宇宙中各種不同原子量的物質都是怎麼生成的

時間 2022-03-21 06:20:28

1樓:匿名使用者

除了氫和一部分氦以外,宇宙中原子量不同的各種元素都是在恆星中通過核聚變反應生成的。

在宇宙誕生時,宇宙中只有氫和氦兩種元素,其中氫大約佔75%,氦大約佔25%。其他所有元素都是在恆星中生成的。

引力把氫和氦形成的星際氣體雲凝聚在一起,形成一大團球形物,內部因引力收縮而產生高溫高壓,會向外發出紅外線。但此時,它還不能稱為恆星。當溫度和壓力達到氫聚變為氦的條件時,氫核聚變反應開始發生,放出的輻射壓和能量使球體發光發熱,並與向內的引力相平衡,這個氣態球體就是一顆恆星了。

如果恆星的質量足夠大,在氫消耗到一定程度,內部的氦繼續收縮,溫度和壓力繼續公升高,達到氦的聚變條件時,氦就會再次發生聚變反應,生成碳,並積累在恆星的中心。依此類推,氧、氖、硫、磷、氯。。。一系列原子量不同的元素都會在恆星中依次生成,直到第26號元素鐵。

在大質量恆星中,一旦生成鐵,核聚變反應就不能繼續進行下去了,而此時,恆星也已經膨脹為一顆紅巨星或紅超巨星。當恆星膨脹到一定程度,內部的鐵積累到一定量時,恆星中的各種核聚變反應都會停止。此時,向外的,用於平衡向內引力的輻射壓消失,引力迅速占上風,恆星外圍物質會以非常高的速度落向恆星核心。

這個過程叫「鐵心災變」。

但此時的恆星核心都是以電子簡併態存在的鐵,無法繼續壓縮,所以當這些物質撞擊到鐵核上時,就會像彈性碰撞一樣,在帶給恆星核心以極大的動能的同時,以幾乎相同的速度反向衝出恆星,發生劇烈的內爆,就是超新星爆發。這種爆發會把恆星大部分質量丟擲恆星,而核心則在提供的動能下,形成一系列比鐵更重的元素,如金、銀、銅、鉛。。。一直到鈾。

同時核心繼續被壓縮,把原子核外層的電子都壓入原子核內,與質子結合形成中子。電子簡併態轉化為中子態。整體核心變成了一顆超大的原子核。

這種天體稱為中子星。如果剩餘的質量更大,連中子星都無法形成。恆星核會在中子態的基礎上繼續被壓縮,成為乙個理論上的點。

此時,這個天體的引力強大到連光線也無法脫離它的表面,不會發光,也不會反射光,這樣的天體就像宇宙中乙個無底的洞一樣,這就是黑洞。

超新星爆發丟擲的物質會逐漸消散在宇宙空間,並與原來就有的星際氣體雲混合起來,共同構成形成下一代恆星的原料。

這就是宇宙中各種元素的生成過程。地球上的各種元素就是這麼來的。

2樓:零度魚的春天

鐵以下的恆星可以生成。鐵以上新星**可以產生

宇宙中的一切(世界萬物)都是有原子組成的嗎?

3樓:奇點使者

世間萬物由原子組成,那原子又是由什麼組成的?

4樓:匿名使用者

不是原子會分為固體,液體,氣體,而是微觀下分子原子的聚集狀態不同才導致巨集觀下的差別。原子分為原子核與電子,電子帶負電,原子核帶正電,正負電荷中和了,對外就不顯電性了,就像酸和鹼一樣。另外,絕緣體指的是導電能力很差的東西,我們周圍的幾乎所有東西都能導電,只是有些導電能力太差了(幹木頭,橡膠等)。

手打了這麼多,累啊,望採納

5樓:匿名使用者

當然不是。比如氯化鈉,就是由鈉離子和氯離子組成,何來的原子呢?

人類居然起源於宇宙物質,那構**體的元素是怎麼來的?

6樓:樓蘭and破

都說女人是水做的,其實人體內水的成分佔了70%。

7樓:虛顏

當然是一樣的,萬物都是有這近似相同的元素組成。

8樓:晨思暮念

人體中絕大部分的物質其實都是有水組成的。

9樓:匿名使用者

核酸,蛋白質最初怎麼產生的仍是個迷。自然界產生不了這兩種物質,更不說有密碼的意義能遺傳的。2者只能相互依存,在生物體內複製。自然界產生生物不比自然界產生太空梭瑞士手錶容易。

宇宙中所以物質都是由能量構成的嗎?為什麼?

