Astronomija

Ali atomi v človeškem telesu res prihajajo iz zvezd?

Ali atomi v človeškem telesu res prihajajo iz zvezd?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mislim, da nisem sam, ki sem videl videoposnetke o tem, da smo (ljudje) narejeni iz istih atomov, ki so bili nekoč v zvezdah. Z drugimi besedami, nekateri atomi v naših telesih so iz zvezd, ki so eksplodirale pred milijardami let.

Zanima me, ali je res res. Mislim, človeško življenje se začne, ko sperme oplodijo jajčne celice. Ali zdaj ta semenčic ali jajčna celica res vsebuje nekaj natančnih atomov teh zvezd?

Poznam nekoliko čudno vprašanje, vendar bi me bilo zanimivo slišati, če je res tako, da so atomi v našem telesu enaki kot nekoč v zvezdah.

Če se sprašujete, da je to video, o katerem govorim: http://www.youtube.com/watch?v=9D05ej8u-gU


Ko so prvi atomi nastali v zgodnjem vesolju, so bili večinoma vodik (najmanjši atomi) in nekaj helija. Po vsem vesolju so se ti atomi v gravitaciji združili, dokler tlak in temperatura ne postaneta tako visoka, da se atomi vodika zlijejo in tvorijo težje elemente. Reakcija je jedrska fuzija in je motor vseh zvezd. Najprej se vodikove spojine tvorijo helij, nato pa se v kaskadi atomi helija stopijo in tvorijo težje elemente.

Številne zvezde umrejo kot supernova, brez dvoma najbolj silovite eksplozije v vesolju. Supernova, ki je bila samo ena zvezda, postane tako svetla kot celotna galaksija, katere del je. Ne pozabite, da je takšna galaksija običajno sestavljena iz 100 milijard zvezd.

Med eksplozijo supernove se v vesolje vržejo vsi elementi od helija do najtežjih elementov. Kasneje se bodo združili in oblikovali planete okoli novih zvezd. Torej vse, iz česar je sestavljena zemlja, prihaja iz tako eksplodirajoče zvezde.

In naslednji korak je življenje. Posamezna celica je v glavnem sestavljena iz ogljika, vodika, kisika in dušika, ki na koncu prihajajo iz zemlje. Na primer, rastlina bo te elemente vzela iz tal in zraka, mi pa jih živali iz rastlin. Tako elementi iz tal, ki so prišli iz zvezd, končno končajo v vsaki od naših celic.


Mogoče vam nisem toliko konceptualen, ampak ali verjamete, da so zvezde sestavljene iz vodika (in tudi helija). Vodik je del vseh organskih spojin. Ljudje smo sestavljeni iz milijard organskih spojin, ki pa kot osnovni element vsebujejo ogljik, vodik in kisik ter druge spojine, kot so žveplo, fosfor in druge maščobe. In mislim, da bi vam študent biologije bolj jasno povedal, kaj vsebuje sperma in kaj in kako se ti elementi sestavijo tistim, ki so v Zvezdah.

Ko se zvezda zruši, sprosti elemente, kot so ogljik, železo itd. O katerih morda govoriš. Torej je ta sperma sestavljena iz istih elementov, ki jih je imela zvezda v času smrti (no, ne smrt, morda boste vedeli boljšo besedo za končno obdobje zvezde).

Vendar to nima smisla, da so ti atomi res popolnoma enaki ali dejanski tisti, ki so bili v Zvezdah pred mnogimi leti. Takšna teorija ni bila podana.

Kaj vsebuje in kaj sprošča Star: http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20080908195830AA5Iheb


Razmislite tako, obstajata dve možnosti o tem, kako se je življenje začelo na zemlji: abiogeneza (življenje se je začelo na zemlji) in panspermija (življenje se je začelo nekje drugje in od nečesa, kot je meteor, se je še naprej razvijalo na zemlji), vsaj to sta tiste, ki prevladujejo nad drugimi teorijami. Kakor koli že, če bi se življenje začelo razvijati na zemlji iz snovi, ki je bila na zemlji, je primerno, da bi vse življenje, ki se je tu razvilo, vsebovalo enake materiale kot zemlja, zemlja pa je nastala iz drugih začetkov, prah in ostanki, ki so bili pred približno 4,5 milijardami let enako. stvar za drugo teorijo, ki sem jo omenil. Zato predlagam, da preberete več o abiogenezi in panspermiji, da bo to morda zadovoljilo vašo radovednost in odgovorilo na vaše vprašanje.


V telesu so vodik in težji elementi.

Večina vodika v vašem telesu (v resnici večina) je primitivni vodik, ki izvira iz vesolja. Enako bi se zgodilo s helijem, vendar ga na telesu (skoraj nič) nimamo.

Za vse ostale elemente, da, prihajajo (v resnici večina) od zvezde.

Zaporedje je približno naslednje:

Ko je bilo Vesolje mlado, je bila naša Galaksija mlada: bil je oblak iz vodika in helija. Nato so se rodile nekatere zvezde (imenovane zvezde populacije III), ki so začele sežigati vodik v helij, v zadnjih fazah življenja pa so helij sežgale v težke elemente, kot so ogljik, dušik, do zelo majhnih količin železa (najbolj stabilna element) in še več do urana.

Odvisno od njihove mase, seveda. Manjša od teh zvezd je lahko še vedno okoli nas, večja pa je eksplodirala in te nove elemente poslala v galaktični (znan tudi medzvezdni) medij.

Nato so se iz zdaj obogatenega medija rodile nove zvezde (imenovane zvezde Pupulation II). Ti so imeli seveda veliko vodika in helija, vendar so imeli tudi nekaj težjih elementov. Po drugi strani pa so nekatere še vedno opazne (manjše, ki trajajo dlje), nekatere pa so eksplodirale (večje, ki hitreje gorijo).

Ta drugi val zvezdnih eksplozij je bolj obogatil medzvezdni medij (galaktični medij), zato se je lahko rodila nova generacija zvezd. Te so znane kot zvezde Pupullation I. Naše sonce je eno izmed njih.

