宇宙中最輕元素的核反應

伽莫夫對科學的第二個偉大貢獻，是他發現了產生我們在宇宙中看到的最 輕元素的核反應。他喜歡把它叫做「史前的宇宙廚房」，原來宇宙的所有元素都 是在大爆炸的高溫下烹飪出來的。今天，這個過程叫做「核合成」，即計算宇宙 中元素的相對富裕程度。他的想法是:有一個完整的鏈，從氫原子開始，然後只 要不斷向氫原子加入更多的粒子，就能產生鏈中的其他元素。

他相信:整個門捷 列夫周期表中的化學元素都能從大爆炸的高溫中創造出來。

伽莫夫和他的學生分析，在創世之初，宇宙是一個非常高溫的中子和核子的 集合，然後大概熔合發生了，氫原子熔合在一起形成氦原子。正如一枚原子彈或 一顆星星，溫度是如此之高，結果氫原子的中子互相碰撞直至熔合，

產生氦核。 然後氫與氦發生碰撞，按照同樣的過程產生下一組元素，包括鋰和鈹。伽莫夫認 為，將更多更多的亞原子粒子加入到核中可以產生更重的元素。換句話說，所有 構成可見宇宙的100多種元素都可以在原始火球的高溫中烹調出來。

伽莫夫發現的是，大爆炸的溫度的確很高，足以產生氦，它構成宇宙質量的 25%，數量巨大。反過來工作，我們看到今天很多的星星和星系是由大約75% 的氫、25%的氦和少量微量元素構成的，這可以作為大爆炸的一個「證據」。（按 照普林斯頓大學的天文學家大衛?施佩格爾〔David Spergel〕的說法：「每當你買 一個氣球，你就得到大爆炸頭幾分鐘產生的原子。」）

然而，伽莫夫通過計算也發現了問題。他的理論對非常輕的元素工作很好。 但是，有5個和8個核子與中子的元素極不穩定，因此不能作為「橋樑」產生有更 多中子和核子的元素a因為我們的宇宙是由重元素構成的，它們的中子和核子 數比5和8要多得多，這就成了一個宇宙之謎。

伽莫夫不能將他的理論擴大到 超出5個粒子和8個粒子的範圍成了一個多年來的棘手的問題，這就註定了他 的宇宙中的所有元素都是在大爆炸時產生的說法不能成立。

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