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Ourlivesaredefinedbyopportunities.
Eventheoneswemiss.
中学那时候，
学校会组织全校师生去电影院看电影。
现在想起来，
觉得那个画面简直不可思议。
集体电影清单里有：
抗洪抢险纪录片
珍珠港
宇宙与人
……
（没错，竟然还有珍珠港）
但我印象最深的是「宇宙与人」。
可惜那时候信息不发达，
也没有高科技手段，
我只能集中所有注意力，
尽可能记住影片里的每句话。
这显然是不可能的。
但它打开了我另一扇认识宇宙的大门。
影片里的一句话让我想了很久：
我们披金戴银，
很可能是因为一颗超新星的牺牲。
（大意）
几年后，大概高中，
我在新华书店意外地发现了
「宇宙与人」的DVD。
于是，用我不多的零花钱买了下它。
那个“披金戴银”的疑问，
至今也是科学家的疑问。
要知道，
太阳最多到“氦闪”后就会终结。
别说自然界里出现的金属，
就连我们身体里，
除了碳氢氧外，
也有不少元素周期表中的其他元素，
重金属、微量元素……
他们如果都不是地球原有的，
那么，
我们“来自”哪里?
之前在抖音上发了一个视频。
把镜头瞄准了参宿四。
其实也没什么，
就告诉大家：
它要爆了。
至于什么时候，
也许下一秒，
也许这辈子也未必看到。
如果，有生之年，
能看见它爆，
那一定是几代人的“有生之年”系列。
那是个“与日争辉”的时刻。
届时，天空将会出现2个“太阳”。
尽管它离我们有光年。
「ESO使用ALMA（阿塔卡玛大毫米/亚毫米阵列）最新测量，此前多年沿用光年」
参宿四Betelgeuse
是中国古代观星师起的，
它还有个名字叫猎户座α（αOrionis或αOri）。
因为它位于猎户座的「肩膀」上。
这颗恒星标示着冬季三大角的顶点、冬季六边形的中心。
重点——
它之所以即将爆炸，
是因为它濒临死亡的超！新！星！
看见超新星，人间值得
即使见过彗星、小行星，
见到超新星的几率也很低。
年，北宋记载的一颗“天关客星”，
就是一颗超新星。
记载说，
那颗超新星亮到
连续23天的白天，
都可以直接用肉眼看到它。
到了晚上就更夸张了，
连续22个月，
它都闪亮地悬于夜空。
一颗超新星爆炸的亮度
可以媲美一个星系。
这颗天关客星爆炸后，
最终形成了蟹状星云，
如今还能被我们观测到。
古代记录里，
关于超新星的，
寥寥无几。
可见超新星有多罕见。
所以，我们要庆幸，
能看到参宿四的临终状态，
简直是老天恩赐。
参宿四的质量约是太阳的18—19倍，
半径约是太阳的倍。
去年6—9月，
参宿四神秘地变暗了，
只有不到正常亮度的一半，
这也许只是因为被自己喷发的薄雾遮盖了。
目前还没有爆的苗头。
这么稀罕，
能不能自己造一个？
科学家的脑洞又开了：
在实验室里创造出一颗超新星。
要在地球上造一颗超新星？
光想一遍这事
就觉得无比艰难。
一位叫做帕克（Park）的女科学家和她领导的小组做到了。
他们用束的超强激光聚焦在很小的空间内产生超高能量密度，
模拟出了同等能量密度的超新星爆炸环境。
束激光的功率
相当于万亿瓦的功率，
这样的耗电量
一瞬间就可以消耗掉整个美国总功耗的千分之一。
所以，这实验就是费电。
只因此，实验时间很短。
在短短的时间内，
帕克领导的小组做了详尽的观测和记录，
并希望能够从这次模拟实验中
获取超新星如何产生高能粒子。
年，帕克（Park）还是研究生的时候，
观测到了一颗银河系的超新星。
IMB探测器捕捉到了超新星爆炸后传播出来的粒子。
30多年来，
帕克一直试图用人工的手段来探索超新星。
用多束高强度的激光来模拟超新星爆炸的环境，
是一直就有的想法。
类似的操作在科学界还有很多，
比如，欧洲核子研究组织就一直在尝试利用大型强子对撞机(LHC）
来模拟宇宙大爆炸早前的环境温度，
以此来了解宇宙早期的演化。
三维“捕捉”一颗超新星
一个国际天体物理学家团队模拟了超超新星的三维物理，