Toda vsa masa oblaka, ki je tvoril naše Sonce, ni šla v Sonce. Nekateri, če so sestavljali planete, in s tem tudi nas same.

Atomi na naših telesih torej prihajajo iz predplanetarnega oblaka, ki je bil sestavljen iz prvotnega vodika, obogatenega z eksplozijami Populacija III in Populacija II.

Prosimo, upoštevajte: zaradi kemičnih reakcij ni treba, da so elektroni v atomih enaki, kot so bili, ko so jih zvezde izrinile, jedro pa je.


Skoraj vsa jedra vodika (protoni), nekaj atomskih jeder helija in sledi litijevih jeder naj bi nastala zgodaj v vesolju, po velikem poku. Skoraj vsa druga atomska jedra naj bi nastala v zvezdah ali razpadla iz atomskih jeder, ki so nastala v zvezdah. Manjši del nastane pri trkih visokih energij s kozmičnimi žarki.

Elektroni trupa atomov v delih, ki so nastali med velikim pokom, del njih nastanejo, ko nevtroni razpadejo na protone. Ti nevtroni so bili lahko prosti nevtroni ali nevtroni, vezani v nestabilna atomska jedra.

Zato naše telo ne vsebuje popolnoma enakih atomov, kot so nastali v zvezdah. Toda brez zvezd večina atomov poleg vodika v našem telesu ne bi obstajala.

Naše telo vsebuje veliko popolnoma enakih atomskih jeder, kot so nastala v zvezdah, in ne popolnoma enakih atomov / ionov.

Če smo nekoliko natančnejši: naše telo ne vsebuje veliko prostih atomov, ampak predvsem molekule in ione.


Kemični elementi v naših telesih so podedovani od Zemlje. Zemlja je nastala v kolutu plina in prahu, ki se je vrtel okoli protosunka pred 4,5 milijardami let. Material, ki je tvoril Zemljo, je bil izbor materiala iz tiste protozvezdne meglice, ki je bila nekoč del večjega molekularnega oblaka.

Torej so bili atomi v našem telesu nekoč del tega molekularnega oblaka, zato moramo razumeti, kako so prišli tja.

Po prvih desetih minutah je vesolje vsebovalo predvsem vodik, helij in nekaj sledi litija, devterija in tricija - in to je vse. Brez kisika, železa, ogljika itd.

Skoraj vsi težji kemični elementi so narejeni znotraj zvezd. Tam bi se lahko ustavili - atomi ogljika, kisika, kalcija itd. V naših telesih mora so bili narejeni v zvezdah in ker so ti atomi / jedra stabilni, morajo preživeti nespremenjene (lahko bi se prepirali o tem, ali se njihovi elektroni zamenjajo v kemijskih reakcijah itd., ker pa elektronov ni mogoče razlikovati, to skoraj ni pomembno).

Toda kako pridejo v molekularni oblak in kakšne zvezde tvorijo te elemente? Nekaj ​​odgovorov pravilno prepozna ogromne zvezde, ki eksplodirajo kot supernove, kot pomembne. Vendar nikakor niso edini sodelavec ali celo najpomembnejši sodelavec za nekatere elemente.

Če vzamemo ogljik in dušik, se ti proizvajajo v jedrskih reakcijah znotraj zvezd, ki so celo nekoliko manjše od sončne mase med vodoravnimi in asimptotičnimi velikanskimi vejami. Te zvezde so lahko manj masivne in tvorijo manj C in N kot masivne zvezde, vendar jih je veliko več. Osrednji material se med toplotnimi impulzi meša s površino, zunanja ovojnica, obogatena z različnimi kemičnimi elementi, pa se s počasnim vetrom postopoma izgublja v vesolju. To je glavni vir ogljika, dušika, fluora, litija in številnih težkih elementov - Ba, La, Zr, Sr, Pb in mnogih drugih - proizvedenih v s-procesu. Približno 50% elementov, težjih od železa, nastane v s-procesu, kar se lahko zgodi tako pri masivnih zvezdah, ki eksplodirajo (predvsem izotopi z $ A <90 $), kot pri manj masivnih zvezdah AGB s počasnimi, masivnimi vetrovi (elementi gor za svinec in bizmut).

Med supernovami tipa Ia se proizvajajo tudi železo, nikelj in številni drugi elementi, kot so žveplo in silicij. To je detonacija belega pritlikavca, končna stopnja zvezde z majhno maso, po prenosu mase ali združitvi. Blažje eksplozije novih, ki jih povzroči vžig materiala, naraslega na belega palčka, obogatijo tudi medzvezdni medij.

Vsi ti različni procesi ustvarjajo značilne vzorce številčnosti elementov.

Obogateni material odnesejo sosednje eksplozije supernove, interakcije s spiralnimi kraki in drugimi molekularnimi oblaki. Hladi, kondenzira in propade, da tvori novo generacijo zvezd.

Analiza "predzolčnih zrn", ki jih najdemo v meteoritih, nam pove, iz česa se je oblikoval naš sončni sistem. Te analize nam povedo, da so bili vsi zgoraj navedeni procesi pomembni pri ustvarjanju kemičnih elementov, ki tvorijo Zemljo, in s tem tistih v naših telesih.

[Dodatne podrobnosti o proizvodnji elementov, težjih od železa (vključno s supernovami, zvezdami AGB z majhno maso, nevtronskimi zvezdami, ki trčijo itd.), Najdete v odgovoru na to vprašanje v Physics SE. ]


Predvidevam, da dve leti z zamudo (lol) rečem, da na resnični znanstveni podlagi ne moremo dejansko reči da ali ne na vprašanje. O tej zadevi ste dobili izvrstne teorije, toda za odgovor na to vprašanje bi morali dokumentirati in spremljati življenje enega samega atoma, kako ta postane, kar postane, in mu slediti vse do njegovega obstoja. človeško telo ... Česar trenutno ne moremo storiti. Mogoče nekega dne? :) Vendar še ne.

