生物化学读书笔记系列（三）元素诞生记

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生物化学读书笔记系列（三）元素诞生记

2019/5/10
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Author: Tang guoqiang1,229views　■

小伙伴们，还记得这张图吗？

Credit: Particle Data Group at Lawrence Berkeley National Lab.

这是宇宙进化图，一图千亿年，真真不简单。此文只剖析其中的化学部分。下面两位，大家一定不陌生。

道尔顿，近代化学之父，近代原子理论的提出者；拉瓦锡，现代化学之父，给出了元素的定义。右图那张可谓是最知名的科学家肖像之一了，以后会专门撰文，敬请期待。需要特别指出的是，道尔顿的“近代化学之父”，貌似只在中国被认可。如果在Google中搜索的时候，发现并没有“father of ……”。这个也可以理解，历史原因嘛。恩格斯曾经评价道尔顿是近代化学之父。

此外，近代，现代，英文分别怎么说大家知道吗？据我所知，都叫modern。比如，《中国近现代史》译为《Chinese Modern History》。

两位前辈当得起化学之父，说明原子和元素在化学中的奠基作用。所以，我们对于宇宙的进化，就从原子开始。

宇宙诞生后的第4分钟，质子和中子结合产生H原子核和He原子核。约第38万年，产生了H原子和He原子。而原子的形成，使得宇宙微波背景辐射可以被看到了，也就是说，探测到的光都是由此发出的。那么为什么之前电磁波就不能在宇宙中穿行，而之后就可以了呢？这个和宇宙的密度有关，由于宇宙在膨胀，4分钟的时候，只产生了H和He的原子核，当时的密度是100 g/cm³（要知道金的密度只有20g/cm³），如此高的密度，电磁波是无法通过的；而到了38万年，产生了H和He原子，密度仅为10^-21g/cm³（水的密度为1 g/cm³），此时，波宝宝就撒欢儿了。

38万年-3亿年间，在引力作用下，H和He原子开始聚集，慢慢的，第一代恒星出现。这帮小伙伴们质量巨大，生命短暂，我们无法探测到它们。3亿年-10亿年间，产生了第一批恒星，这帮小伙伴们质量巨大，发光极强，中心是一个超大的黑洞。幸运的是，我们可以探测到它们。小伙伴们知道，原子遇到强光，可以被电离成离子。第一批恒星如此强的光，当然使得H和He原子电离为离子。变成离子后，剩下的光就可以尽情奔跑了，一不小心两不小心就被看到了。