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宇宙爆炸后的高温高压,为何没有让氢原子发生核聚变?

网友提问:

宇宙爆炸后的高温高压,为何没有让氢原子发生核聚变?

优质回答:

最开始的时候,还没有氢,如何聚变呢?

当时物质的存在形态是中子、质子、光子、电子、中微子等。

之后宇宙空间膨胀,密度与温度下降,电子与质子才因冷却而结合为氢、氦与微量锂。而此时已不具备核聚变的高温高压条件了。

其他网友观点

有发生过,要不然你以为氦元素与锂元素这么丰富,全都是由第一代恒星通过核聚变得到的???

按照目前主流的宇宙模型,大爆炸模型,宇宙早期有一段核合成时期。

当宇宙温度将直到10^10卡尔文左右,KT≈1Meⅴ,这个时候许多正反电子,正反电子中微子,正反谬子中微子,以及正反质子正反中子都会通过弱相互作用发生一些反应。比如,一个中子和一个电子中微子通过弱相互作用会产生一个质子和一个电子,而且这个反应是可逆的。

哦,这个时候还有一个最重要的反应一一核子之间的结合。一个质子和一个中子会产生一个氘和一个伽玛光子。这个时候的氘核还不是很稳定,他有可能会被高能伽玛光子分解成质子和中子。

当温度继续下降到10^9次方开尔文的时候,氘核开始稳定,并且形成氚核。而且氘核之间开始聚合从而产生氦3。

两个氘核通过聚变形成一个氦三核和一个中子并释放出能量。

一个氘核与一个氚核通过聚变形成一个氦四核和一个中子并释放出能量。

然后氦四核与氘核会生成锂七核并释放出能量,而部分的锂七核又会跟质子反应又重新形成为两个氦四核。

当温度再降下来的时候,这些粒子的动能再也无法克服库伦次里,所以这种在宇宙中非常普遍的。核聚变反应就停止了,以后就只发生在一些苛刻的环境中。如恒星的内部以及人类的实验室中。

其他网友观点

很多人都知道宇宙诞生于约137亿年前的一场奇点大爆炸,奇点是个温度无限高的致密点,内部的压力也无限高,即使它爆炸后的3、4分钟仍然保留着9亿开尔文的高温。

氢核聚变反应是只要温度有1400万~1亿℃的高温就会产生四个轻质量氢原子聚变为一个较重质量的氦原子,如果有4000万个高压同样会产生氢核聚变。太阳的内部温度高达1500万℃,压力高达3000亿,每时每刻都在进行着E=mc²的质能公式,而释放巨大能量。

于是很多人就会产生疑问:为什么高温高压的元初宇宙没有发生氢核聚变反应呢?

这就是很多人产生的时间错觉,要知道在137亿年前的奇点大爆炸后几分钟内的宇宙是没有任何物质的,只有能量。就像是一个大学生在某一天突发感概:我在婴儿


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