恒星中的元素合成论文

恒星中的元素合成论文

问:同样是来自宇宙的元素,是什么造就了千差万别的不同?
  1. 答:同样是来自宇宙的元素,是大自然造就了千差万别的不同。
  2. 答:通常认为宇宙起源于大爆炸,随着宇宙迅速膨胀,温度也迅速降下来。冷却到一定程度之后,才形成了质子 电子和中子这些基本粒子,从而产生了最简单的原子-氢原子和一部分氦原子,比例大概是3:1,此外还有极少量的锂 碳元素在此阶段产生,但远远低于目前可观测到的元素丰度,从而引出了第二个元素合成机制。第一代恒星诞生后,氢不断聚变成氦,当恒星进入演化晚期,核心区的氦聚变成碳,碳聚变成氧,这个过程会从核心区逐层向外发展。根据恒星质量不同,聚变链的终点也不同,相当大质量的恒星会一直聚变成铁才结束。铁在恒星演化中是一个特殊的元素,无法聚变产能也无法裂变产能,因而聚变反应到这里就终止了。核区聚变停止后,辐射压不足以对抗引力,恒星外壳向核心坍缩,依恒星质量不同,有的变成白矮星,有的变成中子星。大质量恒星死亡前都会发生一次剧烈爆炸,称为超新星爆发。在坍缩过程和爆炸过程中,极端的压力和温度条件会合成一批比铁更重的元素。由于大质量恒星演化快死得早,在这些恒星的尸体上才产生了太阳这种富金属恒星以及地球这种富含各种重元素的行星。
  3. 答:六大元素分别为氢元素,氧元素,铁元素,氮元素,碳元素,钙元素。这六大元素是整个宇宙中含量比较高,并且也是构成宇宙的基本元素,没有这六大元素作为宇宙的基础,宇宙根本就不可能有生命的出现,也不可能持续的发展,经久不衰。
    一、氢元素
    氢元素是整个宇宙中含量比较多的一种元素也是太阳上最丰富的元素,氢元素同样也是宇宙中重要的能量来源,地球上绝大多数的恒星都是通过氢元素和氦元素核聚变的形式,散发出巨大的能量,因此没有氢元素,就没有地球上如此众多的能量,自然而然也不可能有生命的出现。
    二、氧元素
    氧元素是整个地球上相对稳定的一种元素,氧元素也是生命所必需要的元素,任何生命都需要氧气作为能量的补给,而且氧气能和绝大多数的元素发生化合,从而衍生出新型的氧化物,具有不同的物理性质和化学性质。
    三、铁元素
    铁元素是整个宇宙中最稳定的一种元素,万事万物不管经历核聚变还是核裂变,最终都要变成铁元素,所以一般在不断衰变的物体,最终都会衰变成铁元素,因此铁元素不会随意的跟其他元素发生剧烈的化合效果,性质比较稳定。
    四、氮元素
    氮元素是一种具有保护气体的元素,氮元素对生命有一定的保护作用,并且能够保湿保鲜,在宇宙中,氮元素还充当着缓冲元素的作用,防止反应过于激烈,对其他的生物产生一定的影响。
    五、碳元素
    碳元素是整个宇宙中重要的生命能量来源,碳元素能够在高温的情况下发生燃烧,燃烧能够给生命带来热量和光明,并且碳元素的含量非常多,碳元素同时也是有机物的重要组成部分
问:谁预言宇宙微波辐射
  1. 答:这个问题比较复杂,许多人都对此做出过贡献,包括英国的弗雷德·霍伊尔、前苏联裔(出生于乌克兰)的美国物理学家乔治·伽莫夫、美国的约翰·科克罗夫特、美国的欧内斯特·瓦尔顿、美国的拉尔夫·阿尔弗等人.
    起到关键作用的是伽莫夫和阿尔弗.1948年4月,一篇由伽莫夫、阿尔弗和一个叫贝特的人署名的论文发表了.三人中,论文的真正作者是伽莫夫,阿尔弗帮着写了,贝特纯粹是“打酱油”的(贝特也是一位杰出的物理学家,恒星中元素合成研究就是他开创的).后来伽莫夫解释说:把贝特列为作者,只是因为这样一来,三人的名字恰好是希腊字母的头三个,因为三名作者的排列是阿尔弗、贝特、伽莫夫.于是,这篇著名的论文就被称为“αβγ论文”了.
    这篇论文标志着现代宇宙大爆炸理论的正式诞生.
    同一年,阿尔弗和一个叫罗伯特·赫尔曼的年轻人发表了一篇论文,其中对今天宇宙大爆炸残余辐射所对应的温度给出了一值,是5K.
    1952年,伽莫夫出版了一本书,叫《宇宙的创生》.在书中,他给出了另一个背景辐射对应的温度值,是50K.但随后,他修正了他的计算公式,把温度降到了30K.
    此后,另一位美国物理学家威廉·福勒也参与进来,与霍伊尔、伽莫夫、阿尔弗共同对大爆炸剩余温度的估算进行修正,争论和修正贯穿整个50年代.直到1965年1月,美国的彭齐亚斯和威尔逊发现对应温度为3K的宇宙背景辐射.
    所以,宇宙背景辐射的预言者应该不是一个人,但弗雷德·霍伊尔、乔治·伽莫夫、美国的约翰·科克罗夫特、拉尔夫·阿尔弗是关键者.
问:元素是如何创造
  1. 答:化学元素被创造的第一个想法是在宇宙的开始,但是未能成功的发现其途径。在1920年,亚瑟·爱丁顿第一个由观测到的现象建议恒星是经由氢融合成氦来产生能量的,但是这个想法未能被接受,因为当时仍欠缺核反应的机制。就在第二次世界大战开始之前的那一年,汉斯·贝特首先证明了氢融合成氦的核机制,然而,这些早期对恒星能量的研究工作并不能处理比氦重的元素是如何起源的。弗雷德·霍伊尔在第二次世界大战开始之际,刚开始研究重元素的核合成如何在恒星内部进行(见参考资料列表),这项工作认为由于恒星的演化使比氢重的元素得以产生。霍伊尔的研究解释了当星系变老时,元素的丰度是如何随着时间增加。随后发生的是,由霍伊尔所描绘的情景,在1960年代对威廉·艾尔弗雷德·福勒、艾利丝泰尔·卡麦伦(Alistair G. W. Cameron)和唐纳德·卡莱顿(Donald D. Clayton),以及其他的许多研究者产生了创造性的贡献。回顾在1957年由伯比奇夫妇(E. M. Burbidge及G. R. Burbidge)、福勒和霍伊尔等撰写的论文(见参考资料列表),可说是对这个知名领域的状态做了总结。经由天文学家所提供的文件,这些论文定义了在个别的恒星中,重元素如何由一种转变为另一种的过程。
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