10樓:藍拓愛女

不是。所謂的能量就是變化「力」,趨向於改變一切,破壞穩定性。

而物質,俠義的講就是穩定,把一切變化控制在不破壞的狀態下。

用哲學的說法就是,靜止是物質性,能動是能量。辯證統一。

在物理中,一旦打破物質內部的平衡,會把控制的能量向外釋放,從而驅動其它物體的變化,這就是能量轉化。能有辦法釋放物質內部能量,並且控制轉化方向的技術,就是能源技術。

11樓:科幻老怪

不能說物質由能量構成,更談不上「都是」二字。因為宇宙是由四大粒子組成,即宇宙是由物質粒子、空間粒子、能量粒子、時間粒子組成的「粒子宇宙」。因為物質、空間、能量、時間都可以無限分割,或者說都可以無限二一添作五,但永遠不會等於0,只會不斷的接近0,所以物質、空間(磁場)、能量、時間,歸根結底都是組成宇宙的四大粒子。

四大粒子或者說四種粒子,雖然互相依賴、互相關聯,但是不能互相轉換。比如時間粒子,是生生死死的粒子,致使時間粒子產生的過去和將來都是無限的;比如能量粒子是動態粒子,致使宇宙在動態中存在平衡。

12樓:匿名使用者

愛因斯坦的相對論解答了這個問題。

相對論把經典物理學中的能量守恆提公升到了質能守恆,就是質量與能量之間的統一。他的著名公式:e=mc^2,或:m=e/c^2就是。

當能量高度集中,並與光速有乙個明顯的比值時,就可以從中得到質量。反之,質量也可以轉化為能量,其典型的例子就是原子彈和氫彈,以及恆星中時刻發生的核聚變反應。

宇宙大**發生時,量子真空中的真空零點能發生實體化,產生出能量,由於能量過於集中,就按照上面的公式從中凝聚出實體的物質粒子。物質粒子形成形成宇宙中最初的氫和少量的氦,再形成分子雲,通過收縮形成恆星,再經過恆星中的熱核反應來生成各種元素,構成宇宙中所有的各種物質形態。直到現在,通過量子漲落事件,量子真空中也時刻出現虛粒子對,並可能從虛粒子轉化為實體粒子,即從能量轉化為物質。

所以說,物質是高度凝聚的能量。

宇宙中的物質講了什麼?

13樓:易書科技

我們所存在的宇宙,是由什麼物質構成的呢?這些物質又是從何而來的呢物質形態具有無限的多樣性。從月球到茫茫星雲,從漠漠平川到高山、大海,如花似錦的生命世界,精微奧妙的思維器官……所有這一切都是物質存在的形式。

然而,構成這一切的化學元素的種類卻是極其有限的,天然存在的元素一共是92種,加上極少量的人造元素,也不過一百多種。整個宇宙大廈,就是由這些種類不多的「磚塊」建造起來的。

地球是哺育人類的慈母。在地殼中,氧氣是最豐富的,按重量來說,它幾乎佔了各種元素的一半,達49.13%;第二位是矽,佔26%;第三位是鋁,佔7.

45%;其次是鐵、鈣、鈉、鉀、鎂等;氫元素只佔1%。上面提到的這幾種元素,佔了地殼各種元素的98%以上,而其他八十多種元素總共不到2%。

可是如果你以為在整個宇宙中各種元素的比例也是如此,或者雖然有些出入,卻也相差不多,那就錯了。在宇宙中氫才是最豐富的元素,按原子數目來說,它佔了將近93%。原來,這位質量最輕的「小弟弟」才是宇宙中最富有的成員。

在地殼中含量很少的氦,是宇宙中的第二個「大戶」。按原子數量來說,佔了將近7%。它們幾乎壟斷了整個宇宙的全部天地。

從鋰到鈾90種元素只占有剩下的那微不足道的一點份額。那些最重的元素。按原子數目來說,只佔萬萬分之一,簡直可以忽略不計了從這個宇宙元素搭配的比例可以看出,我們人類是在宇宙中多麼難得的乙個環境裡誕生並發展起來的。

那麼,地球上的各種元素以及構成整個宇宙的物質是怎樣形成的呢大家知道,各種元素的原子核都是由質子和中子組成的。例如氫核,就是1個質子;氦核是2個質子、2個中子;銅核是29個質子,34個或36個中子;鐵核是26個質子,30個或28、31、32個中子。那些質子數目相同而中子數目不同的元素,人們稱之為放射性核素,在元素週期表上佔據一席之地。

如果我們把各種元素看作是建造宇宙大廈的「磚塊」,那麼,中子和質子就是兩種最基本的「泥土」。這兩種「泥土」在不同的「火候」下進行不同的搭配、燒結,就形成了各種不同的元素。光芒萬丈的太陽,晶瑩閃爍的星辰,除了少數幾顆行星,都是燒煉元素的爐窯。