Vprašanje je tisto, ki sem ga že tisočkrat preučil, vendar morate vedno gledati na osnovo dejstva. Dejstvo je preverljivo opazovanje in ker nihče ni zasledil in bil priča, kako se atom iz supernove pretaka do človeškega telesa, nihče ne more zgolj odgovoriti z "da" ali "ne". Niti 'da, večinoma'.

Verjetnosti so, da so v takšni ali drugačni obliki enake, vendar to uporablja besedo "kvote". Zastavili ste izvrstno vprašanje ... Toda nanj ni mogoče odgovoriti in verjetno ne bo v našem življenju.


Da, vsi atomi v katerem koli organizmu in dejansko na celotni Zemlji obstajajo približno 13,8 milijarde let (vodik, helij, litij) od začetka vesolja ali so bili narejeni v različnih zvezdah. Nekateri elementi so nastali v supernovah, drugi pa v drugih vrstah livarn zvezdnih elementov.

Pred približno 4,5 milijardami let se Zemlja oblikuje. Uporabljam "biti", ker čeprav večina že obstaja, postopek še vedno poteka, meteoriti in druge vrste materiala še naprej padajo na Zemljo, vendar obstajajo tudi atomi, ki zapuščajo Zemljo. Večina atomov, ki tvorijo Zemljo, je tu že zadnjih 4 milijarde let.

Zdaj se kateri koli organizem dobesedno gradi iz teh atomov. Ne samo med rastjo, ampak v resnici se vsi atomi nenehno nadomeščajo v postopku vzdrževanja, kar je eden od razlogov, zakaj morajo odrasli še vedno jesti, atome nenehno izgubljamo in jih tako nadaljujemo z novimi.

Ker so nekateri atomi nedavno prispeli, so bili nekateri naši atomi dejansko v vesolju že prejšnji teden, vendar je bila večina že dolgo del Zemlje, atomi v naših telesih pa v veliko več organizmih . Bili so v bakterijah, v dinozavrih, drevesih, gobah, ribah, krompirju, v trilobitih, solati in neštetih drugih.

Nekateri naši atomi so v oceanih že od nastanka; drugi so bili milijarde let zaprti v skali, preden so končali v naših telesih. In ker so le začasno v nas, bodo naslednji teden morda v obratu, naslednji pa v želvi.


Ker atomi niso niti ustvarjeni niti uničeni, bi lahko bili iz česar koli. Ne samo delci, ki so bili nekoč zvezde, ampak le delci v zraku, kisiku, ki ga vdihavamo, ozračju. Ker smo ustvarjeni iz sperme in jajčne celice dveh ljudi, vsebujemo molekule iz njihovih teles. To je zelo zanimiva razprava.


Koliko človeškega telesa sestavlja zvezdni prah?

Ste se kdaj vprašali, od kod ste? To so stvari v vašem telesu, kot so kosti, organi, mišice ... itd. Vse te stvari so narejene iz različnih molekul in atomov. Toda od kod te majhne sestavine? In kako so nastali? Odgovor na ta vprašanja nas bo vrnil v davne čase, ko je bilo vesolje precej drugačno kot zdaj. Vendar je bila fizika enaka.

Zgodnje vesolje se je po velikem poku razširilo le 3 sekunde, preden se je ohladilo do stanja, ko so se subatomski delci sestavili v atome. Vodikovi atomi so najprej nastali, saj so najpreprostejši tip atoma. Atomi vodika vsebujejo v jedru samo en proton, zaradi česar je na periodični tabeli elementov številka ena. Potem ko se je vesolje nekoliko postarilo (približno 300 milijonov let), so se vodikovi atomi začeli kopičiti pod silo gravitacije. Ko so se te kepe povečevale, je pritisk v središču naraščal. Ko je temperatura dosegla 15 milijonov stopinj F, je pritisk povzročil, da je vodik zlil njihova jedra. Ta postopek je znan kot jedrska fuzija. Pozitivno nabita jedra se naravno odbijajo. Vendar se pri visokih temperaturah in tlaku jedra premikajo dovolj hitro, da se zdrobijo in stopijo. Ko se dve protonski jedri atomov vodika zlijeta, tvorita jedro, sestavljeno iz dveh protonov. Nekateri elektroni se tudi kombinirajo s protoni in tvorijo nevtrone in nevtrine. Ti nevtroni se vežejo tudi na jedro, kar mu pomaga, da ostane bolj stabilno pod jedrskimi silami. Atom z dvema protonoma v jedru je helij. Zato je helij številka dve na periodnem sistemu elementov. Postopek fuzije sprosti tudi veliko energije, pri kateri se del vodikove mase pretvori v svetlobno energijo. Ta pretvorba mase v energijo uporablja Einsteinovo znamenito enačbo: E = mc 2.

V tem trenutku ima naše vesolje kup velikih grudic vodika, ki se zlijejo, da ustvarijo helij in hkrati sproščajo velike količine svetlobe. Temu običajno rečemo zvezda! Dejansko to počne naše sonce, ko govorimo (ali beremo). Ko se zvezda stara, nato helij zlije z vodikom in tvori litij, ki ima v svojem jedru tri protone. Oglejte si periodni sistem, da vidite, za katero številko gre. Ta fuzijski postopek še naprej ustvarja vedno večja jedra. Četrti, peti in vse do 26.

To je splošna ideja, vendar ni ravno tako enostavno. Ne smemo pozabiti, da imamo tukaj pravzaprav jedrsko fiziko. Videti je precej preprosta slika, kot smo jo pravkar opisali, toda od blizu je pravzaprav zapletena sestavljanka.

Postopek fuzije dejansko ne ustvari elementov po vrstnem redu skozi periodni sistem. Dejansko postopek poskoči. In nekatera spojena jedra propadajo do nižjih elementov, ki so bili preskočeni. Fuzija ustvarja tudi nevtrone, ki se kombinirajo z atomi in tvorijo izotope, ki delujejo kot atomski bratranci. Na splošno lahko rečemo, da zvezda v postopku fuzije proizvaja vse elemente do železa v periodnem sistemu. Podrobnosti tega procesa so fascinantne, vendar nas odvračajo od odgovora na zastavljeno vprašanje.

