1700904178
宇宙的历程 第三章 恒星的光芒
1700904179
1700904180
我们为什么会被恒星如此吸引？我们的有些祖先就认为，恒星是在天上的神明。还有些认为，恒星是在天上向人间灌注美德的天使。现在的科学家则把它们视为巨型的气体球。
1700904181
1700904182
这种渴望探究自身与恒星之间关系的需求从古代一直延续到了现在，但二十一世纪的人类在面对这个挑战时拥有了前人所不具备的对于恒星越来越深入的知识。其中或许最为重要的发现便是，恒星是自组织的过程。它们并不只是夜空中似乎亘古不变的明星那样简单。事实上，恒星经历了一系列发展阶段，才得以有其光芒。
1700904183
1700904184
恒星光芒的最终根源是什么？是物质在引力作用下产生的强大压力。但这种引力的根源又是什么？严格来说，引力是一种质量效应。试想一团由氢和氦构成的巨大分子云，注定要坍缩形成一颗恒星。导致分子云收缩的引力正是由分子云本身的质量产生的。换言之，这颗即将诞生的恒星的质量创造了孕育自身所必需的引力。在这个意义上，每颗恒星都是一个自我生成的事件。
1700904185
1700904186
而且恒星不仅闪耀，它们还相互共鸣，相互沟通。古往今来，天南地北，没有哪个文化的人类不被浩瀚夜空中的璀璨群星所折服。他们曾经思虑北斗七星的美，也曾被星座的雄伟，被恒星光芒难以言表的庄严所深深打动。许多文化便将自己的生活围绕着它们展开，不仅以此组织自己的个人生活，甚至以从中发现的美和秩序作为自己文明的样板。
1700904187
1700904188
在历史上的许多文化中，人类都曾直觉地感到，自己来自于恒星，虽然那时他们还没有科学的经验证据表明，我们的身体是由在恒星中合成的化学元素所构成的。人类在思考天上的群星时，感受到夜空深处冥冥有什么东西存在。他们开始怀疑，自己生命的意义并不局限于白天的纷繁俗事。他们在内心隐约意识到，自己生命的历程是与恒星的历程相互交织的。
1700904189
1700904190
恒星的诞生
1700904191
1700904192
我们这个宇宙故事的核心是，恒星是我们的祖先。一切便是从它们那里而来。但恒星本身是动态的实体，有其诞生，有其发展，也有其终结，有时甚至是剧烈的终结。下面就是它们的故事。
1700904193
1700904194
一颗恒星的诞生始于一团由氢和氦构成的分子云在引力作用下坍缩。随着分子云逐渐收缩，其中的原子被挤压到越来越紧密的空间中，引力势能转化为动能，使得温度缓慢升高。甚至一团一开始只有零下两百多度的分子云，在经过漫长的时间之后，也会慢慢变得热起来。
1700904195
1700904196
随着温度升高，恒星诞生的过程重演了宇宙起源时发生的某些过程。等到氢和氦的分子云被加热到数千度时，原子开始解体。氢原子解体为质子和电子，这些基本粒子就在原恒星的核心四下移动，相互作用。
1700904197
1700904198
高潮的时刻，也就是恒星诞生的那一刻，出现在温度达到一千万度的时候。在如此高温之下，热核反应发生，基本粒子聚合，生成了新的稳定关系。这有点类似于宇宙诞生之初第一批原子出现时的情景。因此，恒星有着重演曾在数十亿年之前发生的创造性过程的能力。这种原初的创造性也蕴含在整个时空当中，等待着被激活。而在人类的历程中，不同文化的人类发明了多种多样的方式去试图接通这种原初的创新性。
1700904199
1700904200
恒星的活动
1700904201
1700904202
对于恒星来说，其创造性有赖于维持一种与周遭空间的不均衡状态。而要维持这种不停息的不均衡状态又依赖于引力与核聚变之间的动态张力。
1700904203
1700904204
引力作用使得恒星倾向于不断坍缩。而核聚变，通过在恒星的核心聚合质子和中子并释放出能量，则使得恒星倾向于不断膨胀：物质被向外推，正与坍缩相反。一旦其中一股力量占据了主导，恒星的生命便告终结。恒星之所以存在，只是由于这两股力量在数十亿年里还处于一种创造性的张力当中。
1700904205
1700904206
恒星中的原子会抗拒被挤压到一起，因为一个原子的电子与另一个原子的电子相斥。但如果引力作用足够强大，这种抵抗引发的热量会导致原子解体为自由电子和原子核。
