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碳是生命必不可少的要素 ， 所以人类被称为碳基生命 。 碳在地球上的含量很高 ， 所以地球上的生物圈才会如此的繁荣 。


整个宇宙中 ， 碳是数量第四多的元素 ， 前面三位是氢元素、氦元素和氧元素 。
碳 ， 普通又神秘 。
【基因|为创造1种生命要素，宇宙修改了设定，科学家发现后，放弃无神论皈依上帝】碳的神秘 ， 并不只是因为既可以变成黑不溜秋的石墨 ， 又可以变成亮晶晶的钻石 。
碳元素的制造过程非同寻常 。
宇宙为了创造这种元素 ， 专门设定了特殊的过程 。 发现这一过程的科学家 ， 甚至动摇了信仰 。



组成万物的有100多种原子 ， 而每一种原子都是由电子、质子和中子组成的 。
质子就是氢的原子核 。 决定所有元素性质的 ， 就是质子和中子结合成的原子核 。
138亿年前 ， 宇宙在大爆炸中诞生 。
大爆炸38万年之后 ， 宇宙中充满了氢原子 。

最初的氢原子聚集成原始星云 ， 在引力的作用下形成了恒星 ， 大爆炸2亿年后 。 宇宙中第1颗恒星被点亮 。
恒星被点亮的原因 ， 是因为发生了核聚变 ， 核聚变就是氢原子聚合变成其他原子的过程 。
这个过程制造了世界上所有的原子 ， 同时会放出巨大的能量 。
但是铁以上的元素聚变却要吸收能量 ， 所以铁以上的元素要在超新星的爆炸中才会诞生 。

恒星爆炸以后 ， 把大量的物质抛向了太空 ， 重物质就聚合形成了地球 。
所以地球和人类是在恒星爆炸的灰烬中诞生的 ， 这些灰烬中就含有大量的碳 。
还有一些没有燃烧尽的氢元素 ， 就变成了下一代恒星的燃料 ， 我们太阳就是第2代恒星 。
但是 ， 聚变反应非常困难 ， 因为原子核碰到一起的概率非常低 。
所以 ， 太阳才会照耀我们几十亿年 ， 并且还会照耀我们几十亿年 。
原子之间的空间非常大 ， 原子核只占整个原子体积的1/10000亿 ， 原子核在原子中的大小 ， 相当于一个足球场中间的一个玻璃球的大小 。
在太阳内部 ， 4个氢原子聚变形成氦原子 ， 需要700万年时间 。



大家可以想象一下 ， 在两个足球场大小的空间 ， 两个玻璃球随机运动碰撞的概率有多少 ， 而且这种事件还是发生在三维空间中 。
不仅仅如此 ， 因为原子核和玻璃球是不一样的 ， 原子核带正电 ， 之间会有斥力 ， 所以需要极高的能量才能碰在一起 。
否则的话 ， 我们往水里面丢一个鞭炮 ， 整个海洋就会爆炸 。
太阳内部的核聚变 ， 要1500万度的高温和3000亿个大气压下才能进行 。

我们知道 ， 氦原子一共有两个质子两个中子 。 两个质子碰在一起都很困难 ， 4个质子同时碰在一起是不可能的 ， 甚至三个质子同时碰在一起都不可能 。
这就好像潘金莲碰到西门庆的概率 ， 潘金莲碰到武松的概率 ， 比潘金莲、西门庆和武松同时碰头的概率要大得多 。
所以氢到氦的核聚变 ， 是分成好几个步骤进行的 ， 这几个步骤中全部都是两个两个碰在一起 。
两两相碰的组合有很多种 ， 其中一个组合是这样的：两个氢原子 ， 先合成一个氢的同位素氘 ， 同时释放出一个正电子和一个电子中微子；再由氘和一个质子合成一个氦3；两个氦3可以直接合成一个氦4 ， 放出两个质子 。

按照两人碰头比三人碰头要容易的原则 ， 接下来聚变成碳的反应要这样进行：两个氦原子聚变成铍元素 。 铍元素里面有4个质子 ， 铍和氦反应 ， 就会形成碳 。
按照这样的原则 ， 自然界中的铍元素应该很多 。分页标题#e#
实际上铍是一种稀土元素 ， 在宇宙中和地球上的含量都很低 ， 同时 ， 铍有毒！
而且两个氦原子形成的铍8极不稳定（铍9才稳定） ， 只能存在1/10万秒 。
如果按照这种核聚变反应的设定 ， 宇宙中就几乎不会有碳元素 。
这是怎么回事？到底发生了什么 ， 让宇宙中的炭如此之多 。



这个问题困扰了科学家很久 。
有一位科学家 ， 弗雷德.霍伊尔 ， 专门的研究过这个问题 。
●弗雷德.霍伊尔（Fred Hoyle ， 1915~2001） ， 英国数学家和天文学家 。

霍伊尔发现：必须要三个氦原子同时碰在一起才能形成碳 。
并且初步计算出反应需要的能量 。
从正常的概率角度上来说 ， 这几乎是不可能的 。
我们可以设想一下 ， 在三个足球场大的面积上 ， 有三个玻璃球同时碰在一起 ， 而且这三个玻璃球还会相互排斥 。
为了制造碳 ， 宇宙专门做了这样的设定：三个氦原子同时碰在一起的时候 ， 斥力会突然大幅度的降低 。
如果没有这个设定 ， 宇宙中就不会产生生命 。
上世纪50年代中期 ， 玛格丽特.伯比奇（Margaret Burbidge）、杰弗瑞.伯比奇（Geoffrey Burbidge）、威廉.富勒（William A. Fowler）和弗雷德.霍伊尔（Fred Hoyle）提出了以他们名字命名的BBFH理论 ， 解释了恒星内部元素的合成过程 。
●从左到右 ， M.伯比奇、G.伯比奇、W.富勒和F.霍伊尔 。



威廉.富勒因为对恒星内部元素合成理论的贡献 ， 和钱德拉塞卡分享了1983年诺贝尔物理学奖 。
3个α粒子（氦的原子核）在激发状态下融合形成碳12 ， 然后电磁衰减至基态时 ， 就会在恒星内部制造碳 。 这被称为三重阿尔法过程 。

为了纪念弗雷德.霍伊尔发现恒星合成碳12过程的杰出贡献 ， 碳原子的激发态又被称为霍伊尔态 。
碳的合成极其重要 ， 因为碳生成以后还要和阿尔法粒子合成氧 ， 这2种元素都是决定生命存在的至关重要元素 。
弗雷德.霍伊尔原来是一个无神论者 ， 因为发现了碳的合成过程 ， 动摇了原来的信仰 ， 成为了一个有神论者 。
弗雷德.霍伊尔认为宇宙有智慧有生命 ， 是活的 。

来源：(华笺流香)

【】网址：/a/2021/0310/kd783342.html

标题：基因|为创造1种生命要素，宇宙修改了设定，科学家发现后，放弃无神论皈依上帝