Element s 26 protoni v jedru je železo. Izkazalo se je, da je to zadnji ustvarjeni element. Za ustvarjanje višjih elementov fuzija zahteva več energije, kot jo proizvede. Prej smo omenili, da zvezda sveti, ker taljeni atomi sproščajo energijo (E = mc 2). Količina sproščene energije pa postaja vedno manjša, ko atomi rastejo. Sčasoma pri železu sploh ni energije. In za elemente, ki presegajo železo, je za fuzijo potrebnih več energije, kot jo lahko zagotovi gravitacijski tlak.

Ko zvezda ustvari dovolj železa, fuzija preneha in vroče goreče jedro se začne hladiti. Do te točke vroče jedro zvezde izbruhne navzven in prepreči, da bi gravitacija sesula zvezdo. Zdaj, ko se je zvezda ohladila, se jedro ne širi več in gravitacija hitro sesuje zvezdo. Zvezda implodira z dovolj energije, da nekatere atome takoj stopi v višje elemente, kot so nikelj, kripton, zlato, uran, itd. Ta hitra in silovita implozija sprosti ogromno energije, ki eksplodira zvezdo. Temu pravimo supernova! Astrofiziki še vedno niso povsem prepričani v podrobnosti o tem, kako eksplodira supernova. Upajmo, da boste to kdaj ugotovili!

Eksplodirani ostanki supernove potujejo skozi vesolje, da bi se nekoč strmoglavili z drugim zvezdnim prahom in rodili novo zvezdo. To je življenje našega vesolja.

Zdaj, ko smo ugotovili, da je vsak element v periodnem sistemu poleg vodika v bistvu zvezdni prah, moramo ugotoviti, koliko našega telesa sestavlja ta zvezdni prah. Če vemo, koliko atomov vodika je v našem telesu, potem lahko rečemo, da je ostalo zvezdna prah. Naše telo je sestavljeno iz približno 7x10 27 atomov. To je veliko atomov! Poskusite to številko zapisati na papir: 7 z 27 ničlami ​​za njo. Pravimo približno, kajti če si počupaš dlako ali si pobereš nos, jih bo morda nekoliko manj. Zdaj se izkaže, da je od teh milijard milijard milijard atomov 4,2x10 27 vodik. Ne pozabite, da je vodik prah in ne prah. Tako ostane 2,8x10 27 atomov zvezdnega prahu. Tako je količina atomov zvezdnega prahu v našem telesu 40%.

Ker so atomi zvezdnega prahu težji elementi, je odstotek zvezdne mase v našem telesu veliko bolj impresiven. Večina vodika v našem telesu plava okoli v obliki vode. V človeškem telesu je približno 60% vode, vodik pa predstavlja le 11% te vodne mase. Čeprav je voda sestavljena iz dveh atomov vodika za vsak kisik, ima vodik veliko manjšo maso. Lahko sklepamo, da je 93% mase v našem telesu zvezdni prah. Samo pomislite, že dolgo si je nekdo morda zaželel zvezdo, iz katere ste sestavljeni.


Astrofizika razkriva izvor človeškega telesa

Na najmanjši ravni človeško telo sestavljajo delci: večinoma atomska jedra in elektroni.

Čeprav obstaja okoli 90 naravnih elementov, izvirajo iz najrazličnejših krajev, preden so sploh prispeli na Zemljo.

Vroči Big Bang zagotavlja izvor najlažjih elementov: vodika in helija, ki še vedno predstavljata 98% današnjega vesolja.

Zvezde, ki živijo, gorijo in umrejo, zagotavljajo tistih drugih 2% in prevzemajo odgovornost za kompleksne molekule, ki jih vsebuje naše vesolje.

Majhne zvezde, kot je Sonce, zlijejo lahke elemente v težje in počasi gradijo vrhunec periodnega sistema z dodajanjem nevtronov enkrat naenkrat.

Večje zvezde končajo svoje življenje v supernovah, njihova jedra se sesujejo in eksplodirajo ter izženejo ogromne količine zgorelega goriva nazaj v Vesolje.

Medtem se beli palčki in nevtronske zvezde združijo in eksplodirajo, kar še bolj obogati Vesolje.

Zahvaljujoč NASA-inemu rentgenskemu teleskopu Chandra lahko opazimo, koliko vsakega težkega elementa prihaja iz nedavnih eksplozij supernove.

Ko gre za človeško telo, večina tega, kar nas sestavlja, prihaja iz supernov in ne iz katerega koli drugega vira.

Največja najdba? Vsak element, potreben za izdelavo DNK, najdemo v posledicah eksplodirajočih zvezd.

Večinoma nemi ponedeljek pripoveduje kozmično zgodbo astronomskega predmeta, slike ali pojava v slikah, vizualnih delih in ne več kot 200 besedah.


Jennifer Johnson

& # 8220 zdaj lahko preslikamo številčnost vseh glavnih elementov, ki jih najdemo v človeškem telesu, na stotine tisoč zvezd v naši Mlečni cesti. & # 8221

"Zgodba o človeškem zanimanju je, da lahko zdaj preslikamo obilnost vseh glavnih elementov, ki jih najdemo v človeškem telesu, na stotine tisoč zvezd v naši Mlečni cesti," je povedala Jennifer Johnson z državne univerze Ohio. "To nam omogoča, da postavimo omejitve glede tega, kdaj in kje v naši galaksiji so se potrebni elementi razvijali, nekakšno" začasno galaktično bivalno območje ".

Katalog številčnosti kemikalij, iz katerega so bili ustvarjeni ti zemljevidi, je bil javno objavljen kot del Trinajste izdaje podatkov SDSS in je na spletu na voljo vsem na www.sdss.org.