1700904207
1700904208
而引力没有就此止步。整个过程在原子核层次上重新上演。原子核相互排斥，但如果引力的“挤压”足够强大，这种抵抗也会被克服。相邻几个原子核中的质子和中子靠得如此之近，以至于它们可以聚合形成新的稳定配置，形成新的原子核。在恒星中，这个核聚变过程将氢原子核聚合生成氦原子核，从而释放出足够的能量将物质向外推，抵抗进一步的引力坍缩。
1700904209
1700904210
就这样，恒星生存在两个极端之间：一端是引力坍缩，另一端则是热核聚变和向外的压力。所以恒星所处的不是一个静态的世界，而是一个不停息的不均衡世界。而当恒星得以维持自身处于这个远离均衡的世界时，它就能够利用基本粒子创造出氦原子核。
1700904211
1700904212
这无疑是科学史上最惊人的发现之一。恒星是转变发生的熔炉，是有着极大创造性的子宫。而且我们不禁好奇，见于恒星中的这些复杂互动是否反映出了宇宙中其他地方的创造性的深层次模式。显然在人类世界中，也存在着相似的互动。比如，我们持续深受吸引和厌恶的强烈情绪的困扰，但即便如此，我们还是能够发展出富含这两种情绪的纽带，并以此作为之后数十年的创造性活动的基础。
1700904213
1700904214
吸引和厌恶的情绪在整个过程中有着微妙的消长，而这不仅可能引发心灵的结合，也有可能导致关系的破裂。但这不也正是宇宙的性质——既危险又吸引人吗？那么我们如何发现自己身处同时令人畏惧又引人入胜的几股力量当中？我们又如何在持续的不均衡中存活？但有一件事似乎是确定的：游走于极端之间，宇宙在不断深化其创造性水平。
1700904215
1700904216
恒星的爆炸
1700904217
1700904218
宇宙中的创造性耗费最巨的成本之一是超新星，一颗爆炸的恒星。对此，一个惊人的事实是，许多大质量恒星注定要以爆炸告终。这样一个事件耗费的能量是宇宙中的任何其他事件所不可比拟的。一颗超新星的威力相当于整个包含一千亿颗恒星的星系的威力。
1700904219
1700904220
恒星会极力避免走向这样的终结。对于一颗二十倍太阳质量的恒星，在它诞生一千万年后，第一个挑战就出现了。在过去的一千万年里，通过在核心将氢原子核聚变生成氦原子核，这颗恒星维持着自己不停息的不均衡状态。但最终，恒星核心的氢原子核被耗尽，全部转变成了氦原子核。来自核聚变过程的向外推的能量消失了。
1700904221
1700904222
这时，引力作用会导致恒星坍缩，体积减小。由于没有了抗衡引力的力量，恒星被压缩得越来越小，直到其核心被加热到足以使氦元素聚变生成碳元素。现在，恒星再次进入了一种暂时稳定的状态，因为来自核心的新一股能量足以抗衡引力作用。但这种稳定状态只能维持到核心氦元素枯竭的那一刻。一旦氦元素也被耗尽，前述的过程又会再度上演。恒星持续坍缩，使得核心温度不断升高，直到达到数亿度的高度，使得碳元素聚变为氧元素的过程得以发生。在这个循环结束后，恒星会继续将氧元素聚变为硅元素，如此这般，生成越来越重的元素。
1700904223
1700904224
这个过程在恒星核心只剩下铁元素时来到了终点。铁元素的核聚变不会释放能量。所以当恒星的核心成为铁核时，来自核心核聚变的向外推的能量最终消失了。恒星只剩下了自我坍缩一途。
1700904225
1700904226
在数以秒计的时间里，恒星的整个核心坍缩成一个小点。这时，核心的所有原子核解体为质子和中子。不仅这颗曾经闪耀的恒星的核心缩成了一个小点，恒星核心生成所有这些各类元素的创造性也被抹消了。而收缩仍在继续。向内的压力是如此强大，甚至自由电子和质子也被挤压到一起，形成中子。正是在这一时刻，一个大反转发生了——超新星爆发。中微子（在形成中子过程中释放的基本粒子）的力量反转了整个趋势，将恒星外层的剩余物质四散炸开，释放出相当于一千亿颗恒星的光芒。在超新星爆发如此巨大的能量中，新一轮的核合成发生了，创造出了宇宙中的所有元素。镁、钙、磷、碳、金等元素就这样散落到了宇宙中。这个有着极大创造性的子宫孕育出了最终构成我们行星、我们身体的种种元素。构成我们身体的大部分物质都曾经历过这样一个剧烈的爆炸。
[
上一页 ]
[ :1.700904177e+09 ]
[
下一页 ]