地球上的元素就是全部？科學家：宇宙某個角落，存在未知元素！

2020-10-18 星辰大海種花家

這個問題問不同的人，將會得到不同的答案，但科學家大都會給出這樣的答案，地球上就包含了宇宙中所有元素！似乎沒有商量餘地，連可能都不加，為什麼科學家會給出如此明確的答案？

元素是怎麼來的？

古希臘有四元素之說，當然我們現在知道這是一個完全錯誤的答案，但事實上在2000多年前就能用這種嚴謹的思維來思考整個世界，其實也是難能可貴的！這是比較可惜的是古希臘燦爛的文明之後，科學居然停滯了1500多年，一直到歐洲文藝復興時期才重新開始發展！

元素周期表

元素是隨著燃素說的沒落而逐漸被認識的，到十八世紀的拉瓦錫時代，他通過對硫、錫和鉛在空氣中燃燒現象確定了氧化一說，到1789年時，他將陸陸續續發現的元素編制了33種元素的化學元素列表！

1804年初道爾頓提出了原子論，認為化學元素都是不可分割的微粒組成，這些微粒就是原子！同一元素的原子性質都相同，當元素化合時元素按簡單整數倍形成結合，這個理論非常簡潔有力，但一直缺乏實驗證據！

1869年，門捷列夫發現了元素周期律，發表了第一份元素周期表，按原子量大小排列，將原子價相似的元素上下排成縱列，並預見了12種尚未發現的元素，儘管此前有過不少元素周期表的排列，但門捷列夫的周期表非常直觀並易於理解，人類對元素的認識上一個臺階。

電子、原子核和質子以及中子發現

1899年湯姆遜在做陰極射線在電場下偏轉實驗時發現了電子；1909年盧瑟福在做α粒子散射實驗時發現了原子核，1918年他在α粒子轟擊氮原子核又發現了質子。1932年查德威克以α粒子轟擊硼-10原子核發現了中子，至此組成元素的各個關鍵角色都已經登場！

區別元素的標準

到上世紀30-40年代時，科學家已經知道了元素之間那麼大差異的原因，電子和質子決定了元素的化學屬性，而質子則決定了元素之間的序號差異，中子沒有存在感？完全錯了，同位素的屬性就是由中子數決定的，它還起到了穩定原子核的作用，當然這也有個限度，很多情況下也會導致不穩定。

元素之間可以通過聚變向質子數和中子數更高的元素轉變，同時還能釋放出巨大的能量，是不是很神奇？不但能取得各種元素，而且還可以獲得能量，因為在聚變成更高元素序號時會有質量虧損，而能量釋放的大小則遵循E=mc²，所以這個能量大到難以想像，比如太陽經過了45億年仍然可以一如既往的發光發熱，就是核聚變的功勞！

輕核可以通過聚變成重核，重核也可以通過裂變成輕核，裂變同樣會有質量損失，也一樣遵循質能方程，只是比例要比核聚變要小一些，但仍然大到遠超我們的想像，比如原子彈和核裂變電站。它們中間最穩定的元素是鐵。

除了聚變和裂變能改變元素序號外，還有重核元素以及同位素的放射性衰變、以及中子捕獲改變元素的序號，比如紅巨星中的比鐵重的元素就通過這種模式完成的，另外超新星中則完成比鐵更重的元素的快中子捕獲，這個效率更快，中子星合併時這個效率會更高！比如黃金，中子星合併的效率非同一般！

宇宙中的元素有窮盡嗎？

從理論上來看，元素是沒有窮盡的，但也僅僅只是理論上，因為序號越高的元素越不穩定，從93號錼的百萬年年到97號鉳的千年，再到100號元素鐨的百天內，之後就是分鐘，秒，最後到118號元素Og的毫秒級別，你會發現，半衰期是幾何計算減少的！

因此這些元素在理論上是可以無限增加的，但它們並不能長久存在，即使僥倖出現，也會在頃刻間轉變為另一種元素，當然某些極端條件下可以讓某些元素延遲衰變，但實現條件非常苛刻，自然界很難提供這種環境！

穩定島理論

當原子核中的質子和中子數為幻數或者兩者均為幻數時，原子核特別穩定！已經發現的幻數有2（氦）、8（氧）、20（鈣）、28（鎳）、50（錫）、82（鉛）、126（）？，在92號以及序號再高的元素，已經極不穩定，到了118號半衰期達到毫秒級，所以126號是可能存在的最高序號穩定元素，科學家都非常期待，但很可惜，到現在為止還製造不出這種超重元素！

精細結構常數下的最高序號元素

費曼提出理論上最穩定結構的元素序號應該是137，因為通過精細結構常數和波爾的原子模型，可以推導出如果出現大於137號元素，那麼1s軌道上的電子就會不受控制，因此它是可能存在的最高元素！

相對論基本假設中的最高序號元素

相對論中的光速不可超越是宇宙中速度的天花板，因此從理論上來看電子以不可超過光速為極限去推算元素界可能存在的最高元素序號，它的質子數是172，也就是理論最大值是172號元素！

這些理論中，除了126號元素科學家比較期待以外，往上也就不抱希望了，126號元素到底是否存在，估計就沒有任何人知道了，也許這些問題只能留給未來！

宇宙中會有存在這種元素的地方嗎？

宇宙的中子星幾乎就是中子行程的星球，外圍則會存在部分離子，這樣的結構實在不好定義元素序號，要麼零號元素，因為沒有質子！或者NNNNNNNN號元素，因為外圍還有離子，而且數量龐大的恐怖，不過它卻無法穩定存在，因為一旦脫離中子星環境就會衰變，變成質子+中子的普通元素同時還會釋放大量能量！

