门捷列夫绘制了元素周期表（是谁填满了门捷列夫的元素周期表）

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翻译: 雷丰图

校对：赵琨

责任编辑：毛明远

原文作者：Laura Arenschield

https://phys.org/news/2019-02-universe.html

元素就好比是搭建起宇宙常规物质的积木，而这积木本身又是伴随着恒星们的诞生和死亡不断丰富起来的。

俄亥俄州立大学的天文教授詹妮弗·约翰逊(Jennifer Johnson)是这样描述的：“我们的宇宙从诞生开始发生了一系列很有趣的变化，它的元素周期表里的元素的数量一直增加！在大爆炸之后的一百万年里，宇宙中只有氢，氦，锂三种物质。之后才逐渐形成了碳，氧，和其它生命所需的元素。而填满我们今天看到的庞大的周期表，经历了漫长的过程。”

我们熟知的元素周期表

Credit: wiki

自从门捷列夫发明元素周期表以来，它一直都是科学家研究物质的重要工具。表中大部分的元素都是在星团之中产生的：从最轻的氢到重质量的铹，都起源于恒星之中。虽然现在的元素周期表已经比最初丰富了许多，但科学家们还能在实验室中“制造”出更多自然里没有的元素。这一切都是基于近两百年前门捷列夫对元素的理解和他所发现的规律。

新元素的产生过程有一个学名：核合成，它自137亿年前宇宙大爆炸至今持续进行。氢和氦是宇宙初期诞生于大爆炸的元素，它们也是恒星核聚变所必需的元素，几乎所有其它的元素都是在随后恒星生与死时产生的。

约翰逊教授还提到大质量的恒星会比小质量恒星有更快的核合成速度，而且所合成的重元素也略有不同，比如位于猎户座的距离地球1300光年的巨大恒星，它在死亡时会变成超新星，将内部储存的元素，尤其是氧，硅，硒等抛向周围的空间；较小的恒星，比如我们的太阳，核心持续进行质子-质子链反应核聚变(氢到氦4)，之后至氦到碳的核聚变(氦闪，参见《流浪地球》)，在死亡的时候核心则会变成白矮星，这时核心中储存的重元素会进一步合并并爆炸，将钙，铁等元素抛向太空；而合并的中子星可以爆炸并抛出铑或氙。在无数的星体的诞生与毁灭之中，宇宙中的元素变得越来越多样。

氦闪

约翰逊教授补充：“我一直很喜欢元素合成——另一个元素诞生的过程，它中间需要经历很多个步骤，甚至需要几个恒星生命周期的时间来完成。而且，不只是那些巨型的恒星超新星爆发的瞬间，太阳这样的小个子也会为元素周期表增添新的成员。”

最后让我们看看，宇宙常规物质的基石是如何丰富起来的！

宇宙在最初的十五分钟：

大爆炸聚变

氢、锂、氦

大爆炸后一亿年：

增加宇宙射线裂变， 恒星死亡

氧、钙，铜，硼······

大爆炸后二亿年：

增加中子星合并

金，银，氙······

大爆炸后八十亿年

增加小型恒星死亡、白矮星爆炸

这就是宇宙常规物质的基石——元素的制作过程！

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