#化学# 为什么光速慢一点点，就不会有碳元素；让光速快一点点，就不会有氧元素？

宇宙的时间和空间都来源于137亿年前的大爆炸。最初，宇宙中充满了光和夸克，随后，夸克组成了质子和中子。

大约3分钟之后，这些质子中子冷却之后组成了原子核。这个过程称为核合成。氢、氦、锂、铍等元素被大量合成了。而直到今天，宇宙中90%的物质仍然是氢核。但这时宇宙仍然太热，这些原子核无法吸引电子而形成原子。要形成原子，还要等待30万年之后。

到那时候，宇宙冷却到可以形成原子。从宇宙微波背景辐射中，我们仍能看到这些早期原子的信号。

前面四种元素是最早期形成的，而其他元素的形成涉及到核聚变过程。

所有质子都是带正电的，因此相互排斥。要让它们紧密地形成原子核，需要另外一种力来让它们相互吸引。这种力叫做强力。质子相互碰撞，最终强力大于电磁斥力而使它们束缚在一起形成原子核。这个过程就叫做核聚变。

大爆炸之后的原子通过引力相互吸引，并聚集成大的云状物。云内部的压力把它自身加热到几百万度的温度，从而导致氢聚变为氦，从而形成了恒星。核聚变先从内部开始，然后发展到外部。这个过程使恒星膨胀，进而冷却，最终把它变为红巨星。

一旦内核的氢在聚变过程消耗完，氦开始聚变为碳、氮、氧。

这个聚变过程，小质量（小于8倍太阳质量）的恒星演化成白矮星。白矮星主要由碳、氧组成，并且密度极大。

大于8倍太阳质量的恒星（称为超巨星），它的引力足够强，聚变得到碳原子，随后再聚变得到氖、氧、镁原子。然后，氧聚变为硫、硅、磷和镁。硅继续聚变出重元素，一直到铁元素。

但是，这个过程不能产生比铁元素更重的元素，因为前面的聚变过程都是释放能量，可以促使聚变继续发生，而产生更重的元素需要吸收能量，使得强力释放的能量不足以克服电磁斥力。

超巨星的终点是超新星，最重的元素是在超新星中产生的。超新星的内核被铁元素充满，它的压力和温度不断升高。内核释放出大量伽马射线，促使电子质子融合为中子，同时释放大量能量和中微子。这个过程会导致大量包含中微子的冲击波，比铁重的元素一直到铀元素，都是这个过程产生的。

总结一下，最轻的四种元素在大爆炸之后就产生，镁以及之前的元素在红巨星中产生，铁以及之前的元素在超巨星中产生，从铁到铀元素在超新星中产生。

星云、尘埃、星球中的原子相互碰撞，大量化学反应不断发生。这些反应最终产生了生命，从而产生了我们人类。

【一个中微子有多重？这个问题比看起来更复杂[并不简单]】中微子是组成自然界的最基本的粒子之一。60年前，人类首次发现了它的存在。之后，科学家们对这类粒子进行了很多研究，但他们还没有回答一个看似基本的问题：中微子有多重？这个答案可能是我们理解奇怪粒子与宇宙本质的关键。那为什么弄清中微子的质量如此困难呢？首先，你要知道描述中微子的方法不止一种……
（来源：中科院高能所）

#江门零距离# 【国际宣传大片，江门闪亮登场！探访深入江门地下700米的“高科技实验室”！】日前，中科院高能物理研究所发布了国际宣传片。从视频中，我们可以了解到，多年来，中科院高能物理研究所最杰出的科学家们不断努力推动着粒子和天体物理学的发展边界。大亚湾中微子实验退役后，我国的中微子研究没有止步，江门中微子实验将是一个更为先进、规模更大的项目。投资22亿元建设的江门中微子实验站是中科院在广东部署建设的5个国家重大科学装置之一。

那么什么是中微子？设想一下，你正在喝咖啡。每秒钟有700亿个宇宙的“隐身人”通过你的身体，你却感知不到它们的存在，神奇不神奇？这不是在拍电影，中微子，是基本粒子世界中的“隐士”，号称“幽灵粒子”，质量小、不带电，它们从人体穿过，从地球穿过，几乎不与任何物质发生相互作用。

江门中微子实验由17个国家和地区合作展开，于2015年开始建设，建于江门开平市金鸡镇、赤水镇一带的打石山，主要建设内容包括位于地下700米的地下洞室、大型水池、一个装满2万吨液体闪烁体和光电倍增管的中微子探测器以及少量配套设施。详情→https://t.cn/A6I9PBDb