從恒星演化的核聚變聯(lián)想到宇宙終結(jié)，是不是說得有點(diǎn)夸張了？不過這夸張與否不是種花家說了算，我們先來了解一下這個過程，然后再來下定義看看宇宙的命運(yùn)跟這個過程是否有關(guān)系？
1920年亞瑟·愛丁頓和讓·巴蒂斯特·佩蘭提出了恒星是從氫核聚變成氦的過程中獲得能量，并且提出了這個過程可能形成更重的元素。但當(dāng)時科學(xué)家經(jīng)過計算，認(rèn)為太陽內(nèi)部條件無法讓氫的同位素氕的原子核克服庫倫障壁達(dá)到聚變條件，一度讓科學(xué)界對這發(fā)光的太陽很是苦惱，不過喬治·伽莫夫在1928年發(fā)現(xiàn)了量子隧穿效應(yīng)，讓太陽內(nèi)部發(fā)生巨變的條件有了理論基礎(chǔ)！
1932年澳洲科學(xué)家馬克·歐力峰發(fā)現(xiàn)了核聚變反應(yīng)鏈，揭示了元素生成機(jī)制，1939年漢斯·貝特在《恒星的能量生產(chǎn)》論文中分析了氫聚變成氦可能的不同反應(yīng)（質(zhì)子鏈反應(yīng)和碳氮氧循環(huán)），至此恒星發(fā)光的理論大致成型！
質(zhì)子鏈反應(yīng)，氕聚變成氘，氘再和氕聚變成氦三，氦三和氦三再聚變成氦四，這就是核聚變的過程，當(dāng)然我們?nèi)祟惸苷谂?shí)現(xiàn)的也就是氚氘核聚變，因?yàn)橄鄬τ陔司圩兓蛘唠司圩?，氘氚核聚變的條件就低多了！
氚氘核聚變生成氦四和一個多余的種子，不過這個中子帶走了大部分能量，還很難處理！
一般我們核聚變中誕生氦四就不用考慮，因?yàn)橥蟮臈l件不是我們?nèi)祟惸苓_(dá)到的，也許未來可以，但我們能預(yù)期的數(shù)十年內(nèi)只要實(shí)現(xiàn)氦三聚變，那就是超級大突破了！但恒星不是，只要恒星質(zhì)量足夠大，那么它就能繼續(xù)生成如下元素：
氦4 → 鈹8 → 碳12 → 氧16 → 氖20 → 鎂24 → 硅28 → 硫32 → 氬36 → 鈣40 → 鈦44 → 鉻48 → 鐵52 → 鎳56
但很多資料中介紹恒星聚變只會生成鐵，其實(shí)也沒錯，因?yàn)殒?56會衰變，經(jīng)電子捕獲而衰變成鈷-56，并最終衰變成鐵-56，所以說恒星聚變的最終元素是鐵并沒錯，但各位只要知道，其實(shí)是能生成鎳的。
當(dāng)然在恒星超新星爆發(fā)前，還有一個重元素誕生的過程，即慢中子捕獲，這個過程是原子核捕獲一個中子產(chǎn)生β衰變成為質(zhì)子，原子序數(shù)+1，這個過程可以一直進(jìn)行，通過慢中子捕獲可以生成一半重元素！
另外的重元素將在鐵核崩潰的超新星爆發(fā)中通過快中子捕獲誕生，這個過程和慢中子捕獲差不多，但快中子捕獲的原子核需為鐵，快中子捕獲提供另一半重元素的誕生。
不是有裂變嗎？聚變是輕核聚變成重核，而裂變是重核裂變成輕核，兩者都通過損失的質(zhì)量產(chǎn)生巨大的能量，但兩者相遇位置就在恒星聚變的最終產(chǎn)物鐵，也就是說只要條件足夠，重核的裂變也就到鐵為止，不可能重回氫元素時代了！
元素的比結(jié)合能表
什么樣的條件才能夢回唐朝？達(dá)到讓所有元素稱為氫元素時代？其實(shí)也很簡單，讓宇宙重新來一次大坍縮，物質(zhì)都被壓縮成熾熱的能量時代，然后再來一次大爆炸，從大爆炸過程中重新產(chǎn)生夸克膠子，結(jié)合成中子質(zhì)子，再原初聚變成氫氦鋰等原子核，然后冷卻后再誕生氫原子氦原子與微量鋰原子等......
