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宇宙有多少元(宇宙价值多少元)

时间:2023-12-02 本站 点击:0

宇宙中有几种元素?

从元素的定义来讲,是由质子和中子组成的原子核和周围电子组成的。这样,宇宙中的元素也就是我们现在已经发现的元素,即总数为110种,但是其中靠后面的元素是放射性极强的人造元素,实际存在时间仅仅一瞬间,不能稳定存在。因此,宇宙中实际存在元素(能存在一秒钟以上的)只有104种。当然,宇宙中很多物质存在状态已经超出了元素的范畴,是以其他粒子形式存在的,这样来评判的话,宇宙中的基本物质种类是及其多的。目前绝大多数还没有被我们地球人类发现,也永远不能完全发现,因为那个环境状态下,人类是不能存在的。

宇宙中有多少元素

我们都对元素周期表很熟悉,它们都是自然界物质的基本种类,目前共有118种元素被发现,其中有94种被认为存在于地球自然界中。但是从95号元素以上,这些元素就基本只能靠人工合成了。

每一种元素都代表了一种原子,其内部的质子、中子、电子数和其他元素都是不一样的,它们都体现为金属或非金属性质,大都能与其他元素发生化合反应形成某种物质。

宇宙中最多的元素是氢元素,占到了宇宙物质总量的90%以上,而且它也是宇宙中最原始的元素,产生于宇宙大爆炸之后,宇宙中所有的氢元素都是宇宙大爆炸所创造的,因为制造氢元素或至少需要2万亿摄氏度的高温,除了宇宙大爆炸之外,其他的天文现象基本都不能达到如此之高的温度。

那么氢元素之外的元素又是怎样形成的呢?除了部分氦元素和锂元素等同样产生宇宙大爆炸之外,其他元素大部分都是恒星在核聚变和超新星爆发时合成的。

比如我们的太阳在形成后一直到今天,内部的核聚变一直燃烧的都是氢元素,在50~70亿年之后,它会发生氦闪现象,接着的核聚变就开始燃烧氦元素,并产生锂、铍、硼、碳、氮等元素,接着开始燃烧部分碳元素,一般认为太阳燃烧到碳和氧元素的时候就不再进行核聚变了,只后的太阳会渐渐熄灭,形成一颗白矮星。在太阳的一生核聚变过程中,也就创造了上述这些元素

宇宙中一共有多少元素

宇宙中共有92种元素,就是从1号元素氢到92号元素铀。

宇宙中这些元素的含量,大致上是越轻的元素越多,越重的元素越少。

宇宙通过大爆炸诞生时,产生的元素只有氢和氦两种,还有极微量的3号元素锂。其他所有的元素都是在恒星内部通过核聚变反应产生的。其中,铁及铁以前的元素是在恒星的主序星阶段和红巨星阶段产生的;铁以后的元素(超铁元素)是在红巨星晚期的超新星爆发中产生的。

宇宙中只有这92种元素。元素周期表中92号元素以后的元素都是人造元素,在宇宙中是不存在的。

元素周期表

宇宙中有多少原子

众所周知,宇宙浩瀚无垠。据估计,我们可观测到的范围(又名“已知宇宙”)跨越约930亿光年的距离。这可真是一个令人钦佩的数字,特别是当你考虑到,这仅仅是我们至今观测到的范围的时候。考虑到这个空间的绝对体积,人们会认为其中包含的物质数量也会同样令人印象深刻。

但有趣的是,在你以最小的尺度观察这些物质时,这些数字将会变得巨大到令人难以置信。例如:人们认为,在我们可观测的宇宙中,存在着1.2 x 10^到3.0 x 10^颗星体。但再离得近一点看,以原子为单位,这些数据或将变得更加不可思议。

据估计,在这个水平上,已知、可观测的宇宙中,有10^78到10^82个原子。用外行人的话来说,这相当于10千万亿到10万个千万亿的原子。

但这些数据仍不能精确地反映出宇宙中所包含物质的真实数目。如前所述,它们只覆盖半径为460亿光年的可观测宇宙,其基础是宇宙膨胀将能观测到的最的物体带到的地方。

德国的一台超级计算机进行了一次模拟,估计在观测范围内存在大约5000亿个星系,更保守的估计是3000亿个左右。由于一个星系中的恒星数量可以达到4000亿颗,那么恒星的总数很可能在1.2×10^23左右——或者仅仅超过10的17次方。

每颗恒星的平均重量约为10^35克。因此,它们的总质量约为10^58克(即1.0 x 10^52公吨)。由于已知每克物质有大约10^24个质子,或者说与氢原子的数目大约相同(因为一个氢原子只有一个质子),那么氢原子的总数大约是10^86。

在可观测的宇宙中,这种物质均匀地分布在整个太空中,至少当平均距离超过3亿光年时如此。然而,在更小的尺度上,我们会观察到,这些物质会形成我们都熟悉的恒星——层次分明的发光物质团块。

简而言之,许多原子被压缩成恒星,许多恒星被压缩成星系,许多星系又被压缩成星系团,进而许多星系团被压缩成超星系团,最后,被压缩成最大尺度的结构,如星系长城(又名“斯隆长城”)。在较小的尺度上,这些团块被尘粒云、气体云、小行星和其他恒星物质形成的小团块所渗透。

宇宙的可观测物质也呈等轴分布,这意味着没有任何观测方向看起来与其他方向不同,空中的每个区域包含的物质都大致相同。宇宙也处于高各向同性的微波辐射中,这相当于大约2.725开尔文(略高于绝对零度)的热平衡。

一假说认为从大尺度来看,宇宙是均匀的、各向同性,它被称为宇宙学原理。这表明物理定律在整个宇宙中起着统一的作用,因此,在大尺度结构中不应该产生可观察到的不规则现象。由于宇宙由最初的大爆炸形成,这一理论得到了有助于绘制宇宙结构演化图的天文观测的支持。

科学家们目前的共识是,绝大多数物质都是在大爆炸中产生的,而自那以后宇宙的膨胀并没有给这个平衡增加新的物质。相反,人们相信,在过去137亿年里发生的只是最初形成的物质的膨胀或分散。也就是说,在膨胀的过程中没有加入任何一开始不存在的物质。

然而,爱因斯坦的质能方程给这个理论提出了一个稍微复杂的问题。这是狭义相对论的一个推论,在狭义相对论中,物体的能量的增加导致其质量的增加。在所有的聚变和裂变之间,原子有规律地从粒子转化为能量,然后再转化回来。

然而,从大的尺度观察,宇宙的总体物质密度不随时间推移而改变。目前可观测宇宙密度的估计值非常低,大约为9.9 × 10-30克 /立方厘米。这种质能约由68.3%的暗能量、26.8%的暗物质和4.9%的普通(发光)物质组成。因此,原子的密度大约是每四立方米体积存在一个氢原子。

暗能量和暗物质的性质在很大程度上是未知的,它们可以像普通物质一样均匀分布或成团。然而,人们相信暗物质和普通物质一样受引力作用,从而减缓宇宙的膨胀。相比之下,暗能量却加速了宇宙的膨胀。

同样,这个数字只是一个粗略的估计。当用来估计宇宙的总质量时,它常常低于用其他数据所预测的值。最后,我们看到的只是整体的一小部分。


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