我们身体里的每一种物质都来自哪里?

如题所述

我们身体里的每一种物质、每一个原子,比如肌肉里的碳、骨骼中钙、血液里的铁、DNA中的磷......都来自于星尘,正如一首加拿大民谣《伍德斯托克》(Woodstock)中所唱的一句歌词,“我们是星尘——10亿岁的碳...”

天文学家认为,宇宙大爆炸之初是“一碗基本粒子的浓汤”。几十万年后它们结合成简单的氢原子和氦原子。如果恒星演化从未发生,那么宇宙至今依然只是氢和氦,别无其它。

然而我们的世界——诸如汽车、电脑、人类,还有行星、原星系团——仅有三种亚原子粒子组成:上夸克、下夸克和电子。这三种粒子可以组成原子、分子、化合物,以及我们能想到的任何物质。

我们周围的每一种物质元素都有其独特的历史,无论是汽车、电脑,还是人体。想要知道他们从何而来,必须首先了解恒星的演化。恒星不会永存,它们从诞生度过一生之后死去。比如太阳,它诞生于46亿年前,预计还有50亿年的生命。

我们难以察觉到任何一颗恒星的缓慢演化,但我们在银河系中都可以看到处于不同演化阶段的恒星。这就是天文学家们创造出恒星演化故事的方法。

事实上,恒星间并非真空,而是充斥着气体。很多地方气体很热且极度稀薄,但其他地方冷却后的星际气体云密度很高,以至于这些粒子能受到引力的作用,气体云发生坍缩而聚焦到一起。一颗恒星的最初直径(大小)取决于星际气体云的质量。质量越大,核心密度越大,核聚变反应也越激烈。更多的核能意味着更高的压强和温度,最后恒星在一个远大于太阳的尺度上达到静力平衡。就这样,大自然“生产”了一颗大质量的明亮的巨星。

相反,如果星际气体云质量很小,如果能发生核聚变,就只能诞生一颗较小质量的、暗淡的矮星。

较小质量的恒星(比如太阳)在未来几十亿年中,核心的氢不断被消耗,产生更多的氦。氦核密度增大到一定量级会引发另一轮氦聚变,形成更重的元素,先是碳,然后是氧。当恒星变为红巨星,进而膨胀成色彩斑斓的行星状星云,其大部分氦都被转化了碳与氧,所有元素被抛入到太空,成为星际尘埃。恒星最终坍缩成一颗白矮星而死亡。

大质量恒星,由于外层气体对核心的挤压更剧烈,碳氧核的密度和温度远比太阳大得多,以至于引发新一轮的碳核聚变。在大约1000年(具体取决于恒星质量大小)的时间里,碳转化为氖、镁、钠,以及更多的氧。

随着演化的加快,碳、氖先后被耗尽,恒星核心充斥着氧和镁。恒星不断地收缩直到氧聚变结束,氧被转变成硅以及少量的硫和磷。

恒星核心耗尽氧后再次收缩升温,然后在短时间内硅聚变成多种其他元素,包括氩、钙、钛、铬,以及铁和镍。这是一个天文尺度的热核炸弹发生了爆炸。

如果把这颗恒星炸弹剥开,它酷似一个洋葱。其核心是气体的铁、镍,具有极高密度和温度。包围在铁镍核心外的是硅和硫的壳层,往外是镁、氖、氧层,再往外依次是氧、碳、氦和氢的壳层。这时大部分的氢已经被吹到太空中了,壳层之间核聚变依然在进行。

随着硅被耗尽,恒星的核能失去源泉,核心再瞬间发生坍塌,相当于数倍太阳质量的超热气体被压缩成密度约每立方毫米10万吨的中子星。而占恒星质量大部分的外壳将会以爆破的姿态进入太空,即超新星爆发。已经合成的所有元素都被剧烈的爆炸抛射到太空,成为星际尘埃。

前面提到的汽车、电脑和人体,它(他)们都包含了大量的元素。比如,碳、氧、氮、钠、钙、磷、镁、铝和铁,所有这些元素在宇宙诞生至今的138亿年里,在恒星内部被“创造”出来。

科学家还告诉我们,被星风吹到太空中,在行星状星云里,以及通过超新星爆发,所有元素以这些方式进入星际空间,成为星际尘埃。小部分重元素,比如铜、锌、金、铀等在超新星爆发后或中子星的灾难性碰撞中被创造出来。我们的太阳有行星陪伴,其中有的行星足够温暖到可以存储液态水。至少在地球上,碳基分子曾如雨般降落,组成第一代生命体。46亿年之后,地球上有了鲜花和小鸟,还有我们智慧的人类。

显而易见,科学已经给出了答案:

我们身体里的每一种物质、每一个原子,都来自这些星际尘埃。我们肌肉里的碳、骨骼中的钙、血液中的铁、DNA中的磷......都是由遥远时空中恒星核聚变演化而来的。

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第1个回答  2020-11-06
我们身体里的每一种物质都来自于星尘,这个结论科学家已经得到了证实。
第2个回答  2020-11-06
我们身体里的每一种物质当然都来自外界环境,具体来说身体内的物质是来自外界的自然环境,就算是人工合成的也不例外。
第3个回答  2020-11-06
近了说,都来自父母;细了说,都来自食物;远了说,都来自宇宙大爆炸。其实我们身上的每一种物质都是在地球产生的,从单细胞到多细胞,再到现在,不断的完善。
第4个回答  2020-11-05
来自食物。每天吃的食物中包含着身体所需的营养物质,经过消化,吸收,成为我们身体所需的物质。
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