宇宙誕生之初只有純能量,沒有物質出現,光也不存在,所以當時的宇宙一片黑暗。在宇宙大爆炸38萬年之后,宇宙中才誕生了第一縷光,宇宙開始慢慢變得明亮起來。
第一代恒星的出現改變了一切, 讓宇宙變得星光閃耀。不過隨著恒星內部氫燃料的減少,宣告恒星的死亡,而恒星的死亡過程也是創造重元素的過程。
恒星核聚變由氫元素開始,聚變成氦。氫耗盡之后,氦會繼續聚變,生成碳,氧,甚至是硅,硫,直到鐵元素。
恒星核聚變的過程會釋放能量,不過一旦聚變到鐵元素,核聚變就戛然而止,因為鐵元素繼續聚變不但不會釋放能量,還要吸收能量才能進行。恒星的質量不能提供足夠的能量讓鐵元素繼續聚變下去。
要想生成比鐵更重的元素,需要更猛烈的宇宙事件,超新星爆發。
超新星爆發是大質量恒星死亡后急劇向內坍縮形成的,堪稱宇宙大爆炸之后最猛烈的宇宙事件,這個過程中會釋放超強能量,足以讓鐵元素繼續聚變下去,聚變成更重的元素。
在元素周期表上,我們能看到很多比鐵更重的元素,它們都不是恒星核聚變產生的,而是通過超新星爆發或者中子星碰撞產生的,比如說銀,金等重元素。元素的質量越重,生成的難度就越大。
元素周期表中,每種元素的多少并不一樣,有的很豐富,有的很稀有。而元素之間的比重對未來宇宙的演化具有深遠的意義。
舉個例子,我們周圍世界里,銀子的數量比金子要多,為什么?
因為在超新星爆發過程中,金子的生成需要更多的能量,相對來講,銀子需要的能量更少,所以銀子要比金子的數量多。
如今我們佩戴的金銀首飾等重金屬,都是在超新星爆發中產生的。
超新星爆發為之后新一代恒星的誕生不斷積累原材料,比如我們的太陽,科學家們認為至少是第二代甚至第三代恒星。
而當有足夠的金屬和礦物質之后,才有可能出現地球這樣的巖石行星,這需要超新星爆發的不斷積累才能做到。
我們經常說:你我皆星辰,這句話一點不假,因為包括你我在內的萬事萬物中的元素,都是恒星核聚變和超新星爆發的“核廢料”!