不過,我們地球上的各種元素,都是在幾十億年以前,甚至是在更遙遠的年代,在天體演化的過程中形成的。

有一種學說,叫大**宇宙學。這種學說認為,我們的宇宙是在不斷地膨脹之中。我們自己就像站在乙個正在充氣的氣球上,宇宙間絕大多數星系都在飛離我們而去。

人們由此推斷,當初我們的宇宙曾經處於一種高溫、高密度的狀態,突然發生了開天闢地的大**,宇宙從此開始膨脹開來。這種學說雖然還是一種假說,但卻得到了許多觀測事實的支援。有的科學家認為,宇宙中的各種元素就是在「大**」的最初幾分鐘內形成的。

他們假設當初那個高溫、高密度的宇宙全部由中子構成。宇宙膨脹時,一些中子衰變為質子,也就是氫原子核。氫原子核又馬上捕獲乙個中子形成氫的放射性核素氘。

此後又通過一系列的中子捕獲在短短的幾分鐘內形成了所有的元素。後來,由於宇宙膨脹,溫度下降,就再也不能形成新的元素了。

可是,這種理論遇到了不可逾越的障礙。後來,人們發現,中子捕獲形成的元素是很有限的,只能形成氫、氦等輕元素,這也許就是宇宙中氫和氦最豐富的原因吧。那麼,那些比氦更重的元素是從**來的呢在「宇宙大**」以後,瀰散在宇宙空間的物質,慢慢地變成了稀薄而又寒冷的原始星雲。

這些物質,又重新聚集,經過億萬年的演化,形成了第一代恆星的胚胎。它的主要成分是氫。此外還有少量的氘和氦。

恆星是燒煉元素的熔爐,這是乙個極其激烈的物質運動過程。由於引力收縮,大量物質向星胚的中心聚集。當中心溫度達到145萬攝氏度的時候,發生了4個氫原子聚變為1個氦原子的熱核反應,同時放出巨大的光和熱。

目前,太陽的內部,就正在進行著燒煉氦元素的「工作」。不過,太陽已經不是第一代恆星了,而是第二代恆星,因為人們已經發現,在太陽上有六十多種元素。氫的熱核聚變,使恆星中心逐漸形成乙個氦元素的核心。

當氫燃燒完了以後,恆星內部失去了向外的壓力,於是再一次開始引力收縮,核心的溫度變得更高,可以達到1億度以上。這樣就又開始了第二次熱核聚變,使3個氦原子聚變為乙個碳原子。碳在恆星熔爐中又可以捕獲氦核,生成氧、氖等元素。

當氦燃燒完了以後,恆星內部的引力和斥力又失去平衡,恆星又開始收縮,核心的溫度變得更高,可以達到若干億度。恆星熔爐的熱核反應逐步公升級,每一次公升級都鍛造出更重的元素,從氧、氖、矽到鐵、鈷、鎳。當恆星形成鐵族元素的核心時,就到了恆星的末期了。

鐵元素相當穩定,要發生熱核反應,就必須吸收巨大的能量。這樣,比較小的恆星熔爐時產生不了比鐵族元素更重的宇宙物質。那麼,那些比鐵更重的元素是從**來的呢情況原來是這樣的:

那些質量比太陽更大一些的恆星,由於鐵族元素停止熱核聚變。內部失去了向外的巨大壓力,於是,大量的物質向恆星中心急劇傾瀉,難以想像的巨大壓力把原子核外的電子都擠到了原子核裡面,形成乙個由中子構成的高溫、高密度的核心。在這裡,每立方厘公尺的中子態物質可以重達上億噸,溫度可以達到幾十億度!

這時,從恆星核心中釋放出一種奇特的基本粒子——中微子。這種粒子穿透力極強,強大的粒子流像激流沖垮堤岸,把含有豐富鐵族元素的恆星外殼撕得粉碎!使恆星的光度突然增強千萬倍,甚至上億倍,比幾十億顆太陽還要亮。

每秒鐘釋放出的能量,相當於100億億顆百萬噸級的氫彈,這就是超新星爆發。從銅到鈾這些重元素,就是在超新星爆發的過程中形成的。不知過了多少億年,這些超新星爆發的「灰燼」,成了太陽系原始星雲的一部分。

又過了幾十億年,原始星雲演化成了恆星,又形成了今天的太陽系。其中的一部分重元素,凝聚在我們的地球和其他行星上。從某種意義上來說,正是幾十億年前某顆不知名的超新星留下的「禮物」,決定了人類的命運。

從青銅時代的巨鼎,到現代原子能工業用的鈾和鈽,以及那些同人類生命息息相關的微量元素——鉬、鋅、碘等等,都是產生於超新星爆發的燦爛光焰之中。如果當初那顆超新星爆發的能量以及形成的元素,情況有所不同,地球很可能變成完全不同的世界。

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