2

Na začetku je bilo vesolje zelo vroče. Bilo je tako vroče, da prvotno protoni in nevtroni niso bili stabilni in če bi nastali, bi takoj prodrli v sestavne kvarke. Ko se je vesolje širilo, se je ohladilo in je bilo na neki točki dovolj hladno, da je zanesljivo oblikovalo protone in nevtrone. Tudi zgodnje vesolje je bilo izredno gosto, tako da ste zdaj dobili # prostih protonov in nevtronov, ki so trčili drug v drugega. Lahko so se na kratko kombinirali, a vse je bilo še vedno tako vroče, da so bili ti zgodnji atomi nestabilni in bi kar odleteli.

Po še malo razširitvi / hlajenju se lahko protoni in nevtroni nenadoma povežejo v prve stabilne atome. Če sta protona in nevtrona trčila drug v drugega, se lahko združita, da tvorita H 2. Če sta protona in H 2 trčila drug v drugega, se lahko združita, da tvorita He 3. Če sta H 2 in He 3 trčila drug v drugega, lahko tvorita On 4 (medtem ko je izgubil dodaten proton).

Torej, najzgodnejši atomi so nastali ravno takrat, ko se je vesolje ohladilo, z naključnimi interakcijami, kot je opisano zgoraj. Ta postopek se imenuje nukleosinteza Big-Bang

Vendar ta postopek ni bil odprt. Zlasti je bilo zelo malo atomov, nastalih z atomsko težo večjo od 4, in skoraj nobenih atomov, oblikovanih z atomsko težo večjo od 7. To se imenuje blokada ceste & quotmass-5. & Quot

Razlog za oviro je v tem, da ni stabilnih izotopov atomske mase 5. Če vzamete atom He 4 in dodate proton, potem dobite atom Li 5, ki je zelo radioaktiven in skoraj takoj razpade na He 4 . Če vzamete He 4 in mu dodate nevtron, dobite He 5, ki je podobno nestabilen in razpade nazaj do He 4.

Tako je edini način, da dobimo atomsko maso 6 in 7 atomov v zgodnjem vesolju, "quotjump over" in izotopi mase 5. To lahko storimo s sorazmerno redkejšimi reakcijami H 2 in He 4, da tvorita Li 6, nato H 3 in He 4, da tvorita Li 7, in He 3 in He 4, da tvorita Be 7.

Podobna ovira je pri masi-8 in izotopi mase 6 in 7 v zgodnjem vesolju so bili že tisočkrat manj bogati kot elementarni vodik, zato so bili vsi izotopi, večji od mase 8, proizvedeni le v izredno majhnih količinah, če so bili so bili sploh proizvedeni.

Če želite odgovoriti na vaše drugo vprašanje, "Kako to vemo?" Osnovni odgovor je, da je zgornji model videti pravilen, vendar nepopoln. Zgornje reakcije se pojavijo z različnimi verjetnostmi in te verjetnosti lahko eksperimentalno preizkusimo v laboratoriju. To je dobro razumljena jedrska fizika. Potem lahko glede na te verjetnosti uporabimo zgornji model za napovedovanje relativne številčnosti elementov, ki bi jih morali opazovati v vesolju. Zlasti lahko pogledamo spektre drugih zvezd, da določimo njihov relativni delež vodika, helija in litija.

Za vsakega od vas, ki vas zanima kozmologija, je to dokaj kul rezultat. Nukleosinteza velikega poka se je zgodila šele približno 10-20 sekund po velikem poku, nato pa je bilo vesolje prehladno, da bi prišlo do spontane fuzije, zato naj bi bili ti deleži v tistem trenutku razmeroma zamrznjeni. Opazovanja številčnosti elementov v zvezdah nam dajejo posnetek zgodnjega vesolja nazaj do 20 sekund po velikem poku. V nasprotju s tem pa je vesolje postalo pregledno šele približno 380.000 let po velikem poku, zato je znanstvenik na en način lahko pogledal nazaj čez ta prehodnost preglednosti in tako hvaljeno kozmično mikrovalovno ozadje (CMB).

Rezultati takih opazovanj so, da so deleži vodika in helija natančno takšni, kot so pričakovani. Vendar pa so vrednosti litija veliko nižje, kot bi pričakovali. To je v kozmologiji znano kot "quotlithium problem" in obstaja veliko hipotez o vzroku, vendar zaenkrat ni nobenih dokončnih rezultatov. Mogoče je, da je zgornji model pravilen, toda nek sekundarni učinek je v zgodnjem vesolju porabil veliko litija, ali pa je zgornji model nekako napačen, čeprav temelji na trdnem sodobnem razumevanju jedrske fizike .


Narejeni smo iz zvezd: pogled na človeški pepel pod močnim mikroskopom

Za Gabrielo Reyes Fuchs se je vse spremenilo na dan, ko je njen oče poklical. Zdravnik, ki je v svoji dolgi in uspešni karieri rešil številna življenja, zdaj je bilo ogroženo njegovo lastno življenje. Bil je diagnosticiran z levkemijo in stvari niso izgledale dobro. Gabriela je odložila slušalko in ujela let v Mehiko, kjer je živel.

Šest dni kasneje je njen oče umrl.

Ogledala si je prizor pred seboj, ko je ležal na črni torbi, pripravljen na zadrgo. Bila je zmedena. Kako bi lahko bilo to? Kako bi lahko bilo življenje tako ...dokončno?

Fotograf, ki je svet vedno razumel vizualno, se ni mogla otresti misli, za katero je vedela, da je nora, vendar se niti enkrat ni vprašala - njegov pepel je morala videti pod mikroskopom.

Gabriela je odšla na prestižno univerzo v bližini in prosila znanstvenike, naj ji omogočijo dostop do njihovega laboratorija. Pojasnili so ji, da so človeški pepel že dolgo analizirali pod mikroskopi, nastale slike pa so bile preprosto črne, bele in sive. Eden od znanstvenikov je Gabrieli rekel, da bi se, če ne bi verjela, lahko sama poiskala.

Z novim močnim mikroskopom je pod objektiv položila diapozitiv, ki ga je naredila iz pepela svojega očeta, in se sklonila, da je pogledala v okular.

Naenkrat je njena žalost prešla v mir.

