46 亿年前,地球诞生于我们所置身的浩瀚宇宙。构成目前地球上种种物质的元素,自那时起就已经存在于地球上了。在此之后,虽然也有小行星或者陨石、陨铁等带来大气层外的物质,但构成山川海洋和生灵万物的元素们基本保持着当初的含量。正因为有接近一百种天然元素的存在,地球才能具有如此多样的地形地貌和生态系统,形成能量和物质循环,并最终在此基础上孕育人类文明。 那么,地球上种类繁多的元素是何时形成的?这些元素是同时形成还是存在先后次序?他们的生成机理是类似的吗?为什么金、铂一类贵金属在地壳中的含量如此稀少? 我们试着呈现自宇宙大爆炸以来,不同元素渐次诞生的历史,直达人类对宇宙和自身的认知边界。 三生万物——宇宙大爆炸的最初三分钟奠定元素形成基础 大爆炸理论认为,我们身处的宇宙是在距今 138 亿年前的一次“大爆炸”后形成的,在那之前我们认为宇宙处于一种密度极大,温度极高的太初状态。虽然听起来有些匪夷所思,但这一模型得到了无数观测结果的佐证,也因而成为了目前描述宇宙起源和演化的主流学说。 大爆炸示意图,来源:NASA/WMAP Science Team 根据大爆炸理论,宇宙形成之初,宇宙中存有的元...