世界由物質構成，這是人們普遍的認知，在我們眼裏宏觀的物體，它們都是由各種物質構成。人類進入科技時代之後，也在不斷探索萬物的本質，而微觀世界的發現可以稱得上是一個里程碑國。正是人類的探索研究由宏觀走向了微觀，我們才能夠看到事物背後所隱藏的真相。

那麼物質又是由什麼構成的呢？相信很多人都知道，是由更小的各種元素。在我們眼裏的一切事物，包括人類自身，從微觀的角度來看，都是由各種元素組成。相信很多人都知道元素週期表，在這個表格裏有118種元素，這是人類目前在地球和宇宙中所觀測發現的所有元素。

在這個元素週期表中，有輕元素和重元素之分，26號元素之後的元素都被稱之爲重元素或重金屬元素，也就是從鐵元素開始以後的92種元素。那麼這118種元素是如何形成的？一直以來都是科學界的重大謎團，科學家一直都在積極研究探索元素起源之謎。

要說起元素的起源，我們就不得不說宇宙的起源。我們都知道元素是在宇宙大爆炸之後不斷出現的，那麼這些元素在宇宙中形成的先後順利如何呢？通過科學家的研究發現，138億年前宇宙大爆炸發生之後，最先形成的是氫元素，它也是元素週期表排名第一的元素，也是宇宙中數量最多的元素。

除了氫元素之外，早期宇宙還同時形成了另外兩種輕元素，它們是氦和鋰，這三種元素是宇宙最早期形成的。後來的那些元素基本都是在這三個元素的基礎之上演化形成的。那麼具體是如何進行演化的呢？宇宙中其它的115種元素想要通過三種輕元素不斷演化形成，這是一個非常複雜的過程。

而要實現這個過程，就需要天然的冶煉工廠，這個冶煉工廠就是宇宙中非常普遍存在的恆星。我們都知道，恆星是一個發熱發熱的天體，它的內部時刻進行着核聚變，而原料就是宇宙中最多的元素氫。恆星通過核聚類將氫，氦等輕元素，通過聚變的形式轉變爲鐵等重元素。

而隨着恆星將氫燃燒消耗完之後，它的生命也走到了盡頭，最後恆星根據質量的不同，發生超新星爆炸之後，轉變爲白矮星，中子星或者黑洞。而在恆星最後的爆炸演化之中，重元素也就誕生了。

相信很多朋友都知道，重元素對於人類是非常重要的，它是構成人類生活重要的組成部分。沒有重元素的支持，人類的科技就無法發展，也就不會有燦爛的科技文明。不僅是地球和人類如此，而且在宇宙中的其它文明星球也是一樣，重元素在每一個文明當中必然有着極期重要的地位。

而宇宙現在穩定的空間結構的形成，也離不開這些重元素的參與，那麼如此多種類的重元素是如何形成的，一直以來都是科學家想要搞明白的事情。雖然我們知道了宇宙中的氫，氦是在宇宙早期自然形成的輕元素，後來的重元素也是通過它們演化而來，但是具體是如何演化的，我們現在也沒有確定的答案。

重元素對人類的發展非常重要，它是人類科技進步和發展不可或缺的資源，可是重元素不像氫元素一樣到處都是，它們在宇宙中也同樣是非常稀少的資源。所以，只有我們真正掌握了重元素的形成之謎，或許才能夠通過科技的力量，在未來也可以直接用氫，氦等輕元素直接演化合成，這纔是人類未來資源實現無限的康莊大道。

通過科學家多年來的不斷探索研究，目前我們已經搞明白一些重元素的來源，比如鐵等重元素，它們是通過恆星內部的核聚變不斷演化轉變而來。

可是對於像黃金和鈾等比鐵還重的元素是如何形成的，長期以來一直困擾着科學家。恆星內部的核聚變可是無法形成黃金，鈾等重元素，它們的形成必然有更加複雜神祕的過程。這個過程讓科學家想到了宇宙最強大的幾種能量反應。

科學家通過研究提出了一個關鍵的線索，要讓原子累積到巨大的尺寸，它們需要快速吸收大量中子。這種快速捕獲中子的過程，簡稱“r過程”，而且一般只發生在極端環境中，即原子受到大量中子轟擊的環境中。而這種極端環境的形成，有可能是來源於中子星碰撞合併的過程。

我們都知道，大質量的恆星在生命走到盡頭之後，發生超新星爆炸後會演化爲一顆中子星。在這個爆炸過程中，有可能也會形成一些重元素，而中子星是宇宙中介於白矮星和黑洞之間的一種超高密度天體。中子星的密度大到讓我們感到不可思議。

每立方厘米的中子星就可以重達一億噸以上，直徑僅20公里的中子星，其質量就能夠達到二個太陽質量。可見它的密度有多大了。於其恐怖的密度加上強大的引力，中子星內部的質子和電子已經完全被擠壓在一起形成中子。在這樣極端的環境下，重元素的線索才慢慢浮出水面。

科學家研究認爲，只有中子星的碰撞合併或許才能夠產生一部分宇宙少有的重金屬元素，比如黃金和鈾。而要將這個研究猜想變成現實，我們就需要觀測宇宙中的中子星碰撞合併過程。好在機會終於出現了，2017年，天文學家首次見證了一對中子星的合併。科學家們通過探測引力波發現了這一現象。引力波是在距離地球1.3億光年的一次碰撞中輻射出來的。此次的事件被稱爲GW170817的合併，數據顯示這次爆炸產生的速度是光速的30%。

如果較重元素的形成真的是通過中子星碰撞，那麼我們或許可以在此次碰撞中檢測尋找到一些線索。科學家將這種檢測元素特徵的現象稱之爲基洛諾娃。通過這些現象，科學家可以聚焦於光的波長或光譜線，通過光譜學科學家們就可以把它們與特定的元素聯繫起來。

終於努力沒有白費，科學家在此次中子星碰撞合併過程中，成功檢測到了重元素鍶的特徵。它是一種在我們日常生活中應用比較多的一種重元素，對於人體來說，也是一種非常重要的微量元素，具有防止動脈硬化，防止血栓形成的功能。

鍶的發現令人驚訝，雖然鍶是一種重元素，但它也是最輕的“R過程”元素之一。科學家表示這一驚人發現背後的關鍵可能與被稱爲中微子的幽靈粒子有關。因爲中微子通常可以輕易地通過常規物質，但偶爾會與質子或中子相撞。

不過，科學家很難從中子星碰撞中發現其它的重元素，並不是這個過程中沒有其它重元素的形成，主要還是人類的科技實力還是有限。科學家相信，中子星碰撞合併有可能是宇宙中一些重要的重元素形成的關鍵，只是人類現在的科技還非常弱，我們無法真正前往中子星的附近去觀測整個碰撞過程。

如果未來，我們有了星際航行的能力，就可以提前前往即將發生中子星碰撞的位置，然後在一個安全的位置放置探測器，能夠詳細收集到整個中子星碰撞合併的數據，那個時候，我們就可以真正搞明白，中子星碰撞到底會有哪些重元素的誕生。

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