构成我们的物质从何而来,为何铁元素是核聚变的终结者?
人类生存于地球之上,地球这颗星球又与其他星球一起生活在宇宙之中,而宇宙又由物质构成,就像在细胞内有100多种化学元素,其中的氧、碳、氢、氮这四种元素占我们人体构成的96%,那么构成我们的物质从何而来?
关于宇宙来源于大爆炸的宇宙模型已经被证实了半个世纪,改变了我们对宇宙的概念。最初关于宇宙起源这个问题困扰了很多科学家。
首先是牛顿,众所周知牛顿提出了著名的万有引力定律,但是他依然不明白宇宙是如何诞生的,可以说这个问题困扰了他的一生,但是始终没有一个满意的答案。在万有引力定律的基础上,牛顿认为宇宙中的任何万物都在万有引力的作用下向中心聚拢,最后聚拢成一个点,但是这些天体被谁推动的,却无法解释。
直到爱因斯坦广义相对论的场方程提出,他发现宇宙是随着时间的流逝而发生膨胀,在他看来宇宙是静态的,是永恒的,因此爱因斯坦在这个场方程中加了一个宇宙学常数,换句话来说,只要这个常数进行合理的取值,那么宇宙就可以处于静态。
但是在当时有许多科学家不认同爱因斯坦的观点,他们则认为宇宙学常数应该去掉,宇宙就应该是膨胀,如果按照时间往回推演,宇宙的诞生是源于一个奇点。
在上世纪20年代的时候,哈勃突破了这一问题,由于他长期观测银河系的天体发现绝大多数的天体都在离我们远去,而且离我们距离越远,其速度就越快,这进一步说明了空间在膨胀,以致于这些天体也在远离我们,这是对于宇宙大爆炸这一问题的第一个观测证据。
随后在上世纪60年代宇宙微波背景辐射的发现以及氦元素丰度的确定让科学家们更加确信宇宙大爆炸的理论。目前根据普朗克卫星观测,我们知道了宇宙大约诞生在138亿年前,现如今宇宙中的物质粒子都是在宇宙大爆炸之后4分钟内形成的。
直到宇宙大爆炸后来的38万年,宇宙温度才下降到3000度左右,而宇宙也从粒子粥一样的混沌状态变得透明,光子开始在宇宙中穿梭,原子结构得以形成,而太阳系也形成于46亿年前。
氢元素位于元素周期表中的第一位,在宇宙中的含量要比其他的元素都要多得多。一颗恒星诞生之后,其成分主要都是氢元素,随着恒星内部温度升高,发生核聚变反应,而这个时候氢元素就会进行一系列的化学反应。核聚变的反应顺序大致为氢元素——氦元素——碳元素——氧元素——氖元素——镁元素——硅元素——铁元素……
恒星内部的核聚变反应每颗恒星的内部都有极高的压力和温度,所以在恒星的内核可以发生核聚变反应,由于氢元素发生核聚变反应所需的要求是最低的,而且氢元素也是恒星的主要构成成分,所以在恒星内部,核聚变反应都由氢元素开始,产物为氦元素;
如果当恒星的内部温度达到1亿度时,那你氦元素将会开始聚变从而生成更重的元素,产物主要以碳和氧为主,同时还会有一些少量的氖元素;恒星内部温度再度升高,碳元素氖元素、氧元素开始发生聚变,最后的产物主要是硅元素,还有一些钙、硫等元素。
对于宇宙中的大部分恒星来说,当核聚变进行到这一程度之后将会膨胀为红巨星;对大质量的恒星来说,在演化的末期温度极高,最终就会引发硅元素的聚变反应,产物主要是铁。
而当恒星内部有铁元素产生后,恒星会变得不稳定起来,而聚变生成的铁元素会在大质量的恒星内部聚集,最终在内部形成一个铁核心,此时在恒星内部,核聚变反应不再对外释放能量,还会吸收外部能量,此时恒星的内部就会失去抵抗重力的能力,而恒星的体积也会急剧收缩,导致外部物质迅速坍塌,引发超新星爆炸,在这个过程中,还会形成原子序数大于铁的元素,但是这种情况一般不容易发生。
迄今为止,我们宇宙中已知的化学元素共有118个,世间万物都是由元素构成的,而元素是由恒星聚变产生的。但是恒星的演化却只能进行到铁56,就不会再继续核聚变,大家应该都知道物质都是由微观粒子构成,原子内包含原子核和核外电子,而原子核又是由中子和质子构成,这些各种各样的粒子聚在一起,甚至是带正电的质子聚在一起,再加上核子之间又存在很强的相互作用。