To ni bilo mrtvo. Bilo je vesolje. Bilo je kot teleskop, usmerjen navzgor proti nočnemu nebu. Namesto zgolj človeškega pepela je zagledala večbarvne meglice, ki so bile podobne posnetkom, ki jih je posnel teleskop Hubble.

Turkizna širina je osvetlila prostranstvo, medtem ko je vijolična meteorska ploha v daljavi osvetlila kopico planetov. Nahajali so se oblaki lahkotnosti in teme, posejani z zvezdami, ki so oddajale luči oranžne, zelene, rdeče in modre. Ob pogledu na očeta, za katerega je mislila, da ga ni več, je zdaj svojo izgubo razumela na povsem nov način.

"Vsa moja dojemanja resničnosti, življenja in smrti so bila takoj zdrobljena," je dejala Gabriela v svojem TEDx govoru za leto 2018. »Bilo je kot lebdeti v vesolju, a hkrati biti tisti ekspanzivni prostor. Ves strah je izginil. Nisem čutil ločenosti od ničesar. «

Tudi tu ni šlo samo za pepel njenega očeta. Zdaj je znano, da je ves človeški pepel podoben čudovitemu, raznobarvnemu, zvezdam napolnjenemu, obsežnemu vesolju.

Tudi to niso samo stvari umetnikov in duhovnih gurujev.

Leta 2017 je študija 150.000 zvezd dokazala, da imamo ljudje in naša galaksija 97% enakih atomov. Čeprav se spopadata že tisočletja, imata morda znanost in duhovnost več skupnega, kot je videti na prvi pogled - navsezadnje je izvor človeštva v resnici nebesa.

Vaše življenje je mogoče izslediti pred 13,8 milijardami let, ko se je vesolje začelo z Velikim pokom. V sekundi se je ohladil dovolj, da so nastali delci. V nekaj sto tisoč letih so se ti delci združili in tvorili prve preproste atome - vodik in helij. V naslednjih nekaj sto tisoč letih je gravitacija ustvarjala vrtinčne pline, ki so tvorili velike diske, in rodile so se prve zvezde. Od tega trenutka so se prvotne zvezde pojavile v milijardah in vrgle prvo luč v vesolje. Znotraj njihovih helijevih jeder so bili ustvarjeni novi elementi. Prvič so nastale ogromne količine kisika, ogljika in dušika - ravno iz tega je sestavljeno vaše človeško telo.

Tako kot njihovi človeški zapustniki se tudi zvezd na koncu konča, ker ni dovolj energije za njihovo vzdrževanje. Torej se sesujejo in detonirajo. Pred 13 milijardami let je smrt prve generacije masivnih zvezd razširila nove atomske elemente v prazno. Zdaj je vesolje vsebovalo vse, kar je potrebno za življenje. Njihova smrt ti je dala življenje.

Dobesedno ste narejeni iz zvezdastega prahu.

O tem sta v svoji knjigi Življenje z zvezdami: Kako je človeško telo povezano s Življenjski cikli Zemlje, planetov in zvezd.

"Ves material v naših telesih izvira iz tistega ostanka zvezdastega prahu," pravi Iris, "in se znajde v rastlinah in od tam v hranilih, ki jih potrebujemo za vse, kar počnemo - razmišljamo, premikamo, rastemo".

Ko se je Gabriela sklonila, da je pogledala v hladen, kovinski okular mikroskopa in je zagledala očetovo telo, kakršno je bilo nekoč, kaj ji je povedalo o resnični naravi izgube? Če se po smrti vrnemo v svoje najbolj temeljno stanje, ali se lahko zgodi, da se nič - in nihče - nikoli ne izgubi?

Carl Sagan je slavno dejal: "Mi smo način, da vesolje spozna samo sebe. Nekateri deli našega bitja vedo, od kod smo prišli. Hrepenimo po vrnitvi. In lahko, ker je tudi kozmos v nas. Izdelani smo iz zvezdnih stvari. "

Nedolgo nazaj so me v oddaji The Today Show povabili, da se pogovarjam o eseju, ki sem ga napisal v Mediju, o tem, da skoraj umrem, in o tem, kako se počuti. Ko sem sedel nasproti slavnega meteorologa, ki je obrnil voditelja oddaje Today Show Al Rokerja in me prosil, naj opišem svoje izkušnje, me je nekaj premagalo. Svoje govorniške točke bi imel pripravljene za recitiranje, toda v tistem trenutku - na televiziji v živo pred 2 milijonoma gledalcev - sem ga nenadoma pogledal in preprosto rekel: "Bilo je vreme". Veste, ko sem skoraj umrl, so to, kar sem videl pred seboj in se hkrati počutil kot del, oblaki, veter, sonce in dež. Ko se je moje telo začelo ustavljati in dihati, sem se doživljal kot kozmos, tako kot je Gabriela videla, da je postal njen Oče.

Če dobro pogledate, naš fizični svet razkrije tisto, kar intuitivno vemo, po čemer globoko hrepenimo v življenju in izgubi. After almost dying, I poured through hundreds of scientific studies — ecology, biology, astronomy, physics — and I kept finding this connection, again and again. It seems as though the more science advances, the more our connection to “something greater” makes itself apparent.

Gabriela will never get her Father back, as she knew him. Losing someone you love is undeniably painful, and wrenching, and chronic. But love transcends our own needs. Love — true love — means wanting to know those you lost are not lost. That they are not alone. That they made their way to somewhere…greater.

Isn’t it most telling that we lose so much magic in the journey from childhood to adulthood, yet we never lose our wonder in looking up at the stars?


Before fusion was understood, how did astronomers explain how stars worked?

I am mostly talking about the last few hundred years, once it was accepted fact that the stars weren’t just lights on a giant moving sphere.

Were there theories as to what caused the sun and other stars to shine? We now understand that fusion is the primary method of energy production, but it wasn’t known until the 20th century.

