元素周期表中常見(jiàn)的元素總共有92種，如果加上短期存在的放射性元素和人造元素外，總共有118種，它們的同位素的數(shù)量則是元素種類(lèi)的幾十倍，如果加上化合物那可能就難以計(jì)數(shù)了！那么地球上那么多元素到底是怎么來(lái)的呢？

元素和元素之間到底是以什么為區(qū)別的，又是怎么誕生新元素的？

人類(lèi)最早認(rèn)識(shí)的元素是銅，它促使人類(lèi)進(jìn)入了青銅時(shí)代，然后再是金，這種稀有的金屬人類(lèi)很久以前就認(rèn)識(shí)了它的價(jià)值，此后則是鉛、銀和鐵等等，鐵是人類(lèi)歷史上最重要的元素，因?yàn)橐恢钡浆F(xiàn)在我們所有的制造業(yè)、重工業(yè)以及宇航工業(yè)，都有鐵或者鐵合金的參與。

越王勾踐劍，春秋晚期越國(guó)青銅器，國(guó)家一級(jí)文物

從原子到原子的結(jié)構(gòu)

到了十八世紀(jì)，法國(guó)的大化學(xué)家拉瓦錫的發(fā)現(xiàn)否定了燃素說(shuō)，發(fā)現(xiàn)燃燒其實(shí)是一個(gè)氧化化合過(guò)程，因此提出了化合之前的單體元素一說(shuō)！人類(lèi)完成了從單體到化合物元素的了解過(guò)程！此后道爾頓提出了原子理論，認(rèn)為物質(zhì)都由最小的原子構(gòu)成！

再往后就是湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子，盧瑟福發(fā)現(xiàn)了原子核和更小的質(zhì)子，查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，至此關(guān)于元素的組成架構(gòu)已經(jīng)完全準(zhǔn)備好了！

元素和元素之間到底以什么為差別標(biāo)準(zhǔn)？

其實(shí)元素之間的差異早在19世紀(jì)就有人發(fā)現(xiàn)了，盡管門(mén)捷列夫的元素周期表朦朧的表達(dá)出了這個(gè)差異，但真正的差別是在盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子以后，大家徹底知道了元素之間的差異其實(shí)就只是質(zhì)子數(shù)的差別而已，而到了上世紀(jì)三十年代的中子發(fā)現(xiàn)后，也就知道了同位素的存在！

氫的三種同位素

元素的差別就是質(zhì)子數(shù)量的差異，它和中子數(shù)量的配合構(gòu)成了元素穩(wěn)定的關(guān)鍵，但總得來(lái)說(shuō)數(shù)量越大，穩(wěn)定性越差，比如92號(hào)元素以上，極不穩(wěn)定，到了118號(hào)元素，簡(jiǎn)直只能以毫秒級(jí)別存在。

118號(hào)元素的電子層排布

從元素到元素

1920年英國(guó)物理學(xué)家愛(ài)丁頓提出了恒星從輕元素的聚變中獲得能量的早期核聚變理論，十幾年后才美國(guó)科學(xué)家漢斯貝特發(fā)現(xiàn)并完善了質(zhì)子鏈反應(yīng)和碳氮氧循環(huán)，馬克歐力峰則完成核聚變程序，至此從元素到元素的轉(zhuǎn)變！

質(zhì)子-質(zhì)子反應(yīng)鏈

但核聚變并不是隨便就能發(fā)生，它需要超高的溫度，而這個(gè)條件則只在恒星內(nèi)部才能發(fā)生，而不同質(zhì)量的恒星溫度不一樣，達(dá)到的元素層級(jí)也有差別！核聚變從最初是從氫元素中的氕開(kāi)始的，吸收能量后經(jīng)過(guò)β衰變成氘，然后和氕開(kāi)始質(zhì)子鏈反應(yīng)，一直到氦，再經(jīng)過(guò)氦核作用，核聚變反應(yīng)生成從碳到鎳之間的所有元素。

通過(guò)氦核作用產(chǎn)生的除碳以外的元素

鐵鎳后的重元素則在恒星紅巨星時(shí)代的慢中子捕獲和超新星爆發(fā)的快中子捕獲中完成。而中子星合并過(guò)程中則會(huì)產(chǎn)生大量的重元素，包括黃金以及和鈾這些放射性元素，都會(huì)在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生！

中子捕獲過(guò)程

所有這些條件在地球上并不具備，即使在地球內(nèi)核將近6000度的條件下，最多也只能產(chǎn)生一種比較奇特的壓縮高溫的堅(jiān)硬流體狀物質(zhì)，但元素的特性并沒(méi)有改變，唯一能產(chǎn)生新元素的途徑是宇宙射線(xiàn)轟擊大氣分子產(chǎn)生新元素，比如宇宙射線(xiàn)所帶的高能量中子擊氘核，其氘核與中子結(jié)合為氚核！其實(shí)人造元素也是用類(lèi)似的方法獲取，只不過(guò)是在加速器中得到而已。

這些元素的源頭都是怎么來(lái)的？

各位會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，也就是我們地球上所有元素的源頭都是氫的同位素氕，無(wú)論如何千變?nèi)f化，都是不同質(zhì)子數(shù)的堆積，或者就是質(zhì)子變成中子后結(jié)合，那么最初的元素氫（氕）是怎么來(lái)的呢？

現(xiàn)代宇宙誕生的大爆炸論認(rèn)為這是在大爆炸過(guò)程中產(chǎn)生的，在大爆炸溫度達(dá)到形成重子時(shí)，元素開(kāi)始萌芽了，宇宙再擴(kuò)張，溫度到再降低就到了太初融合的時(shí)代，宇宙中的氕（絕大部分）、氘（微量），氦（少量），鋰（痕量）就在太初融合時(shí)代產(chǎn)生了！

說(shuō)起來(lái)令人難以置信，但大爆炸的余暉宇宙微波背景輻射，以及大爆炸合成元素比例的也已經(jīng)得到驗(yàn)證，還有大爆炸產(chǎn)生的宇宙膨脹，三個(gè)最關(guān)鍵的證據(jù)得已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這宇宙還不是一般的神奇，大爆炸產(chǎn)生最初的元素，恒星的不同發(fā)展過(guò)程接力產(chǎn)生了不同元素，然后爆炸將這些元素拋灑到了宇宙中！

大爆炸的證據(jù)

最后新的恒星形成過(guò)程中又誕生了行星，而有的行星機(jī)緣巧合又誕生了生命，而地球上的各種化學(xué)物理過(guò)程又誕生了很多化合物（其實(shí)又很多化合物在地球誕生時(shí)就存在了），經(jīng)過(guò)數(shù)十億年的演化，最終變成了現(xiàn)代地球！