夏天凉凉西瓜里的那些元素来自于核聚变

前两天,我一个朋友的女儿从哈尔滨来我这里,让我给她讲一下,她无感的物理和化学,嗯嗯,我呢,从来不会拿着课本就开始讲,而是会讲一些看起来是废话的内容。

我花了两天讲了一下高中物理必备的数学知识,要是去看一些国外的物理教材,就会发现他们的教课书,前面几章不是讲物理的,而是讲必备的数学知识。是的,我也是需要给她首先确认这些数学知识是她已经掌握了的,而不是用背公式的方式来对待的。

今天上午完成用复数的方式推导三角函数之后,完成了这些认知。下午开始讲物理,而我也还不是拿着她的教材就讲,而是从看起来不打嘎的宇宙大爆炸讲起……,这里就不细讲这些内容,这也不是今天的主题。

我问她,(演绎了一下)从冰箱里拿出来的西瓜,构成它的那些元素来自于哪里呢?听起来是不是有一些弱智?是个人都知道,这些元素来自于大自然呀。

还记得上一次,我听见的一个神奇的回答吧,就是我去洛阳见到的一个老师,她告诉我,元素,听字面意思就知道,元就表示,一直以来都有的叫元。也就是讲,元素是一直都存在的。嗯嗯,现在想起来,是不是大多数人都是这样想的呢,这其实是真像,这不要杠,知道元素这个术语准确定义的人,不会超过地球人数的一半的。

回到主题,我说,还记得刚讲过的宇宙大爆炸吧,宇宙里的一切氢元素都来自于那个时候,当然也有极少一部份,是来自于后来的裂变,这里不去讲它。那么比氢重的元素来自于什么地方呢,由于所有有质量的物体之间都有万有引力(广义相对论讲是质量会引起空间弯曲,它的效果看起来就是引力,也就是讲万有引力是不存在的。)的作用下,巨量的氢元素聚集在一起,在这些聚集的核心,由于巨大的压力和温度,在量子效应的作用下,发生了核聚变,生成从氦到铁的元素,但是,不会生成比铁更重的元素,原因是聚变成铁之前的元素会放出能量,这是恒星之所以燃烧的原因,但是,生成铁之后的元素需要吸收能量。

那么比铁重的元素是来自于什么地方呢,它们全部是来自于恒星死亡时的爆炸,在恒星死亡时,由于恒星核心消耗完大量的轻元素就再也无法通过核聚变放出巨大的能量,这些能量之前是支撑恒星不向内塌缩的力量,当这些力量减少时,恒星会突然向内塌缩,这时又会引起碳元素以及比碳元素更重一些的元素的聚变,直到铁,这个过程,会发出比原来氢聚变更多的能量,这些能量由于过于剧烈,从来让恒星发生爆炸,这就是超新星,宇宙之中最亮的仔。

这个过程,就会向宇宙之中释放出大量的重元素,我们的太阳不是第一代恒星,它是第二代恒星或者是第三代恒星,也就是讲,我们的太阳系之前,已经有一颗恒星死亡了,后来在这个基础之上,又生成了第二代,或者第三代太阳。这个推测就是用太阳系的重元素的量来推测的。

我们的地球以及其它星球上的元素(比氢重的元素)都是来自于前面讲的,恒星内部的聚变,嗯嗯,是不是,这是一个新的认知呢。当然了,回答来自于自然界的朋友们,也是不错的。只是这样的回答,相当于讲,大米来自于哪里,你回答来自于超市,可能差不多吧。

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