其亮度大约是典型超新星的倍。
该团队使用劳伦斯伯克利国家实验室（BerkeleyLab）的
Castro代码和国家能源研究科学计算中心（NERSC)
超级计算机实现了这一次模拟。
其研究成果发表在《天体物理学》期刊上。
当一颗磁星（磁场比地球强数万亿倍）
位于年轻的超新星中心时，
就能催生超超新星。
难就难在：
在三维中捕捉这些超超新星事件流体
不稳定性所需的数值模拟非常复杂。
需要大量的超级计算能力和正确的代码，
就像在水上放入颜料，
会发现颜料变化各异。
因为水的表面张力不稳定。
重的颜料会沉底。
于是就涉及到二、三维的观测。
这就需要极高的分辨率来捕捉。
我们都是“外星人”？
又翻了翻去年的新闻。
年3月，
罗马尼亚的一次激光测试中，
成功地以10毫瓦的功率发射——
所有射向地球的太阳光集中成一束的十分之一。
这意味着，
可以借此发现新的高能癌症治疗方法，
并模拟超新星，
以揭示恒星爆炸如何形成重金属。
这里提到了，
超新星的模拟的意义，
当然不是为了“好玩”。
而是探索元素的起源，
了解地球是如何获得那些重金属元素的。
粒子构成万物。
夸克构成质子和中子等粒子，
而质子和中子会构成原子核，
原子核和电子会构成原子。
原子分了很多种，
我们称之为元素。
回到我“碎碎念”时的问题：
这些元素到底是怎么来的？
我承认这部分有点“标题党”。
我第一次看见“我们都是外星人”时，
也很气愤。
因为点进去之后发现，
他要讨论的问题，
就是：
地球上的其他元素来自哪里。
氢元素和绝大多数的氦元素都来自于宇宙诞生的早期，
元素周期表最靠前的两个元素，
有四位科学家发表了著名“B^2FH”理论。
这里的字母是四位科学家名字的首字母。
其中有两个科学家的首字母是“B”开头，
所以用“B的2次方”来表述。
这个理论具体来说：
元素都是恒星制造的。
恒星内核会发生核聚变反应。
大部分恒星像太阳那样，
从氢聚变，到氦，
就再也燃烧不下去了。
所以宇宙中绝大多数的元素都是氢元素和氦元素。
理论上，
质量比太阳大上数倍的恒星，
是可以制造出后面的元素。
氦原子核的核聚变反应，
生成碳元素和氧元素。
随着反应的推进，
生成的元素的原子序数越来越大。
但反应最多到了铁元素，
就会戛然而止。
铁原子核是最稳定的原子核。
如果要让铁原子核继续进行反应
需要巨大的能量。
只有质量达到8倍太阳质量以上的恒星
才有可能促发这个反应。
这时候就会发生剧烈的爆炸，
这是超新星爆炸。
届时，巨大的能量向宇宙迸发。
在这个过程中，
生成很多原子序数比铁元素大的原子核。
实验室造黑洞还远吗？
超新星爆炸是大质量恒星演化到尽头前的“回光返照”。
超新星爆炸后，
恒星的内核如果质量超过1.44倍太阳质量，
小于3倍太阳质量，
就会变成中子星。
如果恒星的内核大于3倍太阳质量，
它就会形成黑洞。
中子星和黑洞，
意味着强大的引力。
光通过中子星会变弯曲。
而通过黑洞会被吞噬。
虽然这些天体都离我们很远，
但未来，说不定可以在实验室里模拟出它俩。
那或许是场物理学革命。
但之前两篇关于黑洞的推文中，
提到：
如果黑洞太小，
会因为霍金辐射而瞬间蒸发。
如果太大，
地球就难保了。
模拟黑洞这事，
我们应该看看「三体·死神永生」
#
一个叫高way的研究黑洞科学家
跳入微型黑洞自杀：
「根据广义相对论，
对于一个遥远的观察者来说，
事件视界附近的时间急剧变慢，
落向视界的高Way掉落过程本身也变慢至无限长。
但以高Way为参照系，
他已经穿过了视界。
更离奇的是，
那个人影各部分的比例是正常的，
也许是由于黑洞很小，
潮汐力并没有作用到他身上。
他被压缩到如此微小，
但那一处的空间曲率也极大，
所以不止一名物理学家认为视界上的高Way身体结构并没有遭到破坏，
换句话说，现在他可能还活着。」
end
文字
ZEPHYRWANG
排版
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