作者 吳苡婷
昨天, 第二屆“復旦-中植科學獎”頒獎典禮暨第三屆“復旦科技創新論壇”在上海開幕。 世界一流科學家齊聚一堂, 論道全球科技前沿和創新趨勢。
今年“復旦-中植科學獎”頒獎典禮格外引人注目, 因為它在10月份諾貝爾物理學獎頒獎前的7月份就把獲獎人名單公佈, 雷納·韋斯(Rainer Weiss)、基普·索恩(KipStephen Thorne)和巴里•巴里什(Barry Clark Barish)三位大科學家榜上有名。 每位獲獎者將獲得證書與獎盃, 並共用由中植企業集團捐贈的3,000,000人民幣獎金。
可以這麼說, 復旦-中植科學獎已經成為了諾獎的風向標。
春秋君昨天也在現場, 三位大科學家發表聯合報告《LIGO與引力波的發現》。
但是春秋君最感興趣的是巴里•巴里什(Barry Clark Barish)在其發言中提到的一個話題, 那就是最近的引力波探測到了中子星之間的碰撞和爆炸, 而這個現象解釋了我們困擾已久的問題, 那就是地球上的重金屬如何出現在地球上的, 比如說黃金、鉑金, 這種非常重的元素, 是如何被製造出來的?
巴里•巴里什教授說, 宇宙當中充滿了氫氣, 我們知道核質變的過程, 最終產生的是鐵。
春秋君科普下, 核質變就是原子核的變化, 我們知道化學元素的區別都是和原子核中質子數量和中子數量有關, 不同的質子數量和中子數量會形成不同化學元素。 比如鐵元素, 原子序數是26, 金元素, 原子序數是79。
一般來說, 質子數=核電荷數=核外電子數=原子序數;質子數+中子數≈相對原子品質。 但是原子中的質子數不一定等於其中的中子數。
那麼元素的核質變是如何形成的呢?它們如何從一種元素突然變成了另一種元素呢?巴里•巴里什教授說, 原因是中子星的合併和中子星的爆炸, 產生一批超重金屬。所以很有可能,地球上的這些重金屬和超重金屬,都是來自中子星合併或者爆炸的產物。
那麼,什麼是中子星呢?中子星是恒星末期形成的產物之一。
我們知道恒星一直在進行核聚變反應,核聚變一般是指將較輕的原子核(比如氫氣的同位素氘和氚)結合成較重原子核(例如氦)時放出的巨大能量。就比如說,恒星中的氫氣反應得差不多了,恒星就要走向死亡了。
恒星的命運具體是這樣的:
品質小的恒星(小於0.5倍太陽品質)會耗盡燃料形成紅矮星。
圖為紅矮星
品質中等的恒星(0.5到3.4倍太陽品質)會外殼向外膨脹,核心向內壓縮變成紅巨星,它把外層拋射出去形成行星狀星雲,中心留下的核心逐漸冷卻,成為白矮星,最後漸漸失去光亮,變成一顆黑矮星。
圖為黑矮星
品質大的恒星(大於3.4倍太陽品質)會外殼膨脹,核心被引力壓縮,成為紅超巨星,接著發生超新星爆發,核心災難性的大坍縮,外殼物質被拋向四面八方,核心最終形成緻密星。
圖為緻密星
在這個過程中,如果坍縮的核心品質大於1.44倍太陽品質,小於3.2倍太陽品質的恒星演化成中子星; 坍縮的核心品質超過3.2倍太陽倍品質恒星無限坍縮下去演化成黑洞。
圖為中子星
圖為黑洞
春秋君現場採訪了一位科學家,他說中子星發生合併和爆炸時,大量的中子被拋到了太空中,所以元素就發生了核質變。貴金屬由此誕生。
你真的無法想像,地球上價格昂貴的這些貴金屬居然都來自中子星的爆炸。
宇宙真的還有很多秘密等待我們去破解,很多出乎意料的結果將不斷出現在我們面前。
產生一批超重金屬。所以很有可能,地球上的這些重金屬和超重金屬,都是來自中子星合併或者爆炸的產物。那麼,什麼是中子星呢?中子星是恒星末期形成的產物之一。
我們知道恒星一直在進行核聚變反應,核聚變一般是指將較輕的原子核(比如氫氣的同位素氘和氚)結合成較重原子核(例如氦)時放出的巨大能量。就比如說,恒星中的氫氣反應得差不多了,恒星就要走向死亡了。
恒星的命運具體是這樣的:
品質小的恒星(小於0.5倍太陽品質)會耗盡燃料形成紅矮星。
圖為紅矮星
品質中等的恒星(0.5到3.4倍太陽品質)會外殼向外膨脹,核心向內壓縮變成紅巨星,它把外層拋射出去形成行星狀星雲,中心留下的核心逐漸冷卻,成為白矮星,最後漸漸失去光亮,變成一顆黑矮星。
圖為黑矮星
品質大的恒星(大於3.4倍太陽品質)會外殼膨脹,核心被引力壓縮,成為紅超巨星,接著發生超新星爆發,核心災難性的大坍縮,外殼物質被拋向四面八方,核心最終形成緻密星。
圖為緻密星
在這個過程中,如果坍縮的核心品質大於1.44倍太陽品質,小於3.2倍太陽品質的恒星演化成中子星; 坍縮的核心品質超過3.2倍太陽倍品質恒星無限坍縮下去演化成黑洞。
圖為中子星
圖為黑洞
春秋君現場採訪了一位科學家,他說中子星發生合併和爆炸時,大量的中子被拋到了太空中,所以元素就發生了核質變。貴金屬由此誕生。
你真的無法想像,地球上價格昂貴的這些貴金屬居然都來自中子星的爆炸。
宇宙真的還有很多秘密等待我們去破解,很多出乎意料的結果將不斷出現在我們面前。