在道家学说中，"道生一，一生万物"的说法特别有意思，要是放在宇宙形成理论里，这个"道"说的就是"奇点"，而"一"指的就是氢元素。作为万物起源，宇宙中含量高达74%的氢元素，到底会不会有消失的一天呢？从科学角度看，氢元素确实会耗尽，这事儿关系到宇宙的未来命运。
宇宙计时刚到100秒时，自由质子俘获电子形成了最初的氢元素（也就是氕）。那时候宇宙里到处都是自由质子、中子和电子，所以同时还有氦和锂元素生成。不过氢元素始终占绝对优势，因为质子俘获电子形成氕这个过程最简单最直接。氢元素能成为元素周期表老大，就是因为在宇宙早期它是最先被合成出来的元素。大爆炸后温度骤降，基本粒子像夸克、胶子开始形成，随后质子和中子也出现了。
为什么氢元素能稳坐宇宙元素含量头把交椅？主要是因为它在宇宙早期合成中占主导地位。元素形成和宇宙演化、恒星演化密不可分，在已知宇宙中氢元素的含量高得惊人。1869年门捷列夫排列元素周期表时，可能都没想到氢元素会这么重要。
氢氦元素的基石作用：氢元素和氦元素是其他所有元素形成的基础，其中氢元素占了宇宙原子量的75%左右。根据大爆炸理论，这两种元素主要在大爆炸后10秒内就形成了。太阳就是个活生生的例子，它已经45.7亿岁了，内部氢元素通过核聚变变成氦元素，释放出巨大能量。现在太阳质量中71%都是氢，啧啧，真是个大氢球。
重元素的生成谜题：恒星内部的核聚变能把氢变成氦，氦再变成氧等更重元素。但元素周期表118种元素里，恒星聚变只能生成到铁为止。比铁重的元素哪儿来的？其实是通过超新星爆炸和中子星合并等极端天体物理过程产生的。爱因斯坦的理论告诉我们，宇宙最初的氢氦并非真正的"无中生有"，而是能量与物质转化的结果。
氢元素真的会被用完吗?
哎呀，这个问题问得好！说实话氢元素确实会慢慢减少，但完全用完还早着呢。现在宇宙中氢元素还占74%，简直是多得不得了。恒星就像一个个氢元素消耗工厂，特别是像太阳这样的恒星，每秒钟都要把6亿吨氢变成氦。不过宇宙实在太大啦，现存氢元素还能让恒星燃烧几万亿年。等到所有恒星都熄灭，氢元素才会真正进入枯竭期，但那都是天文数字年以后的事了，咱们根本不用操心。
为什么氢元素是宇宙中最多的元素?
哈哈，这得从宇宙小时候说起。大爆炸后最初几分钟，温度刚刚降到能形成原子核的时候，氢元素因为结构最简单（就一个质子一个电子），最容易形成。当时宇宙就像一锅热汤，各种粒子乱窜，氢核最先稳定下来。而且后续的恒星形成过程中，氢元素也是聚变反应的"入门燃料"，所以自然留存最多。简单说就是：出生早+用处大，让氢元素成了宇宙大户。
地球上的氢元素会被用完吗?
哇，这个问题特别实际！地球上氢元素主要在水和有机物里，虽然总量不少，但作为能源使用的话确实可能局部短缺。不过别担心，宇宙中多的是氢元素，特别是木星这样的气态巨行星，简直就是氢元素仓库。未来要是地球缺氢了，咱们还可以去木星"进货"呢！而且氢元素在使用后大部分会变成水，还能循环利用，所以短期内完全不用慌。
氢元素耗尽后宇宙会变成什么样?
想象一下那画面：所有恒星都熄灭了，宇宙陷入黑暗，只剩下黑洞、中子星这些残骸，确实有点可怕。不过这个过程要经历万亿年，比宇宙现在年龄还长得多。到那时氢元素枯竭，新的恒星无法形成，宇宙就进入所谓的"热寂"状态。但科学家说可能还有量子涨落或者其他未知物理过程，所以说不定宇宙会有新的开始呢！
添加评论