万事万物都是由原子组成的,但你知道原子是如何产生的吗?今天就让我们一起聊一下原子的秘密。

原子为什么能够稳定存在(原子到底是如何产生的)(1)

人体很复杂,但也很简单,因为人体本质上是无数原子的集合体,人体里的原子数量大约为10的28次方个。太阳系里面的所有物质,包含的总原子数大约为10的57次方个。

我们的宇宙诞生于138亿年前,无限小的奇点突然膨胀,开启了我们的宇宙。

在最开始,没有任何物质,只能纯能量以真空势能的形式存在。大宇宙大爆炸开始10的-36次方秒时,在真空势能作用下,宇宙开始急剧膨胀,基本的物质粒子开始出现,但是只是夸克胶子等“粒子浓汤”。

原子为什么能够稳定存在(原子到底是如何产生的)(2)

随着宇宙温度的逐渐冷却,夸克胶子等基本粒子聚合成了更稳定的中子质子,它们是组成原子的基本元素,而所有这一切都发生在不到一秒的时间里。

由于此时的宇宙温度仍然很高,虽然质子与中子试图结合在一起形成氢,但瞬间就会被高温瓦解分开。

大约三分钟之后,宇宙继续冷却,终于形成了更加稳定的原子核,氢核出现了,还有少量的氦。占比分别为氢92%左右,氦8%。

原子为什么能够稳定存在(原子到底是如何产生的)(3)

不过即便出现了原子核,原子的出现仍旧需要漫长时间的等待,需要大约38万年的时间,等宇宙继续冷却之后才可能出现。

温度必须降低到电子和质子能够稳定结合在一起,才能形成中性原子。原子形成之后,宇宙开始变得透明起来,光子终于开始大显身手,在传播的过程中不再受任何阻拦,于是形成了宇宙大爆炸之后的第一缕光,如今被我们成为宇宙微波背景辐射。

原子为什么能够稳定存在(原子到底是如何产生的)(4)

紧接着,在万有引力的作用下,密度稍高的区域,星云会快速吸收更多的物质,导致核心部分温和压强不断升高,到了某个临界点,就会引发核聚变,一颗恒星诞生了。

恒星就是原子的炼金炉,不断制造更重的原子,不过恒星的核聚变到铁元素就戛然而止了,只有大质量恒星才能聚变为更重的原子,通过超新星爆发的形式抛洒到浩瀚星际空间,抛洒的物质会成为新一代恒星行星的原材料。

原子为什么能够稳定存在(原子到底是如何产生的)(5)

在银河系非常不起眼的一个角落里,就发生着这样的故事,我们的太阳就在那里诞生,还有我们的地球,包括地球上的各种生命。

我们身体里的每一个原子都在讲述着宇宙的故事,都可以追溯到138亿年前的宇宙大爆炸!

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