宇宙之最：含量最丰富和含量最少的元素是什么？答案在太阳系

发布者：横竖有理 2023-6-28 04:36

氢元素是宇宙之中含量最多的，也是最初形成的，质量最小的，那么反之，宇宙中含量最少的元素是什么？

宇宙中含量最少的天然元素是砹 - 维基百科。

迄今为止，自然界中从未发现砹，它仅在铋-209，一种在自然界中可以找到的放射性但寿命长的同位素被合成时才被分离出来。人工合成的砹的半衰期长达 8.1 小时，因此可以对其进行研究。相反，从足够大的自然界的镭样本中可以看到钫，它就是通过这种方式第一次被人们发现。

天然存在的砹是在钫（含量第二少的元素）衰变时形成的。当它通过自然形成时，它在成为铋的放射性同位素之前有大约三分之一秒的半衰期。因此，在自然界中“捕捉”天然砹几乎是不可能的。

正如每个人都知道的，氢是迄今为止太阳系和宇宙中最丰富的元素。大多数人都认为超铀元素是含量最少的元素，因为它会在放射性衰变中短暂产生或以其他方式合成。

我将推荐两种只在实验室中产生的替代方案；尽管其中一个可能会产生非常丰富的元素——如同氢一样——而另一个可能是宇宙的终结状态！

反氢（摘自维基百科）

“这是‘正常’氢的反粒子等价物，由在反质子轨道上的正电子组成。它要么极其罕见，仅在实验室中以单个原子为单位合成——或者与普通氢一样丰富，存在于宇宙的其他地方。”据我所知，没有证据表明自然中存在反氢，但同样没有证据表明存在我们的宇宙完全由“正常”物质组成所必需的对称性破缺。当然，太阳系中是没有的（我们会观察到它与正常的氢一起湮灭）。

正电子素（摘自维基百科）

“我想这取决于你想怎么称呼一个元素；正电子素是一个电子与一个正电子组成的亚稳定的束缚态”，当两者湮灭时会在纳秒内衰变。根据上面的维基百科文章，用正电子取代氢的分子是可能的，例如氢化正电子（尽管我不太清楚研究人员如何确定这一点，因为这不是我的领域）。进一步引用维基百科的话说：“如果发生质子衰变，人们预测处于高能态的正电子将会在遥远的未来成为宇宙中原子物质的主要形式。”预计正电子原子将在大约 10^85 年内开始自然形成。假设这些原子的大小远远超过目前可观测的宇宙，估计初始半径为一万亿 (10^12) 兆百万秒差距。由于它们巨大的尺寸，天然正电子原子的寿命将会非常长，估计为 10^141 年。