|
科学历史上，由化学家发现整理的“化学元素周期表”，在表述元素化学特征之余，却也实打实的描绘出了一个元素的诞生史，一个浓缩的宇宙史。  科学的进程由浅入深，由表及里，也是近几十年才确立了“原子核结构”的模型，在这之前根本探测不到这么深的地步，也就只能从“化合键”的角度来分类研究这些个元素。  首当其冲的是就“氢”，1号H1，同位素有H2和H3，宇宙中最多最丰富的元素，氢离子其实就是“质子”本尊。上图也列出了H的核聚变过程： 先从H1聚变成H2，再有H2聚变成2号元素He3，最后再与一个H1结合，成He4了。 H1+H1+H1+H1＝He4 2号元素氦的同位素He3是个中间产物，没反应完的，等反应完了就是清一色的2号He4了。氦He4是宇宙中第二大存量的元素。  继续往上走，就到了2号He4的核聚变反应了，如图。 He4+He4+He4＝B8+He4＝C12 有中间产物，4号元素铍B8，但是因为B8的核子能量层低，在这个2亿度的温度下稳不住，很快就被继续反应了。而随着6号碳元素C12的出现，氦原子聚变算是到了一个阶段，可以稳定一段时间了。当然随着C12的丰富，以及核心的进一步收缩，氦核聚变也就达到了它的极限--8号氧元素O16。 He4+He4+He4+He4＝C12+He4＝O16 至此，氦元素的能力也就到顶了，2亿度的温度下，也就能产生这么多东西了。来看看此时此刻恒星核心里都有些啥： 1号氢H1，2号氦He4，6号碳C12，以及8号氧O16。是主产物，存量非常之多。 副产物有3号锂，4号铍，5号硼以及7号氮。是燃烧不充分的中间产物，存量不会很大。  来看看这些主产物元素的化学水平： 惰性气体氦，基本都以分子He2形式存在。最强氧化剂氧气O2，太活波了会与氢结合成水H2O，与碳结合成为二氧化碳CO2。如此则关键的部分就来了： H2O+CO2＝H2CO3 这个公式很简单，却是宇宙的硬通货，放之四海八荒而皆准，这也是宇宙中哪个星球都必须有的元素，没有之一，也是哪个星球都必须有的化合反应，没有之一。以后真要和外星文明取得了联系不知道从哪儿说起，那就把这个公式图形化了发过去，他们一定能看懂，比放什么脉冲星都管用的。  接下来的反应，就有些难度了。2亿度的温度聚变氦原子就能实现，而要想达到10亿度高温引燃碳原子的核聚变，那就得靠“引力坍缩”来加热了，而若一个恒星没有足够大的质量的话，怕是“臣妾做不到啊” 引力坍缩是一个自然现象，指星球引力拉紧星球结构，缩小了体积而增大内部温度。若一个恒星质量足够大，能把内核拉紧升温到了10亿度，则碳12元素就可以继续燃烧核聚变了，生成钠镁铝元素。  对生命星球而言，钠镁铝不能多，尤其钠和镁。钠盐咸，镁盐苦，地球的海水又咸又苦全都是它俩的原因，若一个星球这两个元素太多了，那就会像“死海”一样，杀灭所有的海洋生物，让海洋彻底成为了“咸菜缸”，一个蓝色的死亡沙漠。  比如地球和金星质量类似，体积相当，都成形于类似的碎石带，星球结构也大体一样。地球一片生机盎然，而金星却烈焰滔天。 最大的原因就是金星的水量太小，卤盐又太多，那点儿又苦又咸的水，连自身冷却都难，更别提制造什么高级生命了。地球幸运的得到了“月球”的撞击，月球曾是一个质量轻的外来星体，它带有超大量的水冰，给地球带来了浩瀚的海洋，稀释了卤盐矿的浓度，给地球创造了一个得天独厚的生命文明环境。  同样引力坍缩，氧元素核聚变，硅元素核聚变，最终核聚变的终点：铁钴镍。他们是核反应的灰烬残渣，变到了他们链式反应就彻底终止了，就像木炭烧完了剩下的灰烬一样，铁就是宇宙的灰烬。 但是，铁元素很关键，对于行星而言这个必须要有，而且要很大量才行。因为要形成磁场，在核爆之中保护星球，这是能形成生命星球的核心元素！  