宇宙萬物都是由94種元素組成,科學家是如何得出如此結論的?

宇宙時空 2024-05-12 15:18:10

元素是組成宇宙萬物的基本單元,地球上存在94種天然元素,加上人工制造出來的元素,總共有超過一百多種元素。

地球上的所有事物都是由這94種元素組成的。不僅如此,科學家們還發現,在無邊的宇宙裏,也都是由這94種元素組成的。

對于這樣的結論,你可能會嗤之以鼻:開什麽玩笑?宇宙如此之大,你又沒有親自到每個天體上去調查,怎麽知道宇宙萬物都是由這94種元素組成的?難道不可能存在其他未知元素嗎?

確實,人類並沒有親自到所有天體去調查,但也沒有那個必要。我們並不需要到每一個地方親自用眼睛去看,智慧會告訴我們一切。事實上,人類發現的絕大多數宇宙奧秘都不是通過眼睛直接看到的,而是通過“智慧”看到的。

人類在上世紀60年代已經登陸過月球,發現那裏的土壤中含有氦,水等物質。人類制造的機器人也早就登陸了火星,發現火星土壤中含有大量鐵和氧元素。也發現了金星大氣層中含有豐富的硫元素。人類飛行器甚至到達了更遠的海王星,發現那裏充滿了甲烷這種有機分子。

但是由于受到速度的限制,人類飛行器很難飛得更遠,我們也就不可能親自看到遙遠天體的組成結構。即便距離太陽最近的恒星比鄰星,也遠在4.3光年之外,而更遠的仙女座星系更是遠在220萬光年之外。

如此遙遠的距離讓人望而生畏,即便將來人類科技足夠發達了,也很難親自飛到每個星球上探測其組成結構。但是不管天體的距離有多遠,都會向地球傳達某種信息,而傳達信息的方式就是通過光。

而來自遙遠天體傳來的光,就攜帶著很多天體信息。那些光穿越茫茫太空到達地球之後,就會被科學家接收到,而那些光就成爲科學家研究天體組成結構的關鍵所在。

化學元素本身具有特有的屬性,當我們加熱某些元素時,元素就會發出特定的光芒。比如說,當鈉元素燃燒時,就會發出黃色的光,而鉀元素會發出淡紫色光,而銅元素則會發出藍色的光。

科學家們發現,每種元素都有獨一無二的顔色,而元素的這種特性恰好可以告訴我們天體的元素組成。用我們的太陽來舉例說明就很容易明白了。

我們的太陽可以輻射出不同波段的光,也就形成了太陽的光譜。太陽光譜看起來就像是彩虹一樣,事實上彩虹也確實是這樣的,只不過彩虹是挂在天上的。

仔細觀察太陽光譜,你會發現光譜上會有些黑色的線,這其實就是吸收譜線。爲什麽會出現吸收譜線?

太陽裏的每種元素會發出某種特定的光,但同時也會吸收某種固定的光,所以只需要找出黑線在太陽光譜中的位置,就能分析出太陽的組成元素,就像特定的條形碼那樣。

放眼浩瀚的宇宙,不僅僅是太陽,所有的天體都可以用類似的方法分析,分析出天體的組成元素。

正是利用這種方式,科學家們通過長時間探索分析得出結論:宇宙中其他恒星擁有與太陽同樣的重元素,也就是除氫和氦之外的元素,不同的是重元素的含量而已。

比如說,織女星,金屬含量很低,只有太陽金屬含量的三分之一。不過很多其他恒星富含重金屬,比如說天狼星的含鐵量達到太陽的三倍,而太陽的鄰居比鄰星的鎂含量更高。

總之,浩瀚的宇宙裏,光一直在傳遞著不同的信息,科學家們通過分析來自遙遠天體發出的光,可以讀出來很多隱藏的信息,而通過光信息分析出天體的組成結構只是光的一種特性而已。

光,告訴了人類盡管宇宙萬物看起來如此豐富多彩,但組成萬物的元素就是地球上的94種元素。也就是說,宇宙萬物都是由相同的物質組成的,萬物有著相同的起源,萬物同源!

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簡介:熱衷于宇宙時空的探索