2021年11月26日 09:00
【科學快訊】
不管是鑽石，名表還是大金鏈子，在這些價值不菲的飾品的陪伴下，有錢人的生活總是那麼樸實無華且枯燥。在地球上，它們都是財富的象征，但如果放眼宇宙，這些物品又價值幾何？這個問題牽扯恒星的死亡、中子星的碰撞、黑洞的合並，甚至還有宇宙大爆炸。總之，是個波瀾壯闊的宇宙問題。
撰文 | 王昱
審校 | 白德凡
對宇宙而言，不管是鑽石，名表，大金鏈子，它們不過是不同元素組成而已。它們的工藝不論在人類看來多麼巧奪天工，在宇宙尺度時間漫長的熵增下，再精巧的結構也終將化作塵埃。
不過原子核內部的結構，也就是物質的元素組成卻幾乎不受影響。但今年9月，科學家在《自然》雜志上發表論文，他們根據元素組成，發現直到今天，銀河系中還零散分布著宇宙誕生時產生原初氣體。可見，以我們現在的宇宙年齡來看，完全能稱得上「元素恒久遠，一團永流傳」了。
鐵：恒星的致命毒藥
不少名貴手表主要是由不鏽鋼制成的，不鏽鋼的主要成分就是鐵，而鐵元素是恒星的致命毒藥。
恒星通過核聚變將輕元素合成重元素獲得能量，這同時讓恒星成為了一個元素合成工廠。元素周期表上前26個元素，除了宇宙誕生之初就廣泛存在的氫和氦，大都是在恒星核心中合成的。這個過程一直持續到26號元素：鐵元素。
其原因其實高中物理就講過，因為按核子數來平均的話，鐵的結合能是最大的。也就是說，鐵元素是所有元素中最穩定的一種元素。其實，當恒星核心燃燒完氧元素後，恒星僅需要十幾天時間的矽燃燒就能在內核產生鐵，然後再也無法通過聚變產生熱壓力抵抗引力，強大的引力會讓整個恒星快速塌縮，隨後恒星會在一次壯烈的超新星爆發中灰飛煙滅。所以，名表這種主要由鐵元素構成的物體，就是恒星死亡的產物。
當然，如果這世界上存在黃金、鈦合金甚至是其他材料的制作的名表，根據元素不同之然需要另當別論，只能怪貧窮限制了小編的想象力。
鑽石：恒星的永恒墓碑
其實並非所有恒星都有燃燒到能產生鐵的資格，只有當恒星質量達到太陽的十餘倍時才能在壯麗的超新星爆炸中結束自己的一生。至於像太陽一樣的恒星，根本沒有燃燒到鐵的資格，這樣的恒星只能在燃料燃盡後，核心塌縮成一顆白矮星。白矮星完全是一顆死掉的星球，它不能再產生任何能量，但出自恒星核心的它擁有極高的溫度和極高的質量，想讓它冷卻下來需要的時間比現在的宇宙年齡還要長。
不過，就算沒完全冷卻，白矮星也能在內部產生一些神奇的變化。2004年，科學家發現白矮星BPM 37093表面溫度冷卻到了12 000開爾文左右，從理論上推斷，它內部的碳元素已經可以開始結晶了。這顆離地球53光年的白矮星被稱為Lucy，半徑大約4000千米，其核心結晶部分質量至少在5×1029千克以上，幾乎整個星球核心都是一顆鑽石。
當然，這種物質和我們認知中的鑽石完全是兩種東西，把這種白矮星宣傳成一整顆鑽石其實是有點標題党嫌疑的。不過，如果你真的想找鑽石，最好的去處或許不是宇宙，當然你也不必擔心被老板發配到非洲挖鑽石，你其實可以去河南。畢竟所謂鑽石不過是金剛石，河南人造金剛石產量已經占到了全（地）球的95%以上。高品質的人造金剛石做首飾可比大多數天然鑽石好看多了，還能替你省下一筆買宇宙飛船去白矮星的開支。
大金鏈子：宇宙中最激烈的碰撞
沒人能拒絕一條大金鏈子。不論是在你手中，還是地球上，抑或是宇宙裏，黃金都是稀缺資源，因為常見的恒星核燃燒根本無法產生黃金。以往，科學家比較清楚的包括黃金在內的比鐵更重的元素形成過程主要分為快中子俘獲過程，或稱R過程（rapid neutron-capture process，r-process），和慢中子俘獲過程，或稱S過程（slow neutron-capture process，s-process）。看上去較為溫和的S過程其實並不溫和，因為它發生在恒星生命的晚期，是恒星死亡最後的挽歌。至於看上去就很暴躁的R過程，自然會在恒星的華麗謝幕——超新星爆炸——中發生。
不過，並非所有的重元素都是在恒星死亡時產生的。通過引力波，人類能看到宇宙中最激烈的碰撞。黑洞和中子星是整個宇宙中最致密的天體，它們繞轉融合時發出的引力波能穿透整個宇宙到達地球。而在黑洞-中子星合並、雙中子星合並時，同樣能產生R過程合成重元素。根據最近在《天體物理學雜志快報》上發表的一篇論文，過去25億年中，雙中子星合並產生的重元素比黑洞-中子星合並產生的重元素多。根據參數的不同，雙中子星合並產生的重元素占比在2/3到幾乎全部之間。
所以，一條大金鏈子可能來自黑洞與中子星的合並，可能來自雙中子星的對撞，可能來自璀璨的超新星爆炸，最少也來自一顆恒星的死亡，這樣聽起來，是不是大金鏈子又值錢了不少？
生命、宇宙、一切的終極答案
和朋友去泡溫泉時，如果你戴的大金鏈子能在水裏面浮起來，場面的確會變得有些尷尬。但實際上，從宇宙的角度看，能在水中浮起來的大金鏈子甚至比黃金更值錢，它才是生命、宇宙、一切的終極答案。
畢竟，衡量誰更值錢，終究還是要回歸到「什麼叫做值錢」這個問題本身。不論是「貨幣天然是金銀」、「價值決定價格」又或是「商品價值是凝結在商品中無差別的一般人類勞動」，都是人提出的理論，而人的產生又離不開碳氫氧等元素組成的有機物。而恰巧，能在水中浮起來的「大金鏈子」是塑料做的，塑料也是有機物。可以說，我們和塑料「大金鏈子」都是恒星燃燒的產物，我們都是星塵。
當然，就和另一個宇宙終極答案（指42）一樣，在「庸俗」的人類社會中，就算有少數人能欣賞這種別致的美感，我相信你也很難拿能在水中浮起來的大金鏈子換到多少錢。不過，既然問題問的是宇宙，那自然是塑料大金鏈子對我們而言更值得珍惜。畢竟，如果地球上的元素豐度不足以支持有機物出現的話，又怎麼能夠誕生出人類，來思考這個無聊的問題呢？
參考鏈接：
http://ha.news.cn/news/2021-10/29/c_1128009910.htm
