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宇宙中的黄金多吗

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-10-11

宇宙中的黄金含量是还不错,但并不可能会出现全是金子的星球,这个概率极低,具体解释及原因小编已在本文内容中进行说明,感兴趣的朋友们一起来看看本站提供的介绍吧!

宇宙中的黄金多吗

宇宙中黄金星球可能性非常小。

元素金只能在大质量恒星的超新星爆炸期间形成。

当超新星爆炸时,金和比铁重的其他元素的产生随能量而变化,并且产生的量也不同。

元素越重,产量就越少。

因此宇宙中的金含量非常低。

金形成后,它将与其他元素一起离开恒星的表面,伴随恒星的爆炸,被散布到宇宙空间中,并与宇宙中原始的星际物质混合。

在此过程中,黄金很难聚集在一起并远离恒星,而黄金聚集在一起就很难形成新恒星。

有没有全是金子的星球

宇宙里不可能有全是黄金的星球。

理由如下。

让我谈谈宇宙中黄金的来源。

金的原子序数和质量大于铁的原子序数和质量。

恒星中的核聚变反应以铁结束。

只有当大质量恒星中出现超新星时,才能生成原子序数更高且质量比铁重的元素。

原子序数越大,元素越重,产生的量越小。

黄金是所有元素中相当重的元素,即使在超新星爆炸中,其产生的数量也很少。

在超新星爆炸中,比铁重的大多数元素都会留在恒星核中,并与恒星核一起收缩成为中子星或黑洞。

只有少量的重元素与爆炸性物质一起被扔到太空中,并散布在宇宙中。

星际气体云混合在一起,成为形成环绕它们运行的下一代恒星和行星的原材料。

只有当星际气体云受到某种引力干扰时,才能形成行星。

而且,当行星形成时,重元素总是在中间,成为行星的核心和引力的来源,吸引其他物质聚集在其周围,积累越来越多的质量,最终形成质量各异的行星。

由于星际气云中存在着一切,因此在形成行星时不可能具有选择性,而只能让某些元素聚集。

因此,在形成的行星中存在所有元素。

尽管有些元素可能更多,有些元素更少,但绝对没有单独一个元素形成行星。

特别是,像金这样的元素已经稀缺,仅凭金就不可能形成行星。

黄金在宇宙中稀有吗

宇宙中只有不超过两种行星,一种就像我们赖以生存的地球一样,是由岩石构成的。

另一个就像太阳,是由氢和氦冷凝而成的。

但是,最近科学家发现了宇宙中一个奇怪的金色星球。

事实证明,为了探索宇宙的奥秘,十多年前,美国航空航天局发射了一颗名为“国际紫外线”的卫星。

这颗卫星的包装袋中装有特殊设备,可以观察地球的短波紫外线辐射并将捕获的照片发送回地球。

当天文学家检查了距卫星拍摄的卫星约175光年的行星的光谱时,他们发现一条极黑的线,位于代表金的光谱上。

这意味着该恒星的表面由大量金构成,约1000亿吨。

科学家们感到非常惊讶,因为他们从未见过这样的行星,该行星的表面是由金制成的,因此他们将其称为“黄金行星”。

恒星形成 天文 超新星 星球

量子信息+熵,能解释宇宙的演化吗

热力学第二定律,也许是物理里最根本的几条原理之一。

它说,一个系统的熵只会随时间增加,不会减少。

这也是唯一一条能指明"时间箭头"朝哪走的物理定律。

熵,说白了就是无序的程度:熵越低,结构越有序;熵越高,越散乱。

糖从浓处向淡处扩散、气体膨胀、咖啡放凉,背后都是熵在增加。

人们相信,宇宙的演化也遵循这条定律。

宇宙早年处于低熵状态,一路演化到高熵。

可就在这个过程中,宇宙造出了一些极其复杂的结构——星系就是代表。

星系的熵很低,却是在一个高熵的环境里形成的。

这看起来像是在违反第二定律。

这个存在已久的矛盾,正是物理学家金妮斯特拉·比安科尼想解决的难题。

引力、熵与量子信息的交织,是比安科尼理论的视觉主题(图片来源:Physics World) 在爱因斯坦的广义相对论里,有个叫"度规"的数学对象,描述时空是怎么弯曲的;物质沿着这条弯曲走,就表现成了引力。

