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为什么说《来自星星的你》这名字起得太有味道了?

科普小知识2022-01-28 16:35:38
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"你什么时候开始知道韩剧的?"

当我在微博上问一个关于“你来自星星”的问题时,不止一个朋友这么问我。我的流行文化奥特在我的朋友圈里是“臭名昭著”的:我曾经把一个著名的歌手看作是一个我多年不熟悉的现代主义诗人,因为这位中国老师在初中第二天的阅读题目中写下了他的歌词。在高中,当数学老师在黑板上写方程式时,他说,"大s漂亮还是小s漂亮?"我以为老师问如何用s解方程。举手后,全班都晕倒了。

是什么让《奥特曼》成为韩剧?因为“星星中的你”这个名字很有品位。它展现了一个美丽、简洁和令人敬畏的科学事实:事实上,我们都是恒星的孩子。因为组成我们身体的原子几乎都来自几十亿年前死去的恒星的慷慨贡献。

我必须写一篇短文来与你分享这个精彩的故事,向给这个简单而深刻的名字的制作人致敬,也向神奇的大自然致敬。

天文学家在智利的巴拉那山天文台观察星空。尤里·贝莱茨基拍摄

我们知道我们的身体有28种基本元素。其中,大量必需元素被称为“常量元素”,包括氧(65%)、碳(18%)、氢(10%)、氮(3%)、钙(1.5%)等。占我们总体重的99%。然而,所需要的很少,但也是不可缺少的,被称为“微量元素”,如铁、硅、锌、铜、溴、锰等。仅占我们总体重的0.7%。但是所有这些元素对我们的身体都非常重要。不要说我们缺少其中的一个,即使其中一个的比例有点不成比例,我们的身体可能会罢工。

这些元素来自哪里?

最直接的想法似乎是这些元素来自大爆炸。用一句话解决这个问题够简单吗?不。在某些方面,这种想法实际上对于答案来说太复杂了,因为你必须继续解释为什么宇宙在大爆炸之前是一个“宝箱”。宇宙的奇迹不在于它的复杂性,而在于它的简单和美丽。我们现在可以确定地知道,在其生命的早期,宇宙是高度简洁和统一的。没有原子和分子作为一切事物的基础,没有我们熟悉的星系、太阳和行星,当然也就没有地球和人类。只有极高的能量和一股“超级力量”将所有基本力量统一起来。随着宇宙的膨胀和冷却,一些能量可以转化为亚原子粒子,“超力”逐渐分解成几种基本力(强核力、弱核力、电磁力和重力)。这发生在宇宙诞生后的百分之一秒内。去年著名的希格斯玻色子与对这一瞬间发生的复杂过程的研究有关。

就像我们小时候玩积木一样,最简单的结构也是最容易形成的。结构最简单的原子是初中化学基本公式中的第一个词——“氢”,它只由一个质子和一个电子组成。宇宙诞生三分钟后,氢占宇宙总质量的75%。然而,正如在健身房锻炼腹部肌肉需要足够的时间一样,更复杂的元素需要更高的能量才能将亚原子粒子“结合”在一起,但宇宙却在不断膨胀和冷却。没有更复杂的元素,就没有我们所知道的生命。似乎这部宇宙大电影可以到此为止。

这时,我们的英雄,明星,出现了。

新生的宇宙并不完全是同质的:有些地方总是比其他地方密度大。质量越大,区域的重力越大,随着时间的推移,这些地方的密度不断增加,温度也立即升高。当这些区域的温度超过几百万度时,就会出现一种奇怪的现象:在非常高的温度下,氢原子可以相互结合形成更复杂的原子,然后释放出大量的能量。这些能量以光的形式发射到宇宙的深处。

黑暗的宇宙有星光。这发生在宇宙诞生约40万年后。

恒星演化概述

为什么星星会发光?原因可能没有我们想象的那么浪漫。每个土皇帝的背后都有一段血泪史,明星也是如此。它们发光,不是自愿的,而是因为它们*生存:它们太大了,它们自身的引力总是像春药一样,想要压碎它们,所以它们必须以某种方式抵消引力。这种方式是由外向光造成的“光压力”。换句话说,为了让他们显示自己在宇宙中的“土豪”身份,他们必须不断地“赚钱”。所以明星必须以最快的方式“赚钱”。元素越简单,就越容易产生能量,所以它们自然喜欢氢。然而,这种短、平、快的“赚钱”方式只能合成相对简单的轻元素。当然,对于较小的“土豪”,他们的“挣钱”压力不大,自然不必考虑如何产生更复杂的重元素。他们只需要安静地燃烧储存的氢,然后相对安静地离开宇宙。问题是人体必需的28种元素中有24种不能通过这种方法获得。

这时,我们的第一个英雄出现了。

对于较大的恒星,它们的“消耗”压力甚至更大,因此当核心氢耗尽时,它们不得不考虑使用更复杂的元素来产生光能。土豪指数越高,自我压迫就越强烈,所能产生的元素就越复杂,直到它达到物理定律的极限,不再能获得光能来抵消重力的压迫。此时,整个恒星将在重力作用下瞬间坍缩,成为超新星。我们的人类2号在这个过程中被彻底摧毁了,但与此同时,我们生活中不可或缺的元素被扔进了外太空,并与其他前辈的残骸混合在一起。这些年来,有越来越多的复杂因素。所以我们知道大约46亿年前,在银河系的某个地方,无数死星的碎片云开始收缩。一颗新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有一个独特的优势。在地球诞生八亿年后,一小堆物质实际上开始有意识地学习复制,变得越来越明亮、复杂和多样。在46亿年前这颗行星诞生后,这些最初来自恒星的物质最终变成了一大群有意识、会思考和会行动的生物,通过仔细的观察和仔细的推理,这个宏伟故事的轮廓得以恢复。

这不是一个过去的故事:它曾经是,现在是,将来也会在广阔的夜空中上演。现在是冬天,即使在城市里,我们也能看到明亮的猎户座,它是主要的雄星和母星所在的星座。猎户座东北角有一颗显眼的红星。这颗星叫做参宿四。这是一颗垂死的红色超级巨星,它将在不久的将来爆发成为一颗超新星,将珍贵的生命元素抛入太空。与此同时,在猎户座中心的较低位置,有一个模糊的星云(需要在乡村用肉眼才能看到),它被称为“猎户座大星云”。不用说,它也是由无数死星的碎片混合而成的,但是我们观察到它们中的许多正在发出它们的第一个声音。其中一个可能会诞生一个更聪明的文明——谁知道呢?

我听说在《来自星星的你》的结局中,男主角为了得到女主角可能不得不放弃他的超能力,接受地球上的生、死、病的轮回。然而,如果我们暂时放下眼前的一切,站得更远一点,死亡只是重生的一部分。事实上,我们只需要抬头仰望晴朗的夜空,就能看到宏大的故事。对于故事中的英雄来说,作为一个比人类更具宇宙视角的物种,他必须更好地理解这个真理。即使闪亮的星星也无法避免死亡的终结。你在有限的生活中学到的东西是最重要的。正如剧中所说:“时间长短并不重要,重要的是和你分享时间的人。”你的印记将永远存在于这个宇宙中。如果你不相信我,请照照镜子。谁说生活在数十亿年前的恒星真的死亡了?

我的故事结束了。

许多恒星诞生在由哈勃太空望远镜捕获的猎户座星云中。

螺旋星云(NGC 7293):宝瓶座的行星星云。行星状星云是由垂死的恒星将富含重元素的外壳抛向太空而形成的。这张照片是由哈勃太空望远镜和4米长的望远镜拍摄的。