我們身體裡的每一種物質都來自遙遠的星塵

我們身體裡的每一種物質、每一個原子，比如肌肉裡的碳、骨骼中鈣、血液裡的鐵、DNA中的磷......都來自於星塵，正如一首加拿大民謠《伍德斯託克》（Woodstock）中所唱的一句歌詞，「我們是星塵——10億歲的碳...」

天文學家認為，宇宙大爆炸之初是「一碗基本粒子的濃湯」。幾十萬年後它們結合成簡單的氫原子和氦原子。如果恆星演化從未發生，那麼宇宙至今依然只是氫和氦，別無其它。

然而我們的世界——諸如汽車、電腦、人類，還有行星、原星系團——僅有三種亞原子粒子組成：上夸克、下夸克和電子。這三種粒子可以組成原子、分子、化合物，以及我們能想到的任何物質。

我們周圍的每一種物質元素都有其獨特的歷史，無論是汽車、電腦，還是人體。想要知道他們從何而來，必須首先了解恆星的演化。恆星不會永存，它們從誕生度過一生之後死去。比如太陽，它誕生於46億年前，預計還有50億年的生命。

我們難以察覺到任何一顆恆星的緩慢演化，但我們在銀河系中都可以看到處於不同演化階段的恆星。這就是天文學家們創造出恆星演化故事的方法。

事實上，恆星間並非真空，而是充斥著氣體。很多地方氣體很熱且極度稀薄，但其他地方冷卻後的星際氣體雲密度很高，以至於這些粒子能受到引力的作用，氣體雲發生坍縮而聚焦到一起。一顆恆星的最初直徑（大小）取決於星際氣體雲的質量。質量越大，核心密度越大，核聚變反應也越激烈。更多的核能意味著更高的壓強和溫度，最後恆星在一個遠大於太陽的尺度上達到靜力平衡。就這樣，大自然「生產」了一顆大質量的明亮的巨星。

相反，如果星際氣體雲質量很小，如果能發生核聚變，就只能誕生一顆較小質量的、暗淡的矮星。

較小質量的恆星（比如太陽）在未來幾十億年中，核心的氫不斷被消耗，產生更多的氦。氦核密度增大到一定量級會引發另一輪氦聚變，形成更重的元素，先是碳，然後是氧。當恆星變為紅巨星，進而膨脹成色彩斑斕的行星狀星雲，其大部分氦都被轉化了碳與氧，所有元素被拋入到太空，成為星際塵埃。恆星最終坍縮成一顆白矮星而死亡。

大質量恆星，由於外層氣體對核心的擠壓更劇烈，碳氧核的密度和溫度遠比太陽大得多，以至於引發新一輪的碳核聚變。在大約1000年（具體取決於恆星質量大小）的時間裡，碳轉化為氖、鎂、鈉，以及更多的氧。

隨著演化的加快，碳、氖先後被耗盡，恆星核心充斥著氧和鎂。恆星不斷地收縮直到氧聚變結束，氧被轉變成矽以及少量的硫和磷。

恆星核心耗盡氧後再次收縮升溫，然後在短時間內矽聚變成多種其他元素，包括氬、鈣、鈦、鉻，以及鐵和鎳。這是一個天文尺度的熱核炸彈發生了爆炸。

如果把這顆恆星炸彈剝開，它酷似一個洋蔥。其核心是氣體的鐵、鎳，具有極高密度和溫度。包圍在鐵鎳核心外的是矽和硫的殼層，往外是鎂、氖、氧層，再往外依次是氧、碳、氦和氫的殼層。這時大部分的氫已經被吹到太空中了，殼層之間核聚變依然在進行。隨著矽被耗盡，恆星的核能失去源泉，核心再瞬間發生坍塌，相當於數倍太陽質量的超熱氣體被壓縮成密度約每立方毫米10萬噸的中子星。而佔恆星質量大部分的外殼將會以爆破的姿態進入太空，即超新星爆發。已經合成的所有元素都被劇烈的爆炸拋射到太空，成為星際塵埃。

前面提到的汽車、電腦和人體，它（他）們都包含了大量的元素。比如，碳、氧、氮、鈉、鈣、磷、鎂、鋁和鐵，所有這些元素在宇宙誕生至今的138億年裡，在恆星內部被「創造」出來。

科學家還告訴我們，被星風吹到太空中，在行星狀星雲裡，以及通過超新星爆發，所有元素以這些方式進入星際空間，成為星際塵埃。小部分重元素，比如銅、鋅、金、鈾等在超新星爆發後或中子星的災難性碰撞中被創造出來。我們的太陽有行星陪伴，其中有的行星足夠溫暖到可以存儲液態水。至少在地球上，碳基分子曾如雨般降落，組成第一代生命體。46億年之後，地球上有了鮮花和小鳥，還有我們智慧的人類。

顯而易見，科學已經給出了答案：

我們身體裡的每一種物質、每一個原子，都來自這些星際塵埃。我們肌肉裡的碳、骨骼中的鈣、血液中的鐵、DNA中的磷......都是由遙遠時空中恆星核聚變演化而來的。

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