宇宙大爆炸中产生了哪些元素?

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宇宙大爆炸理论认为,宇宙大爆炸后的10秒~30分钟发生了一场宇宙范围内的核反应称为原初核合成。原初核合成只产生了氢、氦以及极其少量的锂三种元素,其中氢1占比75%,氦4占比25%,氘和氦3占比大约为0.01%,同时还有大约10^-10的锂元素。

在物理学界,关于我们宇宙的起源有个著名的假说,名叫“宇宙大爆炸理论”。宇宙大爆炸理论认为,大约在137亿年之前,构成宇宙的所有物质都被压缩在一个体积无限小,密度无限大,温度无限高,时空曲率无限大的点中,而这个点则被称为“奇点”。137亿年前的宇宙大爆炸将所有的物质喷射出来,喷射出来的物质经过137亿年的宇宙膨胀与演化,最终形成了现在的宇宙形象。

在现在的宇宙当中,根据化学元素周期表显示,我们的宇宙大概存在着118种元素,其中在地球上自然存在的元素有92种,另外还有28种为人造元素。那你是否知道宇宙大爆炸时,都产生了哪些元素呢?是92种自然元素都有还是只产生了为数不多的几种基础元素呢?答案是,只产生了为数不多的几种基础元素。这几种元素分别为氢、氦以及极其少量的锂。

在宇宙大爆炸理论的中,宇宙大爆炸后10秒~30分钟左右发生的宇宙范围内的核反应被称为原初核合成。根据宇宙大爆炸核合成理论,在大爆炸10秒后,宇宙的温度降低到约30亿度,这个时候氢和氦的原子核才开始稳定形成。在10秒到20分钟的时间,氢原子合成了宇宙中大多数的氦原子,同时也产生了极少量的锂元素以及铍的一个同位素。

在宇宙大爆炸35分钟以后,温度已经降低到3亿度,这时候大规模的原初核合成基本上全部停止。于是初始状态的宇宙物质都形成了,其中包含75%的氢1,25%的氦4,以及大约0.01%的氘和氦3,同时还有极少量(大约是10^-10)的锂元素,而铍元素是铍7,这是一种不稳定的同位素,会衰变成锂元素。

因此其实宇宙刚形成的时候,几乎全部是由氢和氦组成,这些氢元素继而形成了宇宙中最初的一批恒星——第三星族星,这些恒星质量巨大,寿命很短,核心的核聚变非常快速,快速的将氢元素和氦元素合并成其他的元素,在数千万年的时间中,不断的超新星爆炸,从而将恒星核聚变产生的巨量重元素抛洒到宇宙空间中。