我们身体里的每一个原子是不是都有几十亿年的历史?

如题所述

客观地说,我们身体里每一个原子年纪都比我们自己年纪还要大,当然我们的寿命在它们面前,可以完全可以忽略不计,实际上,连地球寿命都没有办法和它们进行比较。那具体是咋回事呢?

宇宙大爆炸

我们要从宇宙大爆炸说起,我们现在知道宇宙诞生于一次大爆炸,大爆炸之后短暂的时间内,宇宙中只有光子,夸克等基本粒子,宇宙“基本上”可以看成是纯能量的,原因是像电子,质子,中子都没有出现,更不要说原子了。

那早期的原子结构是咋来的呢?我们这里还是要拆解一下,我们初高中都学过原子结构,原子是由电子和原子核构成的,而原子核又是由质子和中子构成的。

(当然这个说法并不精准,但并不妨碍我们对后面的事情进行理解。)

也就是说,原子结构想要出现至少需要质子、中子、电子的存在。那三种粒子是咋来的呢?其实就一个字:撞。

我们都知道物质其实都有对应的反物质,比一个电子的反物质就是正电子,如果它们撞到一起就会湮灭。

而早期的宇宙温度特别特别高,都在几十亿的水平。在这样的环境下,一堆光子所获得的能量能够高于一对电子所对应的的能量(可以通过E=mc^2来计算),那么一对光子对撞后就有可能产生电子,当然其他的质子和中子也可以通过这个方式来。下图中阈值温度就是光子所需要的温度。

在形成电子,质子,中子后,这时候的电子,质子,中子就像一锅粥一样都挤在一起,没有完整的原子结构,这时候温度还太高,直到宇宙38万岁后(也就是宇宙大爆炸后,过了38万年),宇宙的温度降到了2700度左右,这时候原子结构形成。不过,这时候并没有办法形成极为复杂的原子结构,早期形成的原子基本上都是氢原子和氦原子,它们是原子序数最小的两个元素原子。(当然,其实还有极为少量的原子序数更高的其他元素原子。)

所以,宇宙中包括你身上的氢原子都有138亿岁了,从物质层面上看,它们是宇宙中最早的原住民。

那其他元素又是哪里来的呢?

其他的元素

宇宙大概2亿岁时,宇宙中的星云物质由于引力坍缩,开始形成大质量的恒星。这些恒星内部就发生核聚变,一开始先是氢核聚变,生成氦。

然后氦核聚变再生成碳和氧。

然后碳、氧还会继续发生核聚变再生成原子序数更大的元素原子,所以恒星就像是元素的炼丹炉一样,一路修炼到铁元素原子(其实也会有少量原子序数更高的元素原子。)所以,除了氢和氦之后,大部分原子序数在铁之前的元素原子都是由核聚变反应锻造出来的。

而比铁原子序数更高的元素是咋来的呢?

主要有两个途径,

超新星爆炸中子星合并如果一颗恒星的质量足够大,最终会引爆自身,发生超新星爆炸,在这个过程中就会合成原子序数比铁更高的元素原子。

但是像金元素,银元素的合成,按照目前最新的研究成果来看,它们大部分是由中子星的合并合成的。

所谓的中子星合并,其实和上面聊到的超新星爆炸是有关系的,大质量恒星尤其是(10倍太阳质量)的恒星,在演化的后期,如果核心的质量大于1.44倍太阳质量,小于3倍太阳质量,内核就会形成一颗中子星,这种天体半径也就10~30公里,但是仅仅一勺的中子星就大概要几亿吨,是极其致密的天体。如果两颗中子星相遇,就会发生合并事件。这可以说是宇宙中最刺激的事件之一了,在整个过程中就会合成金元素、银元素等原子序数特别高的元素原子。

所以,金子特别贵重也是有有道理,因为中子星合并其实是很少发生的。以上就是各种元素原子的由来。

而我们人体当中最多的是氧,然后是碳,再然后是氢和氮,磷。

我们可以看一下它们在元素周期表中的位置。

通过上文所说的,我们至少能知道的是,我们体内的氢原子是138亿岁,而碳、氮、氧等元素至少要大于45亿岁,最年轻也应该是上一代恒星生成的产物,毕竟地球是没有能力生产这些元素,而它们最高可能能达到第一代恒星出现的时期,也就是136亿岁。

除此之外,我们还应该知道,我们身上的元素都是在恒星的核心也就是恒星的心脏生成的,听起来是不是有点厉害?

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第1个回答  2020-11-07
这个可以很明确的说,并不是每一个原子都有几十亿年的历史,有的原子是有半衰期的,衰到最后都没有了,所以并不是所有的原子都有几十亿年的寿命。
第2个回答  2020-11-06
是的。因为原子的寿命是无限的,而且不会凭空产生或消失,所以我们身体里的每一个原子都有几十亿年的历史。
第3个回答  2020-11-07
几十亿年的历史应该是有了,原子的历史远远比我们人类存在的历史可要久远多了
第4个回答  2021-10-11
我知道我知道太阳在什么时候可以从西山升起从东西向东山降落,这个问题吗也只有我们国家的科学家才知道,法,其他国家的科学家根本不明白这是怎么回事,就好像黄河的水总有一天是清的,长江的水总有一天会倒流的,这种科学原理只有我们国家的领导我们国家的科学家才知道当然我也知道

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