壓力，巨大的恆星外圍急劇向中心坍縮，這種坍縮是驚人的，速度達到近半光速甚至接近光速。

恆星物質以這麼驚人的速度撞向那個鐵頭頭陀，那個大鐵球還要奮力抵抗，亞光速衝擊鐵核心的物質反彈回來使恆星外殼急劇膨脹，這樣驚天動地的大爆炸就不可避免了。這種爆炸會在幾十個毫秒之間發生，爆發出恆星一生所發出能量總和若干倍。2016年1月發現的一顆超新星爆發亮度達到太陽的5700億倍，比銀河系所有恆星亮度加起來還要亮20倍。

超新星這種巨大的能量爆發，無可估量的高溫高壓當然會使頑固的鐵元素向更重的元素聚變，由此金銀汞鉛等，一直到鈾就這樣生成了。

這些物質在大爆炸中拋灑到了太空，被巨大的衝擊力震碎為齏粉，甚至原子態，成為宇宙中的次生星雲，這種二次星雲在某些機緣巧合下，比如附近發生的超新星大爆炸或者天體大碰撞，在這些引力波的擾動下，依靠自身引力又會聚集起來，形成新的恆星和行星天體，這樣這些天體中就不乏重金屬了。我們地球就是這樣形成的。

產生重金屬的渠道還有天體大碰撞，如中子星大碰撞、黑洞與各種天體大碰撞等等，都會爆發巨大的能量，在這些能量的打壓下，重元素就會應運而生。2017年全世界很多科學家觀測到距離我們1.3億光年遠一對中子星發生碰撞的引力波，這隻碰撞事件導致甩到太空中的黃金渣滓達到300個地球質量之多，不得了吧？

一直以來，這些漂浮在太空的重金屬常常會以隕石方式掉向地球。

地球上的重金屬來源有兩個方面，一個是太陽系形成時地球滾雪球裹挾進來的，一個是後來在不斷的隕石轟擊中得到的。現在地球每天還在接受成千上萬噸的宇宙渣滓的轟擊，以流星和隕石的方式來到地球，其中當然也不乏黃金等貴金屬。

所以說，天上掉餡餅的事並不全是騙人的，如果看有哪位明天願起早一點，或許就會撿到天上掉下來的狗頭金也未可知，那就中大獎了，在此先行祝賀。

對超新星的研究證明了宇宙中所有的元素，都是通過能量轉化而來的，從最開始的輕元素氫和氦，到後面的重元素，都是從大爆炸或熱核反應中生成的。

這些事實進一步證明了愛因斯坦質能方程的無比正確，這個著名的方程表達為：E=mc^2

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時空通訊

因為鐵56過於穩定。鐵不是不能聚變，而是聚變活動所釋放的能量不足以彌補聚變過程所吸收的能量，所以鐵參與聚變反應後，恆星的後續聚變無法繼續維持下去。

核反應驟停，失去核反應輻射壓，恆星的重力開始佔據優勢，恆星內核立即猛烈地以光速向質量重心點收縮。這時候，就有兩個結局，一是恆星內核的質量大於1.6倍太陽質量，將形成中子星。二是恆星內核大於3.2倍太陽質量，則形成黑洞。

無論哪一種結局，恆星殘骸都會發生超新星爆發，收縮產生的巨大溫度與壓力令鐵發生更高級的聚變，時間雖然短暫，但所有超鐵物質都將形成出來。同時，收縮引發的物質碰撞與反作用力將這些超鐵元素拋向外部。

因為超鐵元素的聚變反應要求更高，產生時間更短，所以，這個世界中原子核越重的元素就越少，金比銀少，銀比銅少，而銅比鐵少。就是這個原因導致的。

四川達州

比鐵元素，嚴格說是Fe-56更重的元素是在恆星晚年發生大爆炸之中產生的。

由於鐵元素繼續聚變下去，首先要吸收大量的能量，才能完成聚變反應這種反應會使得恆星內部入不敷出，大量的能量被吸收後，恆星將無法抵擋巨大的引力坍縮。於是恆星物質砸向核心，引發了大爆炸。

在巨大勢能的驅動下，恆星物質可以以接近光速的速度撞向核心的鐵核，這種巨大的勢能使得恆星發生爆炸，恆星內部物質也會以同樣額速度向四周飛去。這一過程稱作“鐵芯災變”，從外界看來，就是我們通常說的超新星爆炸。

