第九十四夜 四分之三（1 / 2）

人类还没有在太空中发现任何地球上不存在的元素。

实际上，大自然利用元素周期表中天然存在的98种元素构成了世间的一切，以及遥远的行星、恒星乃至星系。

元素是用质子数来编号的，只要增加质子数，哪怕不稳定那也算做一个元素。

目前理论上还没有质子数的上限，也就是元素是没有上限的。不过绝大多数新元素都是瞬间衰变，不能形成稳定元素。

所有的元素及其同位素，都是用其原子核包含的中子、质子数来界定的。如果用质子数、中子数做一个二维坐标，所有的稳定元素都几乎落在45度的轴附近，而偏离这根轴的地方，都是不稳定的。

由元素组成的物质有的简单，例如太空中普遍存在的氢，有的相当复杂，例如人体。

在宇宙大爆炸初期，只有氢、氦以及少量的锂存在。

随后，这些较轻的元素坍缩成了恒星，在恒星发生核聚变反应的同时，就会生成更重的元素，并在最后发生超新星爆炸的时候散播到宇宙当中，其中包含有一直到铜、铅、汞、金这样的重元素。

在恒星制造的这些重元素当中，大约只有2%聚集形成了行星，为生命的形成备好了原料。

对于碳基生命来讲，碳、氧、氮这些元素至关重要。因此，著名的天文学家卡尔·萨根曾经说：“我们都是星尘”。

如果我们从化合物的角度来看，那么地球上存在比宇宙中其它地方要丰富得多的物质种类。

化合物也是纯物质，只不过是由两种或两种以上的原子构成。例如，水就是由两颗氢原子和一颗氧原子构成。

迄今为止，天文学家在宇宙中大约只发现了220种化合物或分子，几乎所有在地球上都能找到。

当然，本文只是针对地球环境进行讨论，实际上，根据现代科学家对宇宙的观测与计算，宇宙中的物质大致可以分为3种：普通物质、暗物质、暗能量。

其中，普通物质大约占整个宇宙物质的5-15%，暗物质占整个宇宙的25%左右，暗能量占据其余。

普通物质：我们周围所见到的一切物质都是普通物质，均由“基本粒子”构成。

站在元素层面上来看，宇宙中最多的元素是“氢”，大约占据所有物质的90%；其次是“氦”，大约占据物质的9%左右；其余元素的量占据剩下不到1%。

以宇宙中最主要的元素氢为基准，如果氢粒子丰度为100，前十名元素的丰度为：

氢——90%

氦——9.7%

氧——0.085%

碳——0.036%

氖——0.012%

氮——0.011%

镁——0.004%

硅——0.004%

铁——0.003%

硫——0.002%

除了最丰富的氢氦，最多的是氧，然后是碳。

氢通常的单质形态是氢气。它是无色无味无臭、极易燃烧的由双原子分子组成的气体。

氢气是最轻的气体，它是宇宙中含量最高的物质。氢原子存在于水、所有有机化合物和活生物中。

化学性质上氢氧是最活泼好动的，而第二名氦是惰性元素。第一第三碰在一起就是水！所以，水，是宇宙中最丰富的化合物，没有之一。

这个宇宙，从来不缺水。

这也同样说明，为什么生命选择了碳基。碳含量是硅的十倍，生命当然选择更多更容易发生的。

暗物质：暗物质是指无法通过电磁波的观测进行研究，也就是不与电磁力产生作用的物质。人们目前只能透过重力产生的效应得知，而且已经发现宇宙中有大量暗物质的存在。

暗能量：如果宇宙中只存在物质与暗物质，那么宇宙空间最终会因为万有引力的作用而变得收缩，但天文学家对宇宙的实际观测表明宇宙正处于加速膨胀的状态，这就表示空间中存在一种”负压"，这种负压将空间受到的万有引力给抵消甚至使得空间加速膨胀。

从地球环境来看，尽管进化动力学中天生便存在难以预测的情况和偶然性，但生物体中几乎所有最基本、最复杂的可量化特征，都以一种非常简单和规律的方式随着规模的变化而发生缩放变化。