也許還有夸克星這種變態的天體，只是未能被驗證！之後的黑洞都壓縮成了奇點，不知道怎麼來形容這樣的物質！儘管宇宙中變態天體那麼多，但元素這種東西還就那麼點，而暗物質到底算不算元素？估計沒人能回答這個問題，因為僅僅以弱相互作用力和引力，不知道是能建構成啥物質。

而暗能量，那就更飄渺了，儘管有證據表明它存在，但暗能量到底是什麼呢？為什麼會那麼變態？科學家也想知道！

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  • 這種宇宙中最多的元素,地球上卻沒有多少
    118種之多，而在地球上存在的就有94種。 縱觀整個宇宙，最多的一種元素就是氫元素了，這可能會讓人覺得有些意外，因為我們並不常接觸到這種元素，因為它在地球上的數量並不算太多，如果以質量來計算，氫元素大約佔到地球總質量的百分之一左右，不過大多數情況氫元素並不是以氫原子的形式呈現的，而是以某種化合物的形式展現在我們的面前。
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  • 人類會突然在外星球發現大量未知元素嗎？
    元素科學不僅僅是對地球適用，對宇宙同樣適用。因為人類了解元素是根據宇宙元素形成的規律得來的，這樣在其他星球上可能還存在未知新元素，但不可能發現大量新元素。這話本身就有一個矛盾，這個矛盾的潛臺詞就是人類發現的元素不能夠代表宇宙。
  • 元素周期表包含了宇宙中的所有元素嗎?
    質子和中子結合形成了原子核，原子核外存在與質子數相等的電子，這樣就構成了中性原子。不同元素的區別在於質子數的不同，例如，氫包含一個質子，氧包含8個質子，鐵包含26個質子。人類對於化學元素的正確認識始於門捷列夫，他找到了元素的周期規律，並製作出了能夠預測未知元素的元素周期表。
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  • 地球是否集齊宇宙中的全部元素?
    地球上天然存在的元素有94種，包括從1號氫到94號鈽。而目前已知的元素已經達到了118種，另外24種元素都是人工合成的。如果排除人造元素，那麼，宇宙中的其他星球上確實有可能存在地球上天然沒有的化學元素。
  • 中子星每立方釐米重達億噸,是由什麼特殊未知元素組成的嗎?
    不管這個宇宙有沒有我們還未知的元素存在，都不可能在中子星上找到。人類已經發現了宇宙中約118種元素，這些元素在自然界只存在92種，有26種元素是人類通過核聚變做加法製造出來的。儘管如此，這些元素都應該是自然界中存在的。
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    118種元素，這些元素地球上都有，宇宙中還沒有發現地球上沒有的元素。科學是要講證據的，現在宇宙中沒有發現除地球元素以外的元素，並不是說以後就不會發現新的元素，但時空通訊認為，即使發現了新的元素，也應該是在地球或者太陽系中存在的，很難有地球或太陽系以外的新元素，這是由於元素的生成機制所決定。
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    現在最新的元素周期表中有6個就是早些時候在杜布納實驗室合成的，其中118號元素的合成是在2006年10月。　　高速撞擊融合 合成新元素的常規方法　　門捷列夫元素周期表中當時沒有發現的元素，後來陸續都被人們發現了。不但如此，後來的科學家還根據這個表的規律，「製造」出了自然界中原本不存在的新元素。
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    我們都對元素周期表很熟悉，它們都是自然界物質的基本種類，目前共有118種元素被發現，其中有94種被認為存在於地球自然界中。但是從95號元素以上，這些元素就基本只能靠人工合成了。宇宙中最多的元素是氫元素，佔到了宇宙物質總量的90%以上，而且它也是宇宙中最原始的元素，產生於宇宙大爆炸之後，宇宙中所有的氫元素都是宇宙大爆炸所創造的，因為製造氫元素或至少需要
  • 宇宙中共有多少元素?地球之外或只有94種,全宇宙唯地球元素最多
    我們都對元素周期表很熟悉，它們都是自然界物質的基本種類，目前共有118種元素被發現，其中有94種被認為存在於地球自然界中。但是從95號元素以上，這些元素就基本只能靠人工合成了。宇宙中最多的元素是氫元素，佔到了宇宙物質總量的90%以上，而且它也是宇宙中最原始的元素，產生於宇宙大爆炸之後，宇宙中所有的氫元素都是宇宙大爆炸所創造的，因為製造氫元素或至少需要2萬億攝氏度的高溫，除了宇宙大爆炸之外，其他的天文現象基本都不能達到如此之高的溫度。
  • 有哪些地球上很稀有,在宇宙其他天體卻很常見的元素?
    如果大家了解宇宙的演化史，那肯定可以得知宇宙中氫、氦等輕元素的含量是最高的，基本佔據了宇宙的90%以上的明物質總質量。從宇宙大爆炸開始算起，宇宙一開始基本全是氫、氦這樣的元素，隨後在引力的作用下開始聚集。氫同位素聚變成氦，氦再聚變成硼等。恆星就是重元素的煉丹爐。
  • 太陽一直依靠什么元素在燃燒,地球上的重元素又是怎麼來的?
    太陽能量絕大部分白白輻射到太空浪費了，地球只能夠接受到其中的22億分之一，也就是每秒收穫1.7x10^17J，如果全部收集起來，50分鐘就夠人類用一年。太陽依靠核心核聚變維持穩定和平衡。太陽核心的核聚變不是依靠什麼「氦碳氧穩定燃燒」來維持的，而是核聚變本身產生的高溫高壓保持持續反應。其中有0.7%的質量轉化為巨大能量，才使太陽時刻保持著穩定的等離子體狀態。