来自星星的我们

 

【来自星星的我们】

 

我们来自哪里？

哲学家会说：我们自“来处”来。

进化论会画出一棵生命进化的树，从单细胞，到多细胞，慢慢繁衍进化出鱼类、两栖类、爬行类、哺乳类，最后，智人和猿人挥手告别，一路绝尘到达进化的顶端。

进化论生命进化之树

物理学家将眼光望向时间的源头，非常直接告诉你貌似冷酷的答案：我们的身体中大约有7,000,000,000,000,000,000,000,000,000个原子（7后面27个0），它们大多来自星星燃烬的残骸。卡尔 萨根说：We are made of star stuff，我们都是星尘！

人体内的原子数

 

这一切，需要从“大爆炸”说起。

137亿年前，大爆炸开始之初，宇宙是高度简洁和统一的，没有作为万物基础的原子和分子，没有我们熟悉的银河、太阳和行星，当然更不会有地球和人类，“没有信用卡也没有她，没有24小时热水的家”，有的只是极高的能量和将所有基本力统一起来的一把木吉他---“超力”。

随着宇宙的膨胀和冷却，一些能量得以转换为亚原子粒子，“超力”逐渐被分解为几种基本的力（强核力、弱核力、电磁力和引力）。　　

最简单的结构是最容易形成的。结构最简单的原子就是氢，它仅由一个质子和一个电子构成。然后就是氦。在宇宙诞生之后3分钟，氢就占到宇宙总质量的75%，氦占25%。

所以，人体里的氢原子都是大爆炸时候形成的。我们身体里10%的原子是氢原子，也就是说，我们身体的10%来自宇宙大爆炸，它们是非常古老的存在。再嫩的小鲜肉，身体里的10%也有137亿年的岁数。

人体元素构成

那么，我们身体里主要的90%来自哪里呢？

它们来自叫做“恒星”的“核聚变大熔炉”。

在新诞生的宇宙中，大量的氢聚合在一起，因为自身重力的作用，这个“团伙”内部“亚历山大”、“温度绝高”，氢原子们得以彼此结合，发生“核聚变”，形成更重一点的氦原子，并随之释放出大量的能量。这些能量以光线的形式向宇宙深空发射出去，黑暗的宇宙于是有了星光。这就是第一波恒星的诞生，它们照亮了孤寂的宇宙。这大概发生在大爆炸40万年之后。对于恒星里的氢原子来说，最浪漫的事是和另一颗氢一起燃烧。　

氢核聚变

这个“团伙”的规模大小，决定了里面核聚变的状况。

像太阳这样中等质量的恒星，核心区的氢燃烧殆尽生成氦之后，还会进行“氦聚变”。氦燃烧，把三个氦原子核聚合成一个碳原子核。对于恒星里的氦原子来说，最浪漫的事是和另两颗氦一起燃烧。　

 

氦核聚变

 

碳原子核，又可进行“碳聚变”，吸收一个氦原子核，生成氧原子核。

这样，就有了我们生命中最重要的碳原子和氧原子。当恒星燃烧尽，爆炸成星云，最后形成白矮星。

如果恒星的质量大于太阳八倍以上，它就可以继续发生核聚变，生成氖、镁、硅、硫，直到核聚变产生铁！这些恒星里的元素，一直燃烧，直到天荒地老，只剩下一颗“铁了的心”。

恒星像洋葱，如果你愿意一层一层一层地剥开它的心，你会发现，你会讶异，“铁”是它最压抑、最深处的秘密。

元素周期表中的很多重元素就这样生成了。这样大的恒星经历了长时间的燃烧，最后在引力下瞬间崩塌，变成一颗超新星，同时也把我们生命中不可或缺的元素抛入茫茫太空之中，和其他恒星的残骸混合在一起。

 

恒星在分子云里新兴又灭亡，里面的原子核聚变，产生了我们肌肉里的碳元素、DNA里的氮元素、呼吸所需的氧气、牙齿和骨骼里的钙，和血液里的铁。所有的重元素，都经过“核聚变大熔炉”的冶炼。

重元素的核聚变

 

 

恒星的洋葱模型

恒星的一生

 

人体的元素构成

元素周期表

看看这张元素周期表，除了氢以外，一切组成我们身体所需要的元素，都来自于这些消亡的星星们的尘埃：死亡的小恒星，爆炸的白矮星，爆炸的大恒星，碰撞的中子星。

我们在宇宙之内，宇宙也在我们身体之内。我们可观察的宇宙中，有1,000,000,000,000,000,000,000,000颗恒星 (1后面24个0)，这个数目，少于我们身体的原子数。

当你仰望星空的时候，或许你正在望向你的故乡。

我们身体的元素封存着宇宙的历史和恒星的生死，虽然我们无法回溯探明它们究竟来自哪一颗星星、经历过多少次的生死。

宇宙和我们

Lawrence Krauss说：你身体里的每一个原子都来自一颗爆炸了的恒星，形成你左手的原子与右手的原子，也许来自不同的恒星。这实在是我所知道的物理学中最富诗意的事情：你的一切都是星尘。正是因为有的恒星爆炸毁灭了，今天你才能够在这里。

其实，物理学里最富有诗意的事情是：此时相遇的我们，或许来自亿万年前的同一颗恒星，我们的遇见就是久别重逢。几十年之于亿万年，只是短短一刹那，你要善待我，我也更应该好好对你。当这颗星球消亡的时候，下一次，我们或许会分属于两颗遥望的星星了。

如果要写时间的简史，它应该是这样的：

大爆炸发生后，恒星几经燃烧、崩塌，变成星云、白矮星、超新星或中子星，日积月累，宇宙间复杂的元素越来越多。

在大约46亿年前，在银河系的某一个“城乡结合部”，一片由无数死亡恒星的残骸组成的星云开始收缩，一颗新的恒星和一小群围绕它运行的行星诞生了。其中距离它第三近的行星，具有得天独厚的优势，好山好水好风光。

在这颗行星诞生8亿年之后，或许因为外来的原因，或许因为内在的变化，奇迹发生了，有一小堆物质竟然活了过来，有了蓬勃的生命，变得越来越高明，越来越复杂，越来越千姿百态。

在这颗行星诞生46亿年之后，更大的奇迹发生了，一些原本来自星星的元素，最终变成了一大群有意识、能思考、会行动的生物，他们通过传承的知识、细心的观察和大胆的推理，揭开了这隐藏在时间长河里的故事。其中很不起眼的一个，写下了如上的科普文字，有几个还正在认真阅读。会心一笑的人，我们来自同一颗星星；云里雾里的人，请接受我的远握，祝贺我们初次的见面。我们同处于这个时空的片段，本身也是一个奇迹。

 

【来自星星的我们】

月亮，一只萤火虫
前世今生只有淡淡的光

十二星座，何时登场，何时谢幕
明灭之间，都是燃尽的香火
触手可及的星云深处
飘飞的，是孤寂的灰
放逐的，是内心的星墓

一场雨水从远空飘来
“在一杯雨水中，我们饮下了整个宇宙”
我们只是一个器皿
被谁塑造，被谁注入灵魂
又被谁点亮黑夜里寻梦的光？

 

大爆炸和时间简史

太阳在银河系的位置

 

银河系在本地星系群的位置

银河系在可观察到的宇宙的位置

 

人眼和星云的照片

人的神经系统和宇宙