鐵芯災變的過程，會使得鐵元素獲得大量的能量，於是在這一過程中鐵元素可以繼續聚變下去，於是生成了鈷、鎳、銅、鉑、銀、金等重元素，一直到鈾。

舉個例子：Fe-56的聚變反應：(Fe-56)+n→(Fe-57)+γ，(Fe-57)+n→(Fe-58)+γ，(Fe-58)+n→(Fe-59)+γ，這些核素通過β-衰變，分別轉化成Co-57、Co-58、Co-59，在經過中子俘獲和（或）β-衰變生成Ni、Cu 等更重的元素。

寒蕭99

現在天文學界呼聲最高的宇宙起源方式要數宇宙大爆炸了，在宇宙大爆炸之後我們的宇宙中並沒有像我們元素週期表中那麼多種元素，只存在大量的氫元素以及少量的氦元素。所以氫元素作為我們宇宙中最基礎元素，科學家也試圖著藉助氫元素去尋找我們宇宙的邊界。

恆星的聚變及鐵以上元素的形成

在宇宙大爆炸之後，原始恆星們開始在星雲中誕生，一顆恆星從形成開始就時時刻刻發生著核聚變，而聚變都是從我們宇宙最基本的元素氫元素開始。之後氫元素開始在高溫高壓的條件下聚變成氦元素。

氦元素繼續聚變形成質量更重的新元素，聚變的反應就這樣一直持續下去，形成比上一階質量更重的元素。當然聚變反應生成比上一元素質量更重的情況不會一直持續下去，當一顆恆星的內核聚變生成鐵元素時，這

顆恆星繼續生成新的元素的反應就會停止(當然不是每顆恆星的內核都有可以形成鐵元素的權利，只有大質量恆星可以做到這一點，且這些恆星的壽命會短於一般恆星)。鐵元素的性質較穩定幾乎不會再去參與聚變反應。這時沒有了聚變反應所向外輻射的能量來源，恆星引力會佔據主導地位，恆星的穩定性會急劇下降，因此發生超新星爆發。而就是每一顆鐵核心的恆星在它生命完結的這一刻，在它爆發的一瞬間製造出了鐵以上的其他元素，並且將它們拋散到宇宙各處。

就這樣在元素週期表上鐵以上的元素產生了(人造元素除外)。恆星作為宇宙大爆炸後早期出現的天體，它不僅為這個宇宙製造出了多種多樣的元素，更為智慧生命提供著能源(比如太陽與人類)，同時它們在生命的最後一刻還會演化為矮星、中子星又或者是黑洞這樣在宇宙中起著重要作用天體。

中子星碰撞合併形成新元素

據科學家探索發現中子星雙星系統在碰撞合併時產生的高溫高壓要比恆星發生超新星爆發高的多，所以中子碰撞合併也會形成鐵以上的元素。而一部分質量較重的元素大部分就是由中子星碰撞合併產生的，小部分由恆星發生超新星爆發產生。

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鐵元素以上的重元素，理論表明，是為在學術上被稱為中子俘獲過程的相互作用產生的。

鐵元素聚變在恆星核聚變的整個週期裡，是一個重要的分水嶺——對於大質量恆星而言，在聚變出鐵元素時，事實上已經踏上不歸路了。

這類恆星會在鐵核的坍縮下進一步釋放巨大的重力勢能和核能，把整個恆星體炸的粉碎，即超新星爆炸。

鐵核為何如此特殊，成為恆星的殺手鐧？

鐵核之所以如此特殊，關鍵在於它很高的比結合能。

穩定的鐵核在試圖進一步聚變時，吸收的能量大於聚變釋放的能量，巨大的恆星外殼沒了聚變輻射壓的抵抗，在引力的作用下向中心快速落下，鐵核被整個外層恆星體擠壓拍碎，瞬間釋放落下的巨大重力勢能，恆星由此被炸的粉碎。

產生比鐵元素還重的重元素的中子俘獲過程是什麼？

在恆星中心，壓強極大，溫度高達數千萬攝氏度，氫核以極高的速度到處碰撞。但即便如此，如此巨大的動能在克服氫核（質子）之間的庫侖力進行核聚變仍有困難。

但微觀粒子的行為在細微的時空結構下具有的量子隧穿效應，使得質子在突破庫倫壁壘進行核聚變時，變成了一種概率行為，大量的碰撞使得聚變成為了可能。

庫侖力使得聚變變得困難，但量子隧穿效應使得聚變又成為可能。

在超新星爆發的過程中，會釋放大量的中子，中子不帶電，這是我們中學課本里就知道的，因此中子之間也不會有庫侖力。這樣一來，核子在結合中子時就變得容易多了，於是就能俘獲大量的爆發產生的中子，使得整個核子（鐵原子核）的核子數增大。

