宇宙大爆炸之後產生的第一個化學產物是什麼?科學家給出了解釋

2020-12-05 小聚說宇宙

宇宙大爆炸之後產生的第一個化學產物是什麼?科學家給出了解釋

我們現在知道宇宙浩瀚無窮,宇宙中有無數奧秘等著我們,比如說宇宙大爆炸之後,產生了什麼,宇宙是由物質組成的,而這些物質形成離不開化學反應,那麼宇宙最初的化學反應是什麼呢?在幾十年前,科學家提出了氫離子是宇宙中第一個化學反應產物,但是科學家一直都沒有證實該物質存在於宇宙環境中,科學家通過研究發現,星雲NGC7027中探測到HEH+,這是人類首次在宇宙中探測到的這種離子,科學家稱為是宇宙中最強的酸,我們經常討論先有雞還是先有蛋,這個問題一直都沒有答案!

而在探索宇宙奧秘的道路上,同樣也是有一個困擾科學家的難題,就是先有蛋白質還是先有核酸,對於這個問題可能只有用演華倫的眼光來看,追溯到生命起源才能夠解開,在元素周期表中,排行第一和第二的分別是氫和氦,由此可見這兩個元素在宇宙所有元素中的地位,是真正的龍頭老大和老二,不過,科學家對於氫和氦的排名和地位一直都有爭議,它們到底哪個是在宇宙早期先出現的,一直是科學界一個有爭議的話題。為什麼氫核氦誰先出的這麼重要呢?

因為這可能是解開宇宙中很多奧秘的關鍵,目前科學家對這個話題分成兩個部分來說,對於氫原子和氦原子,在宇宙大爆炸早期,存在一個原初核合成,在這個階段,首先產生氫原子核,然後再有還原子核,根據宇宙早期輻射為主的特點,可以計算出氫核(質子)是在宇宙大爆炸後1秒鐘的時候就形成了。而氦原子核是在宇宙大爆炸後3分鐘才開始形成的。 所以,氫原子核的出現要早於氦原子核。而我們知道,元素的地位是由原子核的地位決定的,所以在這個意義上,氫先於氦出現。

但是讓科學家沒有想到的是,在宇宙大爆炸的早期,氦原子核的形成要早於氫原子的形成,有很多朋友應該知道,一個原子的形成不僅需要原子核,還需要結合電子才能夠形成原子,那麼氫原子早於氦原子的出現,但是事實卻是相反的,我們都知道,宇宙大爆炸之後一直不斷地膨脹,越是宇宙早期的現象,所對應的光譜波長越容易被宇宙膨脹所拉長,產生所謂的紅移現象,所以知道了紅移,也就知道了宇宙學意義的時間,科學家經常用紅移來標記時間,比如說宇宙誕生38萬年!

光子開始變得自由,最後形成了今天看到的宇宙微波背景輻射,宇宙誕生38萬年後,也就是紅移1100的時候,紅移的數值越大,表示距離現在的時間越久遠,也意味著這個原子出現的時間越古老。氦原子光譜的紅移比氫原子更大,氦原子才是宇宙中第一個出現的原子。我們有了氫與氦,這相當於宇宙中的物質有了基礎材料,有了這些材料,它們之間就會發生化學反應,那麼第一次化學反應的產物會是什麼?有的科學家認為是中性氦原子與質子結合形成的氫離子!

這是宇宙早期的第一次化學反應產物,雖然看起來很簡單,但是這是宇宙早期第一次產物,它就是由一個氦原子核一個質子形成的,這叫做分子離子因為它看起來像分子,但其實是一個離子,但科學家認為HEH+比氫分子更早在宇宙中出現,所以理論上它是宇宙中最早的分子離子,雖然科學家提出了HEH+,而且在實驗室中也找到了這種分子離子,但是在宇宙中,科學家還沒有發現這種分子離子,那麼宇宙中到底存在不存在這種物質呢,目前科學家還不知道!

不過在2019年4月17日的時候,科學家在宇宙中找到了這種物質,是距離地球3000光年的星雲上找到的,所以這種物質絕對不是來自於宇宙早期的物質,現在科學家還在不斷的研究這種物質,這讓能夠結合任何與它碰撞的物質分子中的電子,表現出極大的酸性,科學家猜想,這是宇宙中最強的酸,隨著人類科技的不斷進步,我們一定能夠在宇宙中找到很多其他的物質而且科學家一直都在不斷地探索宇宙的奧秘,希望有一天能夠解開宇宙中的奧秘,期待那一天的到來!

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