"Where the sun's energy comes from" is only an issue if you understand that energy can't just appear out of nowhere, that energy must be conserved. And the whole concept of conservation of energy is a relatively recent discovery, too. Scientists were only starting to grapple with the core issues of energy conservation in the early 1800s, formalized, in part, in an 1837 paper by Karl Mohr, and generally accepted by scientists by the end of the 1840s. Hans Bethe proposed stellar fusion in 1939. Arthur Eddington proposed hydrogen fusion in 1920. (Thanks, u/EZ-PEAS) So you only had a narrow window of time, less than 100 80 years total, where people seriously understood that the sun's energy had to come from nekaj, but couldn't explain exactly what that something was.

BUT, for that 70-80 year period, the sun was indeed a big "problem", as it seemed to violate (or even flaunt) the idea of energy conservation.

The German scientist Julius von Meyer was the first to really tackle it. He started with the idea that the sun was made of combustible fuel and oxygen, but quickly figured that the sun would run out of material far too quickly. He then published in 1848 that, absent a source of new energy, the sun should cool off completely after 5,000 years. Since this clearly wasn't actually happening, he proposed that the surface of the sun was constantly being bombarded by asteroids and comets, and that the gravitational-turned-heat energy of these frequent collisions was keeping the sun hot and luminous.

Meyer's ideas were independently developed by several other contemporary scientists, but none of them were taken very seriously (or at least not for very long).

A much better hypothesis, and one that was actually very slightly correct, was first proposed by Hermann von Helmholtz. In 1854, Helmholz (who had himself done a lot of work establishing the conservation of force/energy in the 1840s) suggested that gravitational contraction was the mechanism keeping the sun hot. As the sun cooled, it would shrink, which would increase pressure internally, which would in turn release more heat. This theory was built upon by William Thomson, 1st Baron Kelvin (for whom the "kelvin" SI unit is named), originally a fan of the "falling asteroids" theory. Thompson believed the sun was first heated by a bunch of asteroid collisions, and then kept hot by continuing thermal contractions. Between the two, the estimate was that the sun had been around for about 20 million years, and probably had a good 5 or 6 million years left in it.

(This is "slightly correct" in that cooling-driven contraction of large bodies does release heat. Jupiter and Saturn both radiate more heat than they receive from the Sun because of this same mechanism. It's just not what has kept the sun so blazing hot for billions of years.)

This gravitational thermal contraction theory bothered a lot of scientists, because it meant the sun was not very old (and thus, Earth was not very old) and also meant that the sun might not have very much longer to live. Darwin, for example, was troubled because if the sun was only 20-some million years old, the Earth might not be old enough for his "evolution by natural selection" to have taken place. Geologists were convinced the earth must be at least 100 million years old, and nobody could square this observation with the apparent young age of the sun. Also, the thermal contraction theory required the sun to be constantly shrinking, but nobody had detected a measurable change in the sun's size.

By the zelo end of the 1800s, radioactivity was catching scientists' attention, and the final pre-fusion model of the sun's energy, popular in the early 1900s, was that the sun was made—at least partly—of radioactive material like radium. It only needed a small amount of radioactive material to be as hot and bright as it was, and there was clearly a lot of helium in the sun (based on spectral line observations). and helium was a known byproduct of radioactive alpha decay. This seemed like a slam dunk for about a minute, and then problems immediately started cropping up. But it was enough to carry scientists limping along until Eddington proposed, and Bethe later explained in Nobel-winning detail, fusion as the engine of all the sun's observed heat and light, which, with some refinement, brings us into our present understanding of how the sun works.


Human body contains 97 percent stardust like stars

Houston: Ninety-seven per cent of the human body consists of stardust, claim scientists who have measured the distribution of essential elements of life in over 150,000 stars in the Milky Way galaxy.

The six most common elements of life on Earth - including more than 97 per cent of the mass of a human body - are carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, sulphur and phosphorus. It is an undeniable fact that most of the essential elements of life are made in stars, researchers said. "For the first time, we can now study the distribution of elements across our Galaxy," said Sten Hasselquist of New
Mexico State University in the US.

"The elements we measure include the atoms that make up 97 per cent of the mass of the human body," Hasselquist said. The new results come from a catalogue of more than 150,000 stars for each star, it includes the amount of each of almost two dozen chemical elements.The new catalogue includes all of the "CHNOPS elements" - carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, phosphorous, and sulphur - known to be the building blocks of all life on Earth.

This is the first time that measurements of all of the CHNOPS elements have been made for such a large number of stars. Researchers used spectroscopy to make measurements. Astronomers in the Sloan Digital Sky Survey have made
these observations using the APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment) spectrograph on the 2.5 metre Sloan Foundation Telescope at Apache Point Observatory in New Mexico.

This instrument collects light in the near-infrared part of the electromagnetic spectrum and disperses it, like a prism, to reveal signatures of different elements in the atmospheres of stars. A fraction of the almost 200,000 stars surveyed by APOGEE overlap with the sample of stars targeted by the NASA Kepler mission, which was designed to find potentially Earth-like planets.

"By working in the infrared part of the spectrum, APOGEE can see stars across much more of the Milky Way than if it were trying to observe in visible light," said Jon Holtzman of New Mexico State University. "Infrared light passes through the interstellar dust, and APOGEE helps us observe a broad range of wavelengths in
detail, so we can measure the patterns created by dozens of different elements," said Holtzman.

Many of the atoms which make up your body were created sometime in the distant past inside of stars, and those atoms have made long journeys from those ancient stars to us. While humans are 65 per cent oxygen by mass, oxygen makes up less than one per of the mass of all of elements in space. Stars are mostly hydrogen, but small amounts of heavier elements such as oxygen can be detected in the spectra of stars.

With these new results, APOGEE has found more of these heavier elements in the inner galaxy. Stars in the inner galaxy are also older, so this means more of the elements of life were synthesised earlier in the inner parts of the Galaxy than in the outer parts.


The particle physics of you

Not only are we made of fundamental particles, we also produce them and are constantly bombarded by them throughout the day.

Fourteen billion years ago, when the hot, dense speck that was our universe quickly expanded, all of the matter and antimatter that existed should have annihilated and left us nothing but energy. And yet, a small amount of matter survived.