這樣的核子並不穩定，為了保持穩定，核子會發生弱相互作用，進行β衰變，所謂的β衰變，可以理解為中子變成質子的過程，這樣一來，質子數增多了。

不同元素之間的不同之處就在於質子數的不同，在增大的質子數後，鐵原子核及其以下的原子核就能變成鐵元素以上的元素，這就是重元素的來源。

擋不住的熵增

簡單說，鐵元素一般是有超新星爆發或者大質量天體之間的碰撞形成的，比如說中子星碰撞。

恆星聚變到鐵元素為什麼會停止呢？因為鐵元素與其他元素不同，其他元素聚變時釋放的能量一般比吸收的能量多，而鐵元素恰恰相反，它聚變時需要吸收巨大的能量而基本不釋放能量，所以沒有足夠的能量提供給鐵元素，聚變自然就停止了！

而一旦聚變停止之後，核聚變產生的向外推力與向內的萬有引力就徹底失衡，萬有引力佔據絕對統治力，恆星所有物質開始迅速向內坍縮，速度非常快，能達到亞光速，由此恆星的核心產生了超乎想象的高溫高壓，這也讓鐵繼續核聚變產生了可能！

幾乎就在一瞬間，恆星內核產生的巨大能量讓鐵元素繼續聚變為更重的元素，比如銀，金等！而這些重元素隨著超新星的爆發被拋灑到廣闊的星際空間。

所以，如今我們在地球上看得的所有重元素，我們所擁有的金銀首飾，基本都來自於億萬年前超新星爆發。超新星爆發拋灑的物質，也成為下一代恆星和行星形成的原材料！

宇宙探索

宇宙中的物質都是在時空中結成一個層次一個層次的時空拓撲形式。這種拓撲形式是在自然規律下，引力、電磁力包括強力和弱力，遵守能量守恆(信息守恆)、角動量守恆(時空拓撲守恆)、電荷守恆、費米子數守恆(實物粒子)，形成每個層次的費米子互繞運動拓撲形式，費米子互繞而包圍的內部時空存儲了角動量(能量)；以“隱性光子”形式存儲在物質時空拓撲的內部時空中；當物質拓撲形式變形、變換或破裂時，其內部時空中的角動量(能量)將以“顯性光子”發出其物質拓撲變化信息。

宇宙中的所有元素都是以最簡元素---氫，做為初始存在，然後，先凝聚成星雲拓撲形態，再凝聚成星球(恆星)，再在星球這個“熔爐”中“煅燒”各種元素(鐵以下元素)，將氫元素一步一步核聚變出鐵以下的各元素，同時放出光子(伽瑪射線等)能量和信息。

目前來看，宇宙中的質子以上的物質拓撲形態變化都是自然的、線性可分的規律“指導”下的變化。所以，核聚變自然發生規律是在鐵元素以下。當然，不排除在特殊環境下，“線性擬合”出可聚變出鐵以上元素。

鐵以上元素，也確實是通過強大的引力“線性擬合”，“熔鍊”出來---通過中子星物質，中子拓撲變換而得到鐵以上元素。

目前看，自然過程是線性可分過程，是線性可分規律下的因果變換過程。但是，在人的意識流下，自然信息過程就出現了線性不可分規律下的因果變換過程。

人是宇宙的自然產物。宇宙自然的自洽變換過程“信息編碼”出人這種，具有意識流的“產物”，具有非線性可分規律下的“產物”。也就是說，線性可分形式在自洽運動下，“形成”了線性不可分非線性規律。

未來的宇宙變化過程就是“加入”了意識流下的，宇宙信息編碼過程。宇宙信息編碼空間在何種“運動”、操作或“算符”下成為線性不可分信息空間，類似量子糾纏信息空間(不可直積表達)。

人類用對撞機探索物質深層奧秘的過程，就是“插入”意識流，而使得自然過程“非自然化”，形成了線性不可分過程，或對物質進行了“線性不可分編碼”。

譚宏21

這就和化學反應有吸熱反應和放熱反應一樣，核聚變有釋放能量的，也有吸收能量的。

核聚變一直到鐵元素是釋放能量的，再往上聚變就需要吸收能量。只要有足夠的能量，鐵元素以上的核聚變完全沒有問題，在天體最後的爆發過程中(如超新星爆發)，就有吸收能量的核聚變發生。

釋放能量的核聚變不能自發發生，因為這些反應都是先吸收能量，後釋放能量，差值就是淨能量。

這也和化學反應一樣，氫氣可以和氧氣燃燒生成水，並放出大量熱，但必須先提供能量點燃它。我們還能給水提供能量，讓它重新變為氧氣和氫氣。

只能說釋放能量的核聚變到鐵停止，沒有能量限制，就可以繼續聚變。

飛魚科普

誰知道氫是從何而來的？

關鍵字: 恆星 元素 科學