至此，周期表顺着也讲就讲完了，至于铁以后的元素，基本都是“不充分”核聚变的产物，就像不充分燃烧一样，但凡条件具备了，它们会继续燃烧，直至成为铁元素的。  倒过来，梳理一下，质量的本质是个啥呢？先总结概括量子学的观点，给一个答案：质量是“能量”的一个载体，是特定条件下“凝聚的能量”。电磁波就是光子在传递能量，而光子可以连质量都没有。引力也是类似的情况，叫引力子，只是“引力波”还在研究之中。  千年文明史，从“金木水火土”到“万有引力”公式，人类一直在追求这世界的本质，直到“能量守恒”的发现，才算是取得了一个阶段性的研究成就：从研究“质量”转变到了开始研究“能量”了！后来，相对论指出，“质量不是一成不变的，高速运动就可以增加质量。”人们还在惊叹之中，量子论更直接的指出：“质量就是凝聚态的能量”，量子学认为宇宙是一个封闭的“能量场”，在这里面的能量在特定条件下，凝聚在一起的，就是原子分子行星太阳等等明物质，没有凝聚的就是引力电磁波等等自由的波动态到处跑，宇宙中还有更多的暗物质暗能量等等，还给出一个表，说看这就是宇宙的本质： 卧底个龟龟，能看懂的谁来给详细说说吧，我只知道那个“发现希格斯玻色子”的人得了诺奖，其他的诸如胶子和光子竟然可以没有质量！中子炸裂变成质子和电子等等，“认知局限性”至此也到天花板了，往下就没懂了… 再放一个图，说是宇宙四种作用力示意，喜欢的看看吧。总之，能量才是宇宙的硬通货，宇宙本质就是个能量，所有元素都是特定条件下能量的“凝聚结晶”。记住这句话，也算不枉“量子论”的一番苦心了！ 说一句题外话，地球岩浆的主要成分是SiO2，70%以上都是。其他的则为Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O以及水蒸气等金属氧化物。如今探知地心最高温度在6000摄氏度这个水平，地核也就以铁基氧化物为主，其他金属氧化物次第分层延伸开来。地核已经封印了大量Na和Mg离子在地心深处，否则现在的海洋会变得比死海还要咸苦，海洋就会成为生命的禁区，一望无际的蓝色的沙漠！ 梳理了一下宇宙史，最后不得不说一说世界观。目前，人类文明进程目前还处于初级阶段，社会种群还只知道用什么贝壳（20号钙Ca40），白银（47号Ag108），黄金(79号Au197）什么的作为普世等价物，乐此不疲悠然自得。殊不知这些物质在宇宙中根本就不值一提。地球上最珍贵的“物质”，是类似92号铀U238，94号钚Pu244等这些有放射性又容易被控制的超重核元素，它们本身是超新星爆炸时没有被炸掉烧掉才得以遗留下来的，是很稀有也很有价值的礼物。它们是千百年前“原始人类”远征地球的那个“火把”，它们也将是千百年后人类远征它星最重要的“燃料”！ 一方面为了寻找外星生命，若只靠什么盖金字塔，或者往太空发射“无线电波”等等手段，那不亚于“拿个对讲机，呼叫美国人”一样顽皮任性。站在中国土地上，呼叫美国人收到请回答！？那还真不是他不回答，而是他真心就收不到啊！要想在茫茫宇宙中，或者在银河系中“找人”，没个像样的“闪耀”的工具，怕是不行的。 另一方面不管那个人间蒸发了一样的“世界最大强子对撞机”最后研究出来了啥，要想走出实验室用于实践了，那必然会用到核裂变核聚变的原料，也就是说现在的核武器未来必然是实验室里的一个工具，用于更深层次的研究实践。 就能量层级来说，在太空连续引爆几个核弹，来产生“涟漪”摩斯码向宇宙广播信号，这样做才能算是最起码的“认真”不是儿戏！当然对于那些外星文明而言，人家才不会关心地球人类这些个“碳氧化合物”呢，他们不辞劳苦远行万里星际，同样是为了开采最珍贵的矿藏--核燃料！一如现在的人类，不远万里去开采石油一样吧。 |
|
|
