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“一闪一闪亮晶晶,满天都是小星星,挂在天空放光明,好像许多小眼睛。……”这首耳熟能详的儿歌在中国几乎每个人都能吟唱。但是,日前在北京天文馆天象厅,来自英国的著名天文学家、英国密尔顿凯恩斯大学教授J·贝尔女士在“人体是由恒星物质组成”的科普讲座上却改了歌词,它变成了“小小星星亮晶晶,我当然知道你是谁?因为我有双好眼睛(光谱仪),所以我知道你是氢!”作为脉冲星的发现者,J·贝尔女士受到了广大天文爱好者的热情追捧。
人体又怎么会扯上距离我们遥远的外太空恒星物质呢?“氢、氧、碳、钙、铁、钾……”J·贝尔女士在幻灯片上首先罗列了一些化学元素,她告诉大家,别小看了这些元素,正是它们构成了生物,而人就是其中的高等生物。
那么这些化学元素又来自哪里?J·贝尔女士介绍,正是恒星通过大爆炸的形式制造了这些元素。难道恒星会像煤油炉一样发生爆炸?那是因为所有恒星都是一些靠引力维持在一起的气体球。如果仅仅只有引力,那么恒星会因自身巨大的重量很快向内坍缩,要不了几小时便会消亡。没有发生这种情况的原因在于向内的引力,被恒星内部温度极高的压缩气体所产生的向外的巨大压力所平衡了。然而,当恒星内部的物质聚集到一定程度时,恒星会迅速变成一个巨大的红星球。随着恒星内部的温度逐步升高,内部的活动再次加剧,在巨大的压力挤压下,恒星就会发生剧烈的大爆炸。
J·贝尔女士说,当大爆炸时,会产生一些异常的能量,这些能量的温度会随着膨胀而冷却,当爆炸开始时的温度约为10℃,只需1秒钟以后,温度就会降到100亿度以下。根据爱因斯坦相对论的物理意义,物质与能量可以相互转化,我们也就不难理解在最初时,宇宙中到处散落着爆炸后产生的能量,当温度降低到10亿度时,就会形成元素的原子核了,氢元素和氦元素就这样产生了。
可是恒星又是怎么制造出碳、氧等其他元素的呢?要知道没有氧元素,也就不可能有生物存在。J·贝尔女士介绍,随着时间的流逝,星系中的氢、氦气体又和大气中的尘埃一起吸引着其他物质来聚集,慢慢形成了星云。当它们收缩时,其中的原子相碰撞,气体温度也会随之升高,在达到1000万度时,氢元素和氦元素会发生剧烈反应,这些反应会将更多的氢转变成氦,并将得到的能量以热和光的形式辐射出去。J·贝尔女士随即举了七姐妹星团的例子,幻灯片中闪亮的星团很是美丽。这个星团离猎户座很近,冬天我们很容易就能观测到它,因为它的燃烧释放的速度实在太快了。J·贝尔女士给大家解释,在将近1亿年的时间里,在氢元素和氦元素之间的反应后,温度会继续升高,于是氦元素就转变成了像碳和氧这样更重的元素。
正因为氢、氧、碳等诸多元素的存在,才有了原子的偶然结合,形成了宏观分子在海洋中发展的结果,这直接形成了繁衍生命的原始形式。在进化中,有一些误差会产生出新的宏观分子,在复制过程中,它们自己有时会变得更好。这就导致了越来越复杂的自复制组织。所形成的前生物系统也促使了由细胞产生的原始生物系统,也就有了诸如鱼、爬行动物、哺乳动物以及最后人类等生命的更高形式的发展。据《北京科技报》 | |
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