科學現場調查:假如不是宇宙降生幾秒後呈現偏向, 就沒有如今的地球

  最新消息:科學家解釋地球為什麼每天都會發出的神秘聲音

  我們地球看似安靜,實際上每天它都是一個吵鬧的小孩,地球每天都會發生幾十種不同的聲波,這些聲波的頻率非常人所聽,因此,人類的聽覺系統,是無法辨認的,但是,通過最精密的科學儀器,我們瞭解到了這些聲波的來源。

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  最近科學家正在通過一種全新的偵聽技術,來偵聽這些聲波。科學家提出:我們的地球每天都在輕微的顫動,這些顫動產生的聲波,是人類無法聽到的,但是,它們卻是每天都出現,並且,這些聲波並不來源於地震。

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  研究人員提出:地球產生出這些聲波,是因為海浪的緣由,當海平面到達海底時,海水攜帶這巨大的力量,衝擊着大陸架,造成這種顫音的發生。但是科學家認為:雖然已經找到了原因,但是我們並不能確定,海浪就是神秘聲波的罪魁禍首。

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  科學家將這些聲波製作成一個模型,他們測試了很多因素,例如,海浪、狂風、地震、海底活動,等等,都受到了不同信號源的聲波,聲波的大小也是各不相同,科學家認為,尋找這些神秘聲波的來源,有望解釋地震波。

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  研究發現,當過於巨大的海浪,或者,海底活動時,如果範圍太大,這股力量會衝擊大陸架,而力量充分的三發育大陸架的地震帶出,而產生出輕微的地震波,當然如果威力過大的話,那麼地震就形成了。

  為了創造一顆充滿生命的岩石行星,宇宙需要製造大量的重元素。想要產生錫、碘、硒、鉬、鋅和銅等元素,需要銀河系在過去多次出現超新星爆發。為了產生鐵、鈣、鈷、硫和鉀等元素,需要質量足夠大的恆星來製造它們。

  然而,宇宙誕生的時候幾乎只有氫和氦兩種元素。如果當時宇宙就只有這兩種元素,那就不可能產生比太陽質量大三倍的恆星。這樣,重元素無法產生,更不會有後來的地球與生命。然而,早期宇宙中的一個微小缺陷使恆星質量得以成長到太陽的數百倍,這是今天我們可以存在的唯一原因。

  正因為這些大質量恆星的出現,才有了今天我們所知的宇宙。在像我們太陽這樣的恆星中,中心區域達到足夠高的温度,使氫聚變成成氦,直到中心的氫元素耗盡。此後,太陽的核心將會坍縮,使温度升高至足以把氦聚變成碳,以及痕量的其他元素。

  當氦元素耗盡時,太陽將到達生命的終點,它無法再聚變更重的元素。若要進一步聚變,需要至少太陽質量8倍的恆星。正是那些大質量恆星在生命終結時爆發成超新星,才有足夠高的能量來製造重元素,然後擴散到宇宙中。

  在大多數類似於銀河系大小(直徑約10萬光年)的星系中,每個世紀都會出現多個超新星,表明這些大質量恆星在宇宙中很常見。事實上,無論在宇宙何處出現恆星大爆發,即使是第一次,也會產生諸多質量足夠大的恆星來製造這些重元素。

  然而,如果宇宙只有普通的氫和氦兩種元素(其中氫由一個質子組成,氦由兩個質子和兩個中子組成),這將產生一個巨大的問題:氫核聚變開始於大約4,000,000 K的温度(K = ℃ + 273.15),這需要至少1.6×10^29 kg的質量坍縮成一顆恆星。由於質量巨大,原恆星將迅速坍縮,在短時間內加熱到聚變温度,並向外釋放出很強的輻射壓,這將會推開原本被吸引的氣體元素,從而阻止恆星進一步生長。最終只能形成質量大約為太陽3倍的恆星,而產生地球與生命所需的大質量恆星將無法形成。

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  幸運的是,宇宙自誕生之初起,還存在其他成分,它們使得大質量恆星的出現成為可能。這種額外的成分就是氫的重同位素:氘,它由一個質子和一箇中子組成。當氘和正常的氫核同時存在時,只需1,000,000 K的温度就能把它們聚變成氦-3,同時產生相對較弱的輻射壓。這是原恆星中發生的最初核反應,它把核心向外推,使温度上升的速度遠慢於只有氫的情況。

  即使只有少量的氘——少於原恆星質量的0.01%,也可以把温度升高至啓動氫核聚變的時間推遲數千萬年。從而使恆星有足夠的時間聚集更多的原料,來形成數十倍甚至上百倍太陽質量的恆星。

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  那麼,宇宙中的氘來自哪裏?

  在宇宙大爆炸之後的最初幾秒鐘,宇宙是由質子和中子組成,它們互相碰撞形成更重的元素。第一步會形成氘,但它們很容易被極早期宇宙的高能輻射破壞。直到幾分鐘之後,氘才能穩定存在。雖然這導致宇宙幾乎全部由氫(大約佔75%)和氦(大約佔25%)組成,但同時也形成了痕量的氘和氦-3,以及更少的鋰-7。

  儘管在這個過程中,只有大約0.0025%的宇宙質量成為氘(四萬分之一),但這足以使大質量的恆星形成。只有大質量恆星的誕生,才會有後來的重元素,最終才有地球與生命。雖然我們的宇宙並不完美,但這是絕對必要的。如果沒有微量的氘來延遲恆星中心的核聚變反應,宇宙將不會有生機。

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