而在量子力学里,"算符"是对量子态做变换的数学工具。

比安科尼的关键一步,就是把这个"度规"当成量子算符来用,用量子化的方式描述时空的几何。

这样一来,会冒出两个"度规":一个是"真实"的时空度规,一个是由物质和能量诱导出来的度规。

两者之间"差多少",用量子信息论里的一个量来度量,叫量子相对熵。

正是这两个几何之间的量子相对熵,决定了时空怎么演化——换句话说,它给出的运动方程,就是引力。

在低曲率极限下,这套方程能精确还原爱因斯坦的广义相对论。

可一旦超出这个极限,方程就得被一个叫"G场"的对象修正。

G场生出一个暗能量项,而且是动态的。

暗能量被认为是直接推动宇宙膨胀的东西;在标准广义相对论里,它由静态的宇宙学常数驱动。

现在冒出一个动态的暗能量项,就有了被实验检验的机会。

比安科尼又把这套理论用到了弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)宇宙模型上。

这是广义相对论对宇宙行为的一级近似,假设宇宙各向同性、处处均匀、且在膨胀。

膨胀由宇宙的主导成分驱动——暗物质、普通物质,或辐射。

宇宙膨胀时,体积变大,总熵也跟着变大。

但正因为体积涨得更快,单位体积里的熵——也就是熵密度——反而随时间下降。

总熵在涨,局部熵密度却在降,这就给了星系、甚至生命这类低熵结构一个在膨胀宇宙里被造出来的机制。

那这算不算违反第二定律?比安科尼用非空的 FRW 宇宙算了一遍总熵:要把熵密度在整个时空区域上积分,而因为体积随时间变大,总熵成了时间的函数——膨胀的速度超过了熵密度衰减的速度。

所以对辐射主导和物质主导的宇宙,总熵依然随时间增加,第二定律照样成立,尽管局部熵密度在下降。

比安科尼强调,GfE 理论还很年轻,需要实验来验证。

但这项工作揭示了它内在的热力学本质,为经典引力与量子引力都打开了新路——把引力用"量子信息"和"熵"来表述,也许正是通向"量子化引力"这个百年难题的另一条路径。

引力,也许并不是什么神秘的基本力,而只是信息与熵的必然结果。

若真如此,宇宙为什么要演化、为什么能长出星系和生命,答案也许就藏在这条最普通的第二定律里。

来源:S. Jones, "Could quantum information theory explain universe evolution?" Physics World, 14 Sep 2026. 报道所引研究:G. Bianconi, Physical Review D.

追踪13.4万亿个暗物质!百亿亿次超算用4天完成这场模拟

科技日报记者 刘霞 美国能源部阿贡国家实验室日前发布消息称,该机构科学家借助“极光”百亿亿次超级计算机,完成了迄今规模最大的两次宇宙学模拟。

每次模拟都追踪了13.4万亿个暗物质粒子在286亿光年宽度区域内的演化过程。

这一成果有助于科学家研究宇宙暴胀,并为分析大型巡天观测数据提供重要支撑。

左图为百亿亿次级模拟生成的全天空光锥图;右图外圈显示宇宙微波背景辐射,扇区分别展示视线速度(红/蓝)、物质密度(灰)和引力势(绿/蓝)。

图片来源: 美国阿贡国家实验室 宇宙暴胀理论认为,极早期宇宙曾经历一段短暂而剧烈的快速膨胀。

这一过程将微观量子涨落拉伸到宇宙尺度,留下微小的密度差异;随后,引力把这些差异不断放大,最终形成我们今天看到的星系、星系团和宇宙大尺度结构。

然而,暴胀背后的具体物理机制仍未完全确定。

通过研究物质在宇宙中的分布,有望找到更多线索,探索宇宙最早期的秘密。

暗物质无法被望远镜直接看见,却凭借引力主导星系形成,并塑造更大尺度的宇宙结构。

在模拟中,暗物质粒子被用作暗物质密度和速度分布的“示踪剂”,团队由此得以追踪宇宙结构跨越数十亿年的演化轨迹。

标准宇宙暴胀模型预测,早期宇宙的密度涨落服从高斯分布,也就是最简单的一类随机模式。

科学家正努力寻找其中可能存在的微小偏差,即“原始非高斯性”。

一旦发现可测量的偏差,就可能暗示暴胀时期还存在其他场、相互作用或动力学过程,从而帮助区分关于宇宙最初时刻的不同理论。

然而,这类信号极其微弱,还可能被“宇宙方差”掩盖——由于观测只能采样宇宙的有限体积,统计不确定性难以完全消除。

因此,探测此类信号需要覆盖最大宇宙尺度的超大规模模拟。

而如此规模的模拟对算力要求极高。

团队在阿贡国家实验室的“极光”超级计算机上完成了计算。

模拟及大部分数据分析约4天完成,目标正是揭示宇宙暴胀的物理本质。

这些模拟数据将助力分析多项大型巡天项目,包括美国能源部支持的暗能量光谱仪(DESI)和NASA的SPHEREx任务,两者目前均处于数据采集阶段。

模拟与前沿观测相互印证,将共同描绘出更为精细的宇宙图景,推动人类对宇宙起源与演化的探索。

来源:科技日报