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未解之谜116,未解之谜11

大家好,今天小编关注到一个比较意思的话题,就是关于解之谜116的问题,于是小编就整理了2个相关介绍未解之谜116的解答,让我们一起看看吧。

  1. 据说宇宙最后所有的元素都会变成铁,这是为什么?
  2. 沸沸扬扬的“非洲猪瘟”,是什么时候传入国内的,通过什么渠道传入的?该如何解决?

据说宇宙最后所有的元素都会变成铁,这是为什么

答:这个说法是热寂学说中,一种可能的宇宙结局;热寂学说本身存在很大争议,所以关于题目说法,大家当做猜想就行。

我们知道,热力学第二定律也叫做“熵增定律”,公式为ΔS≥ΔQ/T,说的是一个封闭系统的熵,只会随时间增加或者保持不变,这条定律非常无情地指出了时间的不可逆转性。

未解之谜116,未解之谜11
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如果把熵增定律用在整个宇宙模型中,就会得到“热寂学说”,指宇宙经过足够长的时间后,宇宙整体达到热平衡,整体的熵也会达到最大值,此时称之为热寂状态。

如果把量子力学用在热寂学说上,就可以得到题目的观点,其中的关键在于质子衰变问题。

粒子物理学中,理论预言质子是可以发生衰变的,只不过质子的半衰期非常长,至少为10^35年,比我们宇宙年龄还要长10亿亿亿倍,所以质子一般都视为稳定。

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理论上,在遥远未来的某一时刻,宇宙中的所有元素有可能都会转变成铁元素,准确的说是铁-56。

热力学第二定律表明,作为孤立系统的宇宙,它的熵始终在增加,即混乱度会越来越高,有用能会越来越少,这就是熵增原理。基于这种原理,宇宙中的总熵终有一天会达到最大值,宇宙万物处于热平衡,这就是宇宙的可能最终结局——热寂。

在宇宙演化到热寂结局的过程中,如果整个宇宙没有发生质子衰变,那么,宇宙中的元素都将会转化为铁元素。因为在所有元素中,铁-56的比结合能最大,原子核最为稳定,熵值最大。

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因此,在量子隧穿效应的作用下,比铁轻的元素会发生核聚变形成铁-56,比铁重的元素会发生核裂变形成铁-56,所以宇宙中所有元素最终都会转变成铁-56,使得宇宙的熵达到极大值。不过,宇宙物质衰变成铁的时间还早得很。根据理论预测,这个时间至少要在10^100年之后才会开始。

据说宇宙最后所有的元素都会变成铁,那不是老了都变成铁,变成“老铁”。难道老铁真的是并非浪得虚名?

科学解释是:虽然在所有的元素中,铁56的结合能最大,最稳定,最不容易发生核反应,但铁元素并非宇宙的最终归宿。

一、从宇宙的演化角度来看,铁核恒星多是无法稳定存在的。

1、超大质量恒星演化到后期,当内核的硅聚变成铁(56)积攒到一定程度,往往会发生大规模的爆发,将所有物质向外太空抛洒。包括铁元素在内的一切抛洒物,最终又将为新的恒星作嫁衣裳。

2、超大质量恒星将原子核外的电子压入核内,电子与质子结合成中子,形成中子星。

3、或者恒星质量再足够大,引力塌缩直接形成黑洞

但中子星和黑洞,均不是以质子数概念的元素形式存在。

二、从“熵增原理”考虑

作为孤立系统的宇宙,终有一天熵值会达到最大化而最终稳定,即宇宙万物最终处于热平衡状态——“热寂”。

那时,夸克、轻子和传播子等基本粒子的混沌态才是宇宙最终归宿。

大家都知道,如果从氢元素开始聚变,那么最终会停在铁元素。但是宇宙中本来就存在铁之后的元素,比如我们熟悉的黄金和白银。宇宙最后会变成铁,当然这个说法就是有问题的了。

在恒星内部,通过核反应最高只能聚变出铁元素。铁56的比结合能最大,再要合成更重的元素,就不是放热反应,而是吸热反应了,因此更重元素无法通过核聚变来产生。那是不是所有重元素都来自超新星或双中子星合并呢?也不尽然,在恒星内部,也有一条持续稳定的路径,让比铁重的元素逐一生成,这就是“慢中子俘获”

第一代超新星爆炸一些重元素的碎屑,有些飘荡在宇宙空间,凝结成行星,也有些被其他恒星吸引过去,成为进一步核反应的母核。在恒星内部,有着各种各样的辐射,其中就有中子辐射。偶然的机会,“贪吃蛇”母核将中子俘获过去,“吃”进肚里,变成更大的原子核。这个过程很漫长,可能要一年,甚至十年,才会发生一起俘获事件,所以称为“慢中子俘获”。

这些原子核就如同滚雪球一般,越来越大。然而雪球毕竟是有限度的,吃胀肚子的不稳定原子核会发生β衰变,吐出电子和中微子,变成了原子序数+1、原子量相同的其他元素。

▲原子核吃进中子,吃多了会“消化不良”,发生β衰变,中子变成质子。

比如银109“吃”掉一个中子,变成不稳定的银110,立刻衰变成镉110。镉元素比较能“吃”,连吃五个中子一直吃到镉115,才衰变成铟115,然后是铟116,又衰变成锡116。偶数位的锡也是个“吃货”,接连吃掉五个中子,到了锡121才撑不住,衰变成锑121。

原子核就是这样通过“慢中子俘获”过程,如同滚雪球一样越来越大,最终到了铊元素,遇到了问题。

▲从银到锑的慢中子俘获过程。

其实宇宙在刚刚诞生的时候,只产生了两种元素,一种是氢元素,一种是氦元素,前者占75%,后者大约是25%。

这两种元素随着恒星的聚变,就产生后面的元素,例如碳,氧,钙,氮等等,那么一直到第26号元素铁为止,恒星的聚变才算真正结束。

按照这个理论,宇宙中的氢和氦,终有一天会全部变成铁,而铁既不能聚变,也不能裂变,所以我们这个宇宙,终有一天会走向死亡

到时候没有恒星,没有生命,当然也就没有人类了,但这个过程非常的漫长,大概需要10的14次方(100万亿年),宇宙中的氢才会用完。

但这里还有一个问题,就是如果不考虑质子衰变,在大一统理论当中,质子是会衰变的,但衰变的周期及其漫长。

大概在10的36次方年之后,宇宙中有一半的质子衰变光子和轻子,而在10的40次方年之后,所以的质子都衰变完毕。

这个时候宇宙中的物质,只会存在两种,一种是轻子,一种是黑洞,而黑洞则会缓慢蒸发,大概在10的100次方年之后后,99%的黑洞都会蒸发完毕。

而一些超大质量的黑洞,则会在10的150次方年之后蒸发完毕,最后在10的1000次方年之后,宇宙彻底进入热寂。

这个宇宙基本已经死亡,没有生命,甚至连天体都没有,但宇宙是否会变成这样,一切还只是人类的猜测......

沸沸扬扬的“非洲猪瘟”,是什么时候传入国内的,通过什么渠道传入的?该如何解决?

财新网去年8月24日的文章披露:“中国非洲猪瘟的毒株部分基因序列与俄罗斯伊尔库茨克2017株的相应序列完全一致。2018年8月,中国官方已有从俄罗斯疫区所在地的一家养猪企业进口少量猪副产品的记录。”

到此,以上就是小编对于未解之谜116的问题就介绍到这了,希望介绍关于未解之谜116的2点解答对大家有用。

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