We ended up with a world filled with particles. And not just any particles&mdashparticles whose masses and charges were just precise enough to allow human life. Here are a few facts about the particle physics of you that will get your electrons jumping.

The particles we&rsquore made of

About 99 percent of your body is made up of atoms of hydrogen, carbon, nitrogen and oxygen. You also contain much smaller amounts of the other elements that are essential for life.

While most of the cells in your body regenerate every seven to 15 years, many of the particles that make up those cells have actually existed for millions of millennia. The hydrogen atoms in you were produced in the big bang, and the carbon, nitrogen and oxygen atoms were made in burning stars. The very heavy elements in you were made in exploding stars.

The size of an atom is governed by the average location of its electrons. Nuclei are around 100,000 times smaller than the atoms they&rsquore housed in. If the nucleus were the size of a peanut, the atom would be about the size of a baseball stadium. If we lost all the dead space inside our atoms, we would each be able to fit into a particle of lead dust, and the entire human race would fit into the volume of a sugar cube.

As you might guess, these spaced-out particles make up only a tiny portion of your mass. The protons and neutrons inside of an atom&rsquos nucleus are each made up of three quarks. The mass of the quarks, which comes from their interaction with the Higgs field, accounts for just a few percent of the mass of a proton or neutron. Gluons, carriers of the strong nuclear force that holds these quarks together, are completely massless.

If your mass doesn&rsquot come from the masses of these particles, where does it come from? Energy. Scientists believe that almost all of your body&rsquos mass comes from the kinetic energy of the quarks and the binding energy of the gluons.

The particles we make

Your body is a small-scale mine of radioactive particles. You receive an annual 40-millirem dose from the natural radioactivity originating inside of you. That&rsquos the same amount of radiation you&rsquod be exposed to from having four chest X-rays. Your radiation dose level can go up by one or two millirem for every eight hours you spend sleeping next to your similarly radioactive loved one.

You emit radiation because many of the foods you eat, the beverages you drink and even the air you breathe contain radionuclides such as Potassium-40 and Carbon-14. They are incorporated into your molecules and eventually decay and produce radiation in your body.

When Potassium-40 decays, it releases a positron, the electron&rsquos antimatter twin, so you also contain a small amount of antimatter. The average human produces more than 4000 positrons per day, about 180 per hour. But it&rsquos not long before these positrons bump into your electrons and annihilate into radiation in the form of gamma rays.

The particles we meet

The radioactivity born inside your body is only a fraction of the radiation you naturally (and harmlessly) come in contact with on an everyday basis. The average American receives a radiation dose of about 620 millirem every year. The food you eat, the house you live in and the rocks and soil you walk on all expose you to low levels of radioactivity. Just eating a Brazil nut or going to the dentist can up your radiation dose level by a few millirem. Smoking cigarettes can increase it up to 16,000 millirem.

Cosmic rays, high-energy radiation from outer space, constantly smack into our atmosphere. There, they collide with other nuclei and produce mesons, many of which decay into particles such as muons and neutrinos. All of these shower down on the surface of the Earth and pass through you at a rate of about 10 per second. They add about 27 millirem to your yearly dose of radiation. These cosmic particles can sometimes disrupt our genetics, causing subtle mutations, and may be a contributing factor in evolution.

In addition to bombarding us with photons that dictate the way we see the world around us, our sun also releases an onslaught of particles called neutrinos. Neutrinos are constant visitors in your body, zipping through at a rate of nearly 100 trillion every second. Aside from the sun, neutrinos stream out from other sources, including nuclear reactions in other stars and on our own planet.

Many neutrinos have been around since the first few seconds of the early universe, outdating even your own atoms. But these particles are so weakly interacting that they pass right through you, leaving no sign of their visit.

You are also likely facing a constant shower of particles of dark matter. Dark matter doesn&rsquot emit, reflect or absorb light, making it quite hard to detect, yet scientists think it makes up about 80 percent of the matter in the universe.

Looking at the density of dark matter throughout the universe, scientists calculate that hundreds of thousands of these particles might be passing through you every second, colliding with your atoms about once a minute. But dark matter doesn&rsquot interact very strongly with the matter you&rsquore made of, so they are unlikely to have any noticeable effects on your body.

The next time you&rsquore wondering how particle physics applies to your life, just take a look inside yourself.


Did atoms in human body indeed come from stars? - astronomija

The elements come from one of three sources. The first source was the BIG BANG that created the Universe 14 billion years ago.

When the big bang occurred, the elementary particles initially were too hot to make any stable atoms. but after a few thousand years, when things cooled down a lot, Hydrogen and Helium got made. The ratio was about 1 He for every 4 H atoms. To se imenuje RIMORDIAL NUCLEOSYNTHESIS.

Then for elements from He to Fe: these elements are made on the interior of BIG stars (bigger than sun). They are stored there until the stars begin to die. At that point they become unstable and shed a lot of mass. they feed elements from Lithium (Li) to Fe iron into the interstellar medium from which new stars form.

Finally for elements from Iron (Fe) to Uranium (U, these elements get made during rare events called supernovae. This is when a really massive star ends its life not in a mild way but in a gigantic explosion. During the few seconds of the SN explosion, all the elements more massive than iron and going all the way up to Uranium (and beyond), get made and spread out into the interstellar medium.

So ponder this: the Fe in your blood was at some point many, many billions of years ago in the center of a star that has since then ceased to exist.

Early in the life of the universe, lots of hydrogen atoms were created through natural physical processes. Even now, approximately 12 billion years after the universe was created, most of the matter in the universe exists as hydrogen atoms. These hydrogen atoms can come together in nuclear processes called fusion, which is the process that powers the sun, and through fusion, heavier atoms such as carbon and nitrogen are produced. These in turn undergo fusion to make even heavier atoms, and it is such processes that created all the atoms in the earth.

According to the Big Bang theory, during the first few minutes after the "beginning," hydrogen, helium, and lithium nuclei formed from the relatively small number of free protons and neutrons that were around. When the universe was around 380,000 years old electrons were able to combine with the nuclei to create atoms Since that time, some of the hydrogen and helium has combined to form stars and galaxies.