環顧四周，放眼世界，你會驚訝地發現，無論是自然存在還是由人類的雙手創造，我們世界的事物充滿了複雜性和多樣性。
所以從古希臘的哲學家到近代物理學，人類戴上思維的帽子去研究和透視世間萬物，從土、水、氣、火，四大元素到原子再到夸克，我們人類發現在基本層面上，一切都是由相對簡單的基本粒子構成的。但基本粒子組合在一起的方式是如此的複雜和多樣，以至於可能的組合可以產生看似無限的結果。今天我們就聊下三種元素：鋰、鈹、硼的身世之謎？大爆炸和恆星聚變都不能產生這三種元素，那我們地球上的鋰、鈹、硼從何而來？
萬物的基本構成
在最小尺度上，物質主要由夸克和膠子組成，它們佔我們這個世界上所有相互作用的物質質量的99.96%。但是夸克和膠子不能自由存在，我們目前只發現它們以兩種形式結合在一起形成：質子和中子。
雖然單個自由中子不穩定（半衰期大約為10分鐘11秒，衰變為一個質子，並釋放一個電子和反電子中微子），但我們發現質子和中子結合在一起可以形成了大量穩定組合，這樣就形成了我們熟知的龐大原子核群體。然後給每個原子核加入足夠的電子，我們就得到了中性原子。
正是這些中性原子構成了我們所熟悉的宇宙中所有物質的組成元素。包括從單個原子到簡單分子到複雜大分子和分子鏈的一切，一直到細胞器、細胞、特殊器官和整個功能生物體。
地球上發現的所有物質都是由上圖中相對較少的元素構成的。事實證明，從元素1(氫)到包括元素92（鈾）在內的大部分元素在地球上都是自然存在的，但有兩個例外：元素43(鎝)和元素61(鉕)，因為這兩種重元素具有各種形式的放射性，半衰期比地球的年齡要短得多。
宇宙中缺失的鋰、鈹、硼
當我們深入太空，深入星際氣體雲，深入恆星形成區域、深入恆星表面和超新星殘骸的中心，我們就能了解在宇宙和星系中元素存在的普遍性。我們發現，在地殼上發現的元素並不能很好地反映宇宙中不同元素的真實豐度，但是我們在太陽中發現的元素豐度卻非常接近。我們可以通過觀察太陽的吸收光譜來判斷，並確定存在哪些元素以及它們的比例。
如果我們繪製出太陽系中所有不同元素的豐度圖，我們得到了以下的一個趨勢，其中存在一些起伏，但是整體趨勢呈現出一條曲線，最輕的元素是最豐富，而較重元素的豐度隨著元素周期表越往下走，會逐漸減少。下圖：
如果你仔細端詳上圖，你就會發現元素周期表上的三、四、五元素：鋰、鈹和硼的豐度有點詭異，它們的豐度似乎不符合普遍的規律。這三種元素在太陽(或任何恆星)中實際上很少存在甚至是不存在的，與其他輕元素相比顯得含量很低。
從另一方面來說，鋰和硼對人類有生物作用，硼是所有植物細胞壁中所必需的元素！這三種元素的起源不同於元素周期表中的其他元素。
宇宙中元素的起源，主要是氫和氦
大爆炸初，宇宙中沒有元素，只是夸克、膠子、電子、中微子、輻射、不穩定粒子和反物質的熱混合物。然而，隨著宇宙的膨脹和冷卻，不穩定的粒子逐漸衰變，反物質與物質一起湮滅(當時物質只多了十億分之一)，夸克和膠子凝聚成質子和中子。這時宇宙的的溫度還是過高，質子和中子無法融合，它們剛一發生作用會立即被熱輻射炸開。下圖：
隨著宇宙的膨脹和冷卻，輻射能量再也無法阻止原子核的形成，於是宇宙中最輕的元素（氫、氦、一些同位素和少量的鋰）就誕生了。通過對宇宙早期元素的直接觀測，對原子核光子比的了解(來自微波背景)，以及對核合成的理論理解，可以看到這和我們對宇宙早期元素形成的預測非常吻合。
宇宙一開始只為我們提供了前兩種元素，那麼剩下的元素呢?
剩下的元素都是在恆星的核心完成的，在恆星核心經歷核聚變之後，宇宙有138億年的時間來創造其他元素。在主序星的核心，氫聚變成氦，如果恆星的質量足夠大(太陽也是)，氦將繼續聚變成碳、氮和氧。
在質量更大的恆星中，碳可以繼續融合成較重的元素（氧，硫和矽），最終會在恆星中留下鐵，鎳和鈷的重元素核心，這時這顆恆星將在短時間內變成超新星，產生大量更重的元素並將這些物質拋灑到宇宙空間中，最終這些物質會在重力作用下形成行星。
隨著時間的推移，不穩定的重元素會衰變成其他元素，而鈾的半衰期和地球年齡相當，這就是為什麼鈾是當今地球上自然存在的最重元素。
細心的你肯定發現了一個問題，在恆星的核聚變中，我們直接說從氦到碳，跳過了三個中間元素。如果在一顆恆星中放入鋰、鈹或硼，恆星的高壓和高溫會破壞這些元素，把它們分解成氦、氫，和中子！
那麼鋰、鈹、硼從何而來呢？
它們來自在宇宙中以接近光速飛行的自然加速粒子:宇宙射線！這些高能質子和原子核(偶爾還有電子)是由超新星、活躍的星系、可能還有中子星和黑洞產生。
高能粒子在宇宙中運動，碰到一個碳原子或更重的元素時，高能粒子會和重元素質量核心發生作用，將重元素核打散，形成很多自由核子或很輕的原子核，這種作用過程稱為散裂。
雖然氫(以及少量鋰)是在大爆炸中產生的，碳和較重的元素是在恆星中產生的，氦也是在恆星中產生的，但所有鈹、硼以及地球上發現的大多數鋰都是在散裂的過程中產生的，也就是宇宙射線與較重的、已存在的原子發生碰撞產生的！
所以，下次當你觀察一種植物時，你就能想到這樣一個過程：賦予這些植物細胞獨特性質的硼元素，需要一個被黑洞、中子星、超新星或遙遠星系加速的粒子與上一代恆星釋放出的重元素發生碰撞才能產生！這是一個跨越了幾十億年的高能物理過程，一切發生的就是這麼自然、悄無聲息！
這就是宇宙中稀有的三種輕元素鋰、鈹和硼的身世之謎！