元素的制造:从大爆炸核合成到快速中子捕获
如此高的温度存在于早期宇宙中。然而,当时宇宙各处的物质密度都非常高,它是一种几乎没有结构的亚原子粒子汤,在这汤里没有原子核,只是组成原子核成分的混合物。只有当它继续膨胀并冷却时,其中一些粒子才有可能粘在一起创造出原子核,然后可以捕获电子来制造原子。在这期间我们可以得到氢、氦和其它一些化学元素。 顺便说一下,制造原子核的过程称为“核合成”,而在大爆炸后几分钟发生的这部分核合成被称为“大爆炸核合成”。但是大爆炸后的膨胀发生得如此之快,以至于只有最轻的原子核才能在这个过程中合成。宇宙继续膨胀,但轻核在引力的作用下聚集起来,形成了第一批恒星。在这些恒星中,引力的收缩作用使它们温度再次升高,足以使这些轻原子核再次相遇,并融合成更重的原子核。这种核聚变会产生能量,这也是恒星发光发热的原因。 中子捕获偶尔会发生在恒星中,因此随着时间的推移,老恒星会孕育出一些比铁更重的元素。然而老恒星中的中子捕获速度很慢,而且恒星的寿命都是有限的,因此这个过程并不能产生我们所观察到的足够多的重元素。为此,我们需要另一个“快速中子捕获”的过程,它需要一个非常高压的极端环境,其中包含大量轰击原子核的中子。同样,一个中子进入原子核,产生β衰变后留下一个质子,变成更重的元素。 长期以来,天体物理学家认为快速中子捕获发生在超新星中。但计算结果并不理想,他们表明超新星不会足够快地产生足够数量的中子。观测结果也不支持这个想法,例如在矮星系中观测到的重元素如果都是超新星产生的,那么这将需要如此多的超新星,以至于会将这个矮星系炸开。因此,天体物理学家现在认为,重元素可能是在中子星合并中产生的。 中子星超新星爆发后留下的致密内核,顾名思义,它包含了大量的中子。它实际上并不包含原子核,只是一大团超致密的核等离子体。如果它们发生碰撞,碰撞会产生大量的原子核,并为快速捕获中子创造条件。这可以创造我们在地球上发现的自然形成的所有重元素。最近对中子星碰撞发出的光的分析支持了这一假设,因为光包含了重元素存在的证据。 |
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光进入介质后为何会减速
光在原子之间仍然以光速C传播,然而光被原子吸收和重新发射需要耗费时间,该原子并不会记得原来光子的入射方向,因此当它重新发射光子时,更好的解释方法波有许多属性,则两个波叠加起来的结果是一个更高波峰的波。那么叠加之后波就消失了。叠加起来可能会出现一些不同的形状。另一个波相对于它移动时,那么它们叠加之后的波也会进行移动,玻璃中的电子会感受到电磁波的振荡,也跟着产生微小的振荡。
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越来越多的证据反对宇宙学标准模型,我们应该放弃它吗
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