關(guān)乎宇宙的命運(yùn)，那么這個結(jié)果隨我們定的嗎？當(dāng)然不是，不過我們可以來圍觀下這個結(jié)果，看看是否合乎你的意愿！
核聚變和宇宙的未來其實(shí)關(guān)系并不大，它只能決定宇宙一半的未來，當(dāng)然我們很有興趣圍觀一下這一半的未來到底是什么狀況？
上圖是一顆恒星在超新星爆發(fā)前夕的分層結(jié)構(gòu)，各位可以發(fā)現(xiàn)外部的氫殼占了很大一部分，其實(shí)在真實(shí)的恒星結(jié)構(gòu)中，氫的比例還要增加，比如太陽的白矮星時代將保留50-60%的質(zhì)量，外殼有將近一半的氫、氦元素被拋棄，而更高質(zhì)量的恒星這個比例會更高，也就是說當(dāng)超新星爆炸時，大部分氫元素都沒有利用。
太陽的命運(yùn)
太陽就是一顆三代恒星，因?yàn)閺奶柕闹卦乇壤戏治龅贸龅慕Y(jié)論！而太陽系的誕生還有眾多的行星，所有的行星物質(zhì)都來自于超新星爆發(fā)的塵埃帶，簡單一點(diǎn)形容，連生命都來自于超新星爆發(fā)！但有一個不幸的消息要告訴大家，太陽未來將不會再超新星爆發(fā)，也就是說恒星-超新星爆發(fā)-恒星這個循環(huán)過程將會中斷！太陽熄滅后，太陽系將一片黑暗！
對于太陽系這是好事，畢竟超新星爆發(fā)沒有一顆行星能擋得住，不過紅巨星時代的氦閃也擋不住，但對于宇宙來說，像太陽這種不會爆發(fā)超新星的恒星，宇宙也許是不喜歡的，因?yàn)樗奈磥砭褪亲陨頍昃退銛?shù)了！
宇宙的半個命運(yùn)
不過要提醒一下的是太陽是一顆黃矮星，而有些超新星爆發(fā)后星云中誕生的紅矮星，或者宇宙最初期就誕生了紅矮星，而這些紅矮星的壽命超長的，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過各位的想象，高達(dá)數(shù)千億甚至上萬億年，所以即使現(xiàn)在處處遍布紅矮星，那么它們的光還可以照亮宇宙上萬億年！
但紅矮星也有熄滅的時刻，等到那一天來臨，白矮星和中子星的角動量和重力勢能早已耗盡，紅矮星也逐漸熄滅，那么宇宙的未來將陷入一片黑暗！
宇宙的死亡就是熄燈那么簡單？其實(shí)遠(yuǎn)不是，因?yàn)樵缭诠l(fā)現(xiàn)宇宙膨脹以前，弗里德曼就根據(jù)愛因斯坦的引力場方程計算過宇宙的形狀，當(dāng)時條件很差，特別是宇宙物質(zhì)分布不清楚，而弗里德曼假設(shè)了一個宇宙各向同性的條件，結(jié)果計算出宇宙可能有三個形狀，
當(dāng)然并不是到弗里德曼就終止了，因?yàn)檫@三個都有可能，未來會符合發(fā)展呢？
1929年哈勃發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹，膨脹+1
1933年弗里茲·扎維奇通過維里定理推斷出暗物質(zhì)存在，收縮+1
1964年彭齊亞斯和R.W.威爾遜發(fā)現(xiàn)宇宙微波背景輻射。
1989年COBE衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)宇宙微波背景輻射差異極小，表示弗里德曼的假設(shè)是正確的 +1
1998年通過觀測Ia型超新星發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹超過預(yù)期而提出暗能量的概念，宇宙膨脹+10
2013年普朗克衛(wèi)星觀測到宇宙微波背景輻射在萬分之六的精度上各向同性。
此前天文學(xué)家已經(jīng)利用宇宙微波背景輻射測量宇宙的形狀，發(fā)現(xiàn)結(jié)果就是弗里德曼度規(guī)中K=0時描述的宇宙是平坦的，趨向于無窮大，而且膨脹曾在加速！
如果按這個命運(yùn)發(fā)展下去，夢回唐朝的奢望是破裂了，而且不斷膨脹的宇宙終有一天會將星系撕裂，將物質(zhì)撕裂成基本粒子，所以準(zhǔn)確的說聚變只能決定宇宙一半的命運(yùn)，另一半命運(yùn)由宇宙自身所決定！
