第一課 趣味科學(xué)初體驗(yàn)

人真的是由星塵組成的

你知道我們都是一顆顆的星星嗎？哦，我并不是想要模仿西蒙·考威爾發(fā)掘的那種才華橫溢又喜歡說“我要把這首歌獻(xiàn)給我離去的奶奶”的明星。我是說，人，我們這些有血有肉的人，真的是由星塵所組成的。這聽起來好像是那種荒誕的科幻小說——但是從科學(xué)的角度來看，這確實(shí)就是我們居住的這個(gè)世界的樣子。

讓我給你解釋一下吧！你，跟所有你身邊的事物一樣，都是由原子組成的。你可以把原子想象成這個(gè)世界最基本的構(gòu)成單位。在你中學(xué)的教室墻上可能掛有一張叫作元素周期表的圖表，它把原子按照大小順序排列了起來：最小的，比如氫和氦，在最上面；而那些大的，比如鉛和鈾，則在最下面。你也許還隱約記得這些原子是由更小的元素組成的。確切地說，在原子的中心有一個(gè)又小又密，而且?guī)д姷脑雍耍灰蝗簬ж?fù)電的電子所包圍。那么，你有沒有好奇過，這些原子是怎么形成的呢？

盡管這聽起來很不可思議，但答案就是，它們是在恒星內(nèi)部形成的。恒星之所以會(huì)發(fā)光，是因?yàn)樗鼈儍?nèi)部正進(jìn)行著超大規(guī)模的核聚變反應(yīng)，小的原子核聚合形成大的原子核，同時(shí)以熱和光的形式釋放出巨大的能量。恒星越大，它所能制造的原子核就越大。當(dāng)你得到了一個(gè)原子核之后，你只需要隨意點(diǎn)綴一些電子在它旁邊——說實(shí)話，電子真的太多了，到處都是——你就創(chuàng)造出了一個(gè)漂亮的、有活力的、電中性的、不折不扣的原子。

一顆恒星如果跟太陽(yáng)差不多大小的話，它應(yīng)該算是小的。這就是說，它只能夠制造出較小的原子，比如氦。大一點(diǎn)的恒星可以制造大得多的原子，比如鐵和碳——你我的身體就是由這些東西構(gòu)成的。那么，這些大的原子是怎么從恒星的內(nèi)部進(jìn)入我們的身體的呢？

答案是：大型恒星的生命周期會(huì)結(jié)束于一場(chǎng)巨大的爆炸，也就是被諾埃爾·加拉格爾稱之為超新星的事件中結(jié)束，這是一場(chǎng)巨大的爆炸，它將恒星的碎片從星系的一頭甩到另外一頭。幾十億年以后，這些碎片因?yàn)橐β奂饋恚袝r(shí)形成新的恒星，有時(shí)形成行星。在這些行星上，只要條件齊備，生命就會(huì)誕生。

換句話說，組成我們身體的原子都是幾十億年以前，在一些不摻假的、百分百真實(shí)的恒星之中形成的。這些恒星華麗地爆炸以后留下的殘骸和碎片形成了許多行星，而生命就在我們的行星——地球上誕生了。這就是科學(xué)。它很宏大、很無畏，而且根據(jù)我到目前為止所做的每一次實(shí)驗(yàn)測(cè)試——它是正確的。如果這些確實(shí)能讓你內(nèi)心激情澎湃的話，那么本書就是為你而寫的。