跟随碳原子的脚步，重新游历138亿年的万物演化之旅(5)

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从宇宙大爆炸到地心之谜，
从超高压技术到量子计算，
汇聚全球多领域科学家前沿成果，颠覆认知！
天文学家卡尔·萨根（Carl Sagan）有一句名言：“我们都是由星尘组成的。”而科学家近期发现，我们也都是由“大爆炸的物质”组成的。
当被问起大爆炸最初的几分钟都产生了哪些物质时，通常的答案是：略少于25% 的氦、大约75% 的氢以及微量的氘和锂。事实上，在大爆炸发生后第3—20分钟，宇宙中发生了难以想象的剧烈运动，较大的原子核“碎片”之间发生碰撞，促使质子和中子形成了更复杂的组合。但因为这些合成新元素的路径成功概率过小、难以推演，并且需要用超级计算机进行超额计算，会花费大量成本，仿佛得不偿失。
意大利天体物理学家法比奥·约科勇敢踏进了这个未知领域，通过运算得出了100多种可能的核反应路径，其研究表明：大爆炸中大约每4.5×1018 个氢原子核中就会出现1个碳-12 原子核。宇宙从大爆炸核合成中诞生时，至少产生了1080个氢原子，仅通过简单的除法我们便可以得知，大爆炸核合成产生了超过1061个碳原子！我们身体中碳原子的数量超过1026个，其中难免会混入大爆炸核合成中产生的碳原子，它们已经与后来在恒星中形成的碳原子密不可分。
现在我们得出了令人吃惊的结论：我们体内的碳原子其实并不像我们一直认为的那样，全部形成于恒星当中，而是有相当一部分形成于最初的宇宙大爆炸，这要一直追溯到138亿年前，时间诞生的时候。

恒星并不是碳的唯一起源
当然，地球和生命所需的碳远远超过大爆炸熔炉早期直接产生的碳，要发掘碳元素的巨大宝藏，我们必须将目光投向宇宙中明亮的恒星，而关于恒星中碳的故事，则要依赖于哈佛大学一群非凡女科学家取得的成果，这群被称为“哈佛计算机”的女性完成了分析恒星光谱的艰巨任务，其中最具代表性的便是安妮·坎农（Annie Jump Cannon），她提出了以恒星温度排序的哈佛恒星分类法。在19世纪甚至20世纪的大部分时间里，女性都被很多科学领域排除在外，坎农的成功也显得尤为珍贵，哈森以生动的笔触讲述了这段值得纪念的故事。