换句话来说,如果想要把这些核子分开,那么需要的能量则是巨大的,这种能量我们称作为结合能,“比结合能”则指的是结合能除以核子总数,比结合能越大的原子,其结合会更加紧固,要想把它们分离必须需要非常大的能量才可以。
在118种元素中,铁56的比结合能就是最大的,这说明了铁56是最稳定的,不会轻易被分开。我们可以理解成,如果比铁56更重的会核裂变成铁56,比铁56更轻的就会核聚变成铁56,总的来说就是铁56是这些元素的“首领”,两边的元素都会倾向它。
构成我们的物质都是从大自然中而来的,因为铁元素是最稳定的一种结构
对于这种物质是怎样构成或从何而来的问题。我无法解答。生活中有太多的未解之谜需要我们去一一解开。
可我们的物质是来自地球的,通过自然环境的剧烈变化,最终产生生命,慢慢形成人类。
构成人类的元素是从何而来的?铁元素对核聚变有什么影响?
迄今为止,我们宇宙中已知的化学元素共有118个,世间万物都是由元素构成的,而元素是由恒星聚变产生的。但是恒星的演化却只能进行到铁56,就不会再继续核聚变,大家应该都知道物质都是由微观粒子构成,原子内包含原子核和核外电子,而原子核又是由中子和质子构成,这些各种各样的粒子聚在一起,甚至是带...
构成人类的物质从何而来的?
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宇宙是有限大还是无限大?物质从何而存在?
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物质从何而来?
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物质不会凭空产生也不会凭空消失,那最初的物质从何而来?
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如果世界本原是物质,那么物质从何而来?
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宇宙中的物质从何而来?真的是无中生有吗?爱因斯坦给出了答案
但是,当我们看远一点,你就会发现,宇宙实际上非常明亮,有各种各样的星系、星星随处可见。甚至在133.5亿光年之外的太空中,仍有一些无法计算的星系在闪烁。很多星系都是由各种各样的物质组成的,而要想形成一个星系,就必须有大量的物质才行,那么这些物质从何而来呢?为了揭示物质的起源,我们需要 ...
我们身体里的每一种物质都来自哪里?
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。
宇宙的物质从何而来???
正能量产生物质粒子,并在能量极速扩散(膨胀)的过程中,通过自组织化和结构化过程,形成我们的物质宇宙以及我们自己。在正能量产生物质时,是按照爱因斯坦的方程m=E\/c^2产生的,当能量密度(大体上就代表E)达到能够产生物质(就是m)的程度时,物质就会在其中产生出来。所以说,物质是高度凝聚的能量...
戚咏普罗: 水是由水分子构成的,水分子又是由氢原子和氧原子构成.从宏观看是由这两种元素组成,元素不等同于原子,元素是具有相同核电荷数一类原子的统称,而原子只是其中一个.
故城县19255787873: 化学元素周期表中有哪些元素是由原子构成的?为什么铁是由原子构成的?还有哪些是原子构成,哪些不是原子构成的?为什么…… - ?
戚咏普罗:[答案] 由原子直接构成的物质包括3大类 1:金属单质(Fe.Cu等) 2:稀有气体(Ar.等) 3:非金属固体(P等)
故城县19255787873: 构成物质的粒子有分子,原子和离子.水是由 - ------构成的,铁是由-------构成 - ?
