來自星星的我們

 

【來自星星的我們】

 

我們來自哪裏？

哲學家會說：我們自“來處”來。

進化論會畫出一棵生命進化的樹，從單細胞，到多細胞，慢慢繁衍進化出魚類、兩棲類、爬行類、哺乳類，最後，智人和猿人揮手告別，一路絕塵到達進化的頂端。

進化論生命進化之樹

物理學家將眼光望向時間的源頭，非常直接告訴你貌似冷酷的答案：我們的身體中大約有7,000,000,000,000,000,000,000,000,000個原子（7後麵27個0），它們大多來自星星燃燼的殘骸。卡爾 薩根說：We are made of star stuff，我們都是星塵！

人體內的原子數

 

這一切，需要從“大爆炸”說起。

137億年前，大爆炸開始之初，宇宙是高度簡潔和統一的，沒有作為萬物基礎的原子和分子，沒有我們熟悉的銀河、太陽和行星，當然更不會有地球和人類，“沒有信用卡也沒有她，沒有24小時熱水的家”，有的隻是極高的能量和將所有基本力統一起來的一把木吉他---“超力”。

隨著宇宙的膨脹和冷卻，一些能量得以轉換為亞原子粒子，“超力”逐漸被分解為幾種基本的力（強核力、弱核力、電磁力和引力）。　　

最簡單的結構是最容易形成的。結構最簡單的原子就是氫，它僅由一個質子和一個電子構成。然後就是氦。在宇宙誕生之後3分鍾，氫就占到宇宙總質量的75%，氦占25%。

所以，人體裏的氫原子都是大爆炸時候形成的。我們身體裏10%的原子是氫原子，也就是說，我們身體的10%來自宇宙大爆炸，它們是非常古老的存在。再嫩的小鮮肉，身體裏的10%也有137億年的歲數。

人體元素構成

那麽，我們身體裏主要的90%來自哪裏呢？

它們來自叫做“恒星”的“核聚變大熔爐”。

在新誕生的宇宙中，大量的氫聚合在一起，因為自身重力的作用，這個“團夥”內部“亞曆山大”、“溫度絕高”，氫原子們得以彼此結合，發生“核聚變”，形成更重一點的氦原子，並隨之釋放出大量的能量。這些能量以光線的形式向宇宙深空發射出去，黑暗的宇宙於是有了星光。這就是第一波恒星的誕生，它們照亮了孤寂的宇宙。這大概發生在大爆炸40萬年之後。對於恒星裏的氫原子來說，最浪漫的事是和另一顆氫一起燃燒。　

氫核聚變

這個“團夥”的規模大小，決定了裏麵核聚變的狀況。

像太陽這樣中等質量的恒星，核心區的氫燃燒殆盡生成氦之後，還會進行“氦聚變”。氦燃燒，把三個氦原子核聚合成一個碳原子核。對於恒星裏的氦原子來說，最浪漫的事是和另兩顆氦一起燃燒。　

 

氦核聚變

 

碳原子核，又可進行“碳聚變”，吸收一個氦原子核，生成氧原子核。

這樣，就有了我們生命中最重要的碳原子和氧原子。當恒星燃燒盡，爆炸成星雲，最後形成白矮星。

如果恒星的質量大於太陽八倍以上，它就可以繼續發生核聚變，生成氖、鎂、矽、硫，直到核聚變產生鐵！這些恒星裏的元素，一直燃燒，直到天荒地老，隻剩下一顆“鐵了的心”。

恒星像洋蔥，如果你願意一層一層一層地剝開它的心，你會發現，你會訝異，“鐵”是它最壓抑、最深處的秘密。

元素周期表中的很多重元素就這樣生成了。這樣大的恒星經曆了長時間的燃燒，最後在引力下瞬間崩塌，變成一顆超新星，同時也把我們生命中不可或缺的元素拋入茫茫太空之中，和其他恒星的殘骸混合在一起。

 

恒星在分子雲裏新興又滅亡，裏麵的原子核聚變，產生了我們肌肉裏的碳元素、DNA裏的氮元素、呼吸所需的氧氣、牙齒和骨骼裏的鈣，和血液裏的鐵。所有的重元素，都經過“核聚變大熔爐”的冶煉。

重元素的核聚變

 

 

恒星的洋蔥模型

恒星的一生

 

人體的元素構成

元素周期表

看看這張元素周期表，除了氫以外，一切組成我們身體所需要的元素，都來自於這些消亡的星星們的塵埃：死亡的小恒星，爆炸的白矮星，爆炸的大恒星，碰撞的中子星。

我們在宇宙之內，宇宙也在我們身體之內。我們可觀察的宇宙中，有1,000,000,000,000,000,000,000,000顆恒星 (1後麵24個0)，這個數目，少於我們身體的原子數。

當你仰望星空的時候，或許你正在望向你的故鄉。

我們身體的元素封存著宇宙的曆史和恒星的生死，雖然我們無法回溯探明它們究竟來自哪一顆星星、經曆過多少次的生死。

宇宙和我們

Lawrence Krauss說：你身體裏的每一個原子都來自一顆爆炸了的恒星，形成你左手的原子與右手的原子，也許來自不同的恒星。這實在是我所知道的物理學中最富詩意的事情：你的一切都是星塵。正是因為有的恒星爆炸毀滅了，今天你才能夠在這裏。

其實，物理學裏最富有詩意的事情是：此時相遇的我們，或許來自億萬年前的同一顆恒星，我們的遇見就是久別重逢。幾十年之於億萬年，隻是短短一刹那，你要善待我，我也更應該好好對你。當這顆星球消亡的時候，下一次，我們或許會分屬於兩顆遙望的星星了。

如果要寫時間的簡史，它應該是這樣的：

大爆炸發生後，恒星幾經燃燒、崩塌，變成星雲、白矮星、超新星或中子星，日積月累，宇宙間複雜的元素越來越多。

在大約46億年前，在銀河係的某一個“城鄉結合部”，一片由無數死亡恒星的殘骸組成的星雲開始收縮，一顆新的恒星和一小群圍繞它運行的行星誕生了。其中距離它第三近的行星，具有得天獨厚的優勢，好山好水好風光。

在這顆行星誕生8億年之後，或許因為外來的原因，或許因為內在的變化，奇跡發生了，有一小堆物質竟然活了過來，有了蓬勃的生命，變得越來越高明，越來越複雜，越來越千姿百態。

在這顆行星誕生46億年之後，更大的奇跡發生了，一些原本來自星星的元素，最終變成了一大群有意識、能思考、會行動的生物，他們通過傳承的知識、細心的觀察和大膽的推理，揭開了這隱藏在時間長河裏的故事。其中很不起眼的一個，寫下了如上的科普文字，有幾個還正在認真閱讀。會心一笑的人，我們來自同一顆星星；雲裏霧裏的人，請接受我的遠握，祝賀我們初次的見麵。我們同處於這個時空的片段，本身也是一個奇跡。

 

【來自星星的我們】

月亮，一隻螢火蟲
前世今生隻有淡淡的光

十二星座，何時登場，何時謝幕
明滅之間，都是燃盡的香火
觸手可及的星雲深處
飄飛的，是孤寂的灰
放逐的，是內心的星墓

一場雨水從遠空飄來
“在一杯雨水中，我們飲下了整個宇宙”
我們隻是一個器皿
被誰塑造，被誰注入靈魂
又被誰點亮黑夜裏尋夢的光？

 

大爆炸和時間簡史

太陽在銀河係的位置

 

銀河係在本地星係群的位置

銀河係在可觀察到的宇宙的位置

 

人眼和星雲的照片

人的神經係統和宇宙