世界由元素組成的，劃分到最小結構，難道都是同一種物質？

這可能是大千世界最神奇的地方，我們知道世界上動物的種類多到數不清楚，而植物的種類更難以統計，但這還沒完，因為組成這些生物的有機物和無機物，還有我們物質世界的各種化合物，幾乎就難以計數，那麼這些物質是由什麼東西組成的呢？

從元素到原子

儘管人類一直在接觸大自然中的各種物質，但人類認識的第一種元素是銅，它也是被利用的第一種金屬，由於銅器氧化後會形成銅綠，因此青銅時代的名字就是這麼來的。銅之後第二種被認識的元素是金，最早記錄可以追溯至古埃及女王澤爾時代！此後則是鉛、銀和鐵等等！

商朝劉鼎

但一直到中世紀之前，人類也就認識了12種元素，此後隨著人類16世紀伽利略以及克卜勒於牛頓開啟科學啟蒙後，無論是物理還是化學都得到了長足的發展，認識的元素也越來越多。比如1669年，亨尼格·布蘭德在尿液中發現了磷，但他原來是想從尿中提煉出黃金的。

自然狀態下形成的狗頭金

到了1789年，法國的大化學家發現否定了燃素說，發現燃燒其實是一個氧化化合過程，因此提出了化合之前的單體元素一說！到拉瓦錫時代，人類完成了從單體到化合物元素的了解過程，下面就要開始認識組成元素的原子一說。

1803年英國科學家提出現代原子論（古希臘時代那個拍腦袋的原子論我們就不說了），他認為原子是均由很小的原子組成，不同的單質由不同質量的原子構成，不過由於時代局限，道爾頓認為原子是一個堅固的實心小球。

從質子到中子

1897年湯姆遜發現了電子，所以原子出現了葡萄乾布丁模型，但很顯然這是不正確的，到了1909年盧瑟福的α粒子散射而發現了原子核，但這遠未結束，1917年盧瑟福用α粒子撞擊氮原子核，可以提取氫原子核，盧瑟福因此推斷，氫原子核是氮原子核與所有更重的原子核的基礎材料，這也就是質子最早發現的過程。

1932年，英國物理學家詹姆斯·查德威克在劍橋大學進行了一系列的實驗時發現了中子！到此為止其實組成宏觀的大致材料就備齊了，下面嘰歪下這些物質都是怎麼搭建起來的。

元素之間的差異於元素的誕生

其實1920年時英國物理學家愛丁頓就提出太陽上可能是質子的核聚變產生了巨大的能量，但這個理論一直到十幾年後才被美國科學家漢斯貝特發現了質子鏈反應和碳氮氧循環，因此各種元素是怎麼誕生的道路也鋪好了，下面我們來簡單說說這些元素都是這麼產生的。

所有物質都由原子所構成，所以有多少種元素就有多少種原子，它是化學反應中最小的單位，無論化合物如何化合，原子的特性都不會變，最多就是形成離子化合物、共價化合物和離子-共價化合物。自然界長期存在的元素大概有92種，此後的元素則因為存在半衰期而無法長期存在。

鐵原子結構

組成原子的則是則是原子核，而原子核則由質子中子和電子組成，這三樣東西，所有的物質都是由這三塊磚構成，所不同的是質子數量不一樣就構成了不同元素的物質，比如一個質子是氫，兩個質子是氦，三個質子是鋰，四個質子就是鈹，質子數量的不同直接決定了元素的特性，當然在中子在這些元素中並不改變它們的化學特性，但可以塑造元素的物理特性，比如氫就有三種同位素，分別是氕（1個質子）氘（1質子1中子）氚（1質子2中子），相應的質子數則會有對應的核外電子數。

我們喝的水就是由氫喝氧化合而成，其中則氫元素中99.8%都是氕，有0.02%的氘，氚則幾乎不存在，因為它有一個12年的半衰期，時間久了氚會發射β射線而衰變成氦3！

什麼樣的過程才會讓它們變來變去？

當然只有恆星內部的高溫才可以，它們可以讓質子聚變成各種元素，如果恆星足夠大，它可以一路聚變至鐵，然後在超新星爆炸中通過快中子捕獲生成更重的元素，然後這些元素瀰漫在宇宙中，逐漸形成了新的恆星和行星，的地球就是這麼來的。

最後，必須交代下氫來自哪裡

根據天文學家對已經觀測到的宇宙膨脹以及微博背景輻射，還有原初元素的豐度推測，宇宙起源於一次大爆炸，大約發生在138億年前，早期宇宙只誕生了氫元素以及少量氦元素還有微量鋰元素，此後宇宙中所有元素都是恆星的不同演化階段所產生。

所以，所有的物質最終組成就是這三塊磚，當然如果是反物質的話，那麼這三塊轉可能也是煩的，只是我們不知道宇宙中有沒有存在這樣的反物質世界，在大劉的《贍養上帝》中據稱這些反物質大量存在於距離地球約3000光年外的某個星雲中。