戚咏普罗: 你应该是初中生 由原子构成的物质包含三种情况:1、金属. 如:汞、铁 2、稀有气体. 如:氖气、氦气 3、非金属中的固体. 如:碳、硫等.由分子构成的物质:它的元素组成特点是:非金属和非金属.如:CO2 碳元素和氧元素都是非金属元素. H2O 氢元素和氧元素都是非金属元素.由离子构成的物质:它的元素组成特点是:金属和非金属.常考 氯化钠 如:NaCl 钠元素为金属元素,氯元素为非金属元素.
故城县19255787873: 物质是由什么组成的? - ?
戚咏普罗: 从宏观上来看,物质由各种元素组成.从微观上看,物质由各种粒子构成.从宏观的角度看:物质由已经发现的一百多种元素组成.从微观上看,物质的构成有三种情况:①由原子直接构成.所有的金属单质、稀有气体、固体非金属单质由原子直接构成,例如金属铁、氦气、硫单质等等.特殊的是二氧化硅,二氧化硅是由原子直接构成的.②由分子构成.原子之间通过共价键形成分子,分子再构成物质.一般强酸、非金属化合物(除了铵盐)都是由分子构成的,例如二氧化碳、硫酸等等.③由离子构成.原子之间通过得失电子,形成离子键,形成离子,构成物质.一般碱类、盐类物质及其他金属化合物都是由离子构成的(少数不活泼金属除外,如三氯化铝).
故城县19255787873: 为什么物质都是由元素组成的 有一些物质是由离子直接构成的呀! - ?
戚咏普罗: 前面一句,物质都是由元素组成的.意思就是,不管什么物质,都是由元素组成的.比如CO2是由碳元素和氧元素组成的,O2是由氧元素组成的.所以元素是包括这个元素的所有状态的,不管是多少化合价.钠离子Na+也叫作钠元素的. 离子化合物,是由离子构成的,例如NaCl,由钠离子和氯离子组成的,也可以说氯化钠由钠元素和氯元素组成的. 说简单点,离子也是元素组成的.
故城县19255787873: 物质构成的奥秘不少于500字 - ?
戚咏普罗: 如何描述[物质的组成和构成 一. 理顺关系 即理顺物质(指纯净物,下同)、元素、微观粒子之间的关系,这是正确描述物质组成和构成的提前.下图较好的概括了物质、元素、分子、原子和离子之间的关系. 由图可知: 1. 物质是由元素组成的...
故城县19255787873: 铁是由什么物质组成的 - ?
戚咏普罗: 纯铁就是由铁原子组成的. 通常意义上的铁是含碳量大于..的铁.还有一些别的杂质. 含碳量少于一定的铁,通常被叫做钢! 但铁组成其实很复杂,还有什么马氏体奥氏体啊,的.还有些钢不能被磁铁吸引!
故城县19255787873: 铁在人体中的作用是什么? - ?
戚咏普罗: 人体内运输氧气要依靠血红蛋白,而铁是构成血红蛋白的重要成分!!!
故城县19255787873: 金元素是如何形成的,恒星把氢压缩成氦,然后继续压缩变成铁等元素,那么金元素是如何产生的! - ?
戚咏普罗: 楼主说对了一半.金元素的确是大质量的恒星产物,并且是超新星爆炸才能核聚变成金、银等重的金属元素.它爆炸在形成黑洞之前,其内层但不是最中心处也会随着恒星的爆炸被抛向宇宙.就在这个爆炸的时刻,温度和压力等条件满足了重金属元素的热核聚变,生成了重元素,并随着爆炸被抛出.然后爆炸后的超新星内部的热核反应已经远远不足以抵抗它自身的引力,才自行坍塌成黑洞的.
故城县19255787873: 水由 - --构成,而水分子由---构成,于是我们又能说水是由---组成的;铁是由---构成,还能说铁是由----组成?
戚咏普罗: 水由_水分子__构成,而水分子由_氢原子和氧原子__构成,于是我们又能说水是由_氢元素和氧元素__组成的;铁是由_铁原子__构成,还能说铁是由__铁元素__组成