我們的起源于138億年前的大爆炸，宇宙誕生之后，開始逐漸冷卻，然后形成了氫元素和氦元素。宇宙初期只有這兩種元素，而且以氫元素為主。

但我們知道元素周期表里自然元素有多達94種，數量眾多的元素到底是從哪里來的呢？首先我們需要從恒星的核聚變講起。

恒星的質量通常都很大，拿我們的太陽來講，它占據了整個太陽系質量的99.86%，擁有絕對的統治地位。

由于恒星質量很大，意味著超強的引力，引力會不斷擠壓恒星物質，讓外層物質不斷向核心坍縮。 在這個過程中，核心溫度和壓力急劇上升。

比如說，太陽核心溫度就能達到1500萬度。但即便是如此高的溫度，也并不能引發核聚變，那麼太陽為什麼會發生核聚變呢？

這多虧了微觀世界的一種奇特效應：量子隧穿效應。這種效應可以這麼通俗理解：現實世界里，想要徒手翻越一堵十米高的墻，無論如何你都做不到，那堵墻就是你的「能量勢壘」。但在量子世界你就有一定機率做得到，你有一定機率瞬間穿越「能量勢壘」的限制，到達墻的另一邊。

也就是說，在巨觀世界必須具備一定能量才能完成的事情，在量子世界即使沒有那麼高的能量，也有一定機率會發生，只是這個機率非常小罷了。

雖然機率很小，但太陽核心的微觀粒子數量足夠多，小機率事件在龐大的基數面前總是會發生的，這也是太陽核心能夠發生核聚變的主要原因。

當太陽的氫燃料耗盡之后，氦會繼續聚變，成為更重的元素。只要恒星質量足夠大，核聚變就能一直進行，一直到鐵元素，戛然而止。

為什麼到鐵元素就停止了呢？

簡單講，因為鐵元素是最穩定的元素，它的比結合能最大，何為比結合能？通俗理解就是把原子核掰開所需要的能量。

而要掰開鐵原子核所需的能量是最大的，所以鐵是最穩定的。 這意味著想要讓鐵元素繼續聚變，就需要外界提供巨大能量。而恒星核聚變一般都是釋放能量，到了鐵元素不但不能釋放能量，反而需要吸收能量才能進行下去，核聚變自然也就失去了意義，不能再進行下去了。

雖然普通的恒星核聚變不是讓鐵繼續聚變，但理論上只要外界能提供足夠多的能量，鐵元素仍然可以通過吸收能量繼續聚變成更重的元素，這就需要非常極端的宇宙事件才能觸發鐵元素聚變下去。

超新星爆發就是這種極端的宇宙事件。質量足夠的恒星聚變到鐵之后便停止了核聚變，沒有了核聚變產生的外推力的制約，萬有引力開始占據絕對上風，恒星物質開始急劇向內坍縮，不斷撞擊恒星中心的鐵核。

撞擊過程給鐵帶去了極大的能量，足以引發鐵元素繼續聚變下去，產生更重的元素。 而撞擊的同時也產生了超強的反作用力，這種力量無比強大，把恒星外層物質拋灑到浩瀚星際空間，成為下一代恒星和行星的原材料。

整個過程就被稱為超新星爆發，爆發瞬間會產生超強能量，短短幾秒鐘產生的能量比太陽一生釋放總能量的幾十億倍還要多。

超新星爆發之后，外層物質被拋灑到浩瀚太空，只留下致密的內核，也就是中子星或者黑洞。內核質量大約太陽質量的三倍，會形成黑洞，小于太陽質量三倍的內核會形成中子星。

中子星就是電子被壓縮到原子核上，與質子結合成中子形成的致密天體。通俗來講，中子星的內部結構與原子核很相似，密度非常高。而黑洞超出了我們的認知范圍，因為黑洞本身其實就是體積無限小的奇點，所有的物質都被壓縮到奇點上，無法想象奇點是什麼樣的存在方式。

超新星爆發并非是唯一產生重元素的方式。通過不斷深入探索，科學家們還發現中子星碰撞同樣能釋放超強能量，引發鐵元素聚變成更重的元素。

宇宙中，科學家們發現中子星通常會「結伴而行」，圍繞彼此旋轉，在旋轉過程中可能會發生碰撞然后合并成更大的中子星甚至黑洞。

如今我們佩戴的金銀首飾等各種重金屬，其實都是億萬年前的超新星爆發或者中子星碰撞形成的，不得不感嘆宇宙的奇跡！