只有0.001%的人才知道的事實!地球上的所有黃金都是從天上掉下來的!1615期
也許你不敢相信,但這就是事實——地球上所有的黃金都是從天上掉下來的。黃金是『天外來客』,它不是很多人所認知的像寶石一樣通過地質運動,從地里『長』出來的。
關注新聞的朋友們一定知道,昨天晚上10:00,全世界多個機構的天文學家聯合宣布,在1.3 億光年外的NGC 4993星系觀測到了一例雙中子星併合現象,整個天文界都為此欣喜若狂,因為這是人類首次觀測到雙中子星的合併事件。第一次,人類不僅「聽」到了引力波的「聲音」,還「看」到了引力波的起源。如果你稍微對天文物理學有些了解,那你一定能夠明白這是一件多麼偉大的事情。
藝術家想像的雙中子星合併時發生的猛烈爆炸。扭曲的時空網象徵著爆炸發出的引力波,上下兩道光柱代表的是在發出引力波僅幾秒鐘後會噴射出的伽馬射線。
圖片來源:NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet
但這件事跟我們這些普通人有什麼關係?跟黃金又有什麼關係呢?
當然有關係啦,並且有很大關係,因為科學家們證實了,地球上黃金的產生就來源於類似於這次觀測到的雙中子星碰撞。小編用一張圖就能讓你明白其中的關係。
地球上黃金產生的過程
如果還想了解的更具體一點,那就讓我們從人類對於黃金起源的探索這件事說起。
事實上,從開始發現黃金這種金屬以來,人類從來沒有停止過探索黃金從何而來的奧秘。要知道,地球自身絕不可能產出黃金這種質子數高達79的怪物重金屬。
為了探尋到黃金的秘密,更是為了生產出更多的黃金,人們開始了自己的研究。在科技沒有如此發達的時候,人們認為黃金是神的眼淚或者汗水,相信這是神明所帶來的恩賜。亞里士多德則認為金子是硬化的水,當陽光穿透地表深入地下時就會發生這樣的轉變。但不管怎樣,都沒有拿出一個明確的解釋。
亞里士多德
後來,鍊金術出現了。這是中世紀的一種化學哲學的思想和始祖,是當代化學的雛形。其主要目標是將賤金屬轉變為貴金屬,尤其是黃金。那個時候,人們是如此相信鍊金術的能力,希望可以從中找到『點石成金』的魔法。
鍊金術
連牛頓這樣偉大的物理學家都無比堅信鍊金術的力量。他在20多歲的時候就完成了他在物理界中所有的偉大發現,而在自己剩下的幾十年中都沉迷於鍊金術無法自拔。
牛頓
當然,他失敗了,鍊金術不可行,人類並不具有『點石成金』的能力。好在,科學的發展慢慢對這一切有了解釋。原來,每種元素都是由質子和中子發展而來,最初它們變成了氫、氦和鋰,然後就停止了發展。後來,恆星的誕生令這頭三個元素可以進一步聚變並放出能量,但是也只發展到鐵元素為止。在這種條件下,鐵就是最穩定的元素了,不可能再變大。而想要做出我們想要的銀、鉑和金,還需要在極端環境下投入巨大能量才能成功。
按照這個理論方向,在20世紀的大部分時間裡,天體物理學家認為自己已經找到了這個問題的答案:黃金,正如所有的重元素一樣,是在超新星爆發中誕生的,在這個高溫高壓的熔爐里,較輕的元素被強制聚變,才有了金。
超新星SBW2007正在爆發,由哈勃望遠鏡拍下 圖片來源:ESA/Hubble & NASA
但是隨著超新星計算機模型越來越好,大家發現一個問題——超新星產生金這個級別的重元素的能力,似乎並沒有想像中那麼好,甚至跟鍊金術差不了多遠。連超新星爆發都形成不了黃金,這讓一直以來研究這些課題的科學家們感到萬分失望。
不過科學家們沒有放棄,他們把目光放在了超新星爆發後留下的中子星。中子星除了外表的固態殼層和最裡面的內核之外,剩下的部分幾乎都是中子,所以如果能讓這些取之不盡的中子噴射出來撞到鐵之類的原子的話,那麼別說金子要多少有多少,更重的元素,比如核裂變中至關重要的鈾和鈈,也都能輕易做出來。
中子星相撞
只有一個問題,這些中子之所以一開始在那裡,就是因為中子星巨大引力的束縛,它們才不會自動跑掉。所以就需要外界暴力手段:比如中子星撞黑洞,或者乾脆兩顆中子星撞在一起。但要觀測到這個現象,證實這種猜想,無意於在茫茫大海中追蹤一條小小的魚苗,不僅要天時地利人和,還要盡全力去觀測。
中子星相撞引起的引力波
而這一次,這樣的想像成真了,在觀測引力波的同時,人們終於可以通過這次觀測來解開黃金的秘密,終於看到了推測中出現的現象黃金,真的是從天上掉下來的!
根據模型估算,這樣的一次相撞,應該能產生300個地球那麼重的黃金,研究結果表示,地球上的大部分貴金屬應該也都是很久以前這樣的過程帶來的。不過這些碎塊的速度大概是光速的0.1-0.3倍,意味著這次觀測到的中子星相撞扔出的金子就算對準了地球,飛過來也需要大概5億年。雖然對於宇宙來說,五億年只是短短的一瞬間,但對於人類來說,可能是一個沒有辦法去想像的時間吧。
實際上,除了黃金之外,還有很多寶石都與宇宙中所落在地球上的物質有關,比如隕石玻璃,還有衝擊鑽石的形成。俄羅斯著名的鑽石坑珀匹蓋隕石坑,就是一個隕石墜落出的天坑,其歷史超過3500萬年,直徑超過100公里,它下面的鑽石儲存量估計是全球其他地區鑽石儲量之和的十倍。
俄羅斯隕石鑽石坑
原來世間的萬物在冥冥之中有如此深奧的聯繫。這是關於宇宙,關於寶石的獨有的浪漫。就像一位網友所評價的一般:
1.3億年前,侏羅紀剛剛結束,恐龍們甚至都沒有來得及演化成你在電影里熟悉的樣子,兩顆中子星的相撞在時空里扯出了漣漪,在把原本的虛空鍍上了那麼一點點金色。
1.3億年以後,千顆星般明亮的閃光掃過了銀河系一個不起眼的角落,住在一個小小藍色星球上的人類在星球附近睜開了小小的衛星眼睛,看到了光、伽馬射線和引力波以及漫天的金色。
以後你就可以大聲的告訴別人,我們所佩戴的黃金,都來自億萬年前的一場黃金雨,撒於天地之間,最終凝結成你手中小小的一塊,成為一種永恆。
部分資料整理自 @果殼網
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