元素週期表中常見的元素總共有92種，如果加上短期存在的放射性元素和人造元素外，總共有118種，它們的同位素的數量則是元素種類的幾十倍，如果加上化合物那可能就難以計數了！那麼地球上那麼多元素到底是怎麼來的呢？

元素和元素之間到底是以什麼為區別的，又是怎麼誕生新元素的？

人類最早認識的元素是銅，它促使人類進入了青銅時代，然後再是金，這種稀有的金屬人類很久以前就認識了它的價值，此後則是鉛、銀和鐵等等，鐵是人類歷史上最重要的元素，因為一直到現在我們所有的製造業、重工業以及宇航工業，都有鐵或者鐵合金的參與。

越王勾踐劍，春秋晚期越國青銅器，國家一級文物

從原子到原子的結構

到了十八世紀，法國的大化學家拉瓦錫的發現否定了燃素說，發現燃燒其實是一個氧化化合過程，因此提出了化合之前的單體元素一說！人類完成了從單體到化合物元素的瞭解過程！此後道爾頓提出了原子理論，認為物質都由最小的原子構成！

再往後就是湯姆遜發現電子，盧瑟福發現了原子核和更小的質子，查德威克發現了中子，至此關於元素的組成架構已經完全準備好了！

元素和元素之間到底以什麼為差別標準？

其實元素之間的差異早在19世紀就有人發現了，儘管門捷列夫的元素週期表朦朧的表達出了這個差異，但真正的差別是在盧瑟福發現質子以後，大家徹底知道了元素之間的差異其實就只是質子數的差別而已，而到了上世紀三十年代的中子發現後，也就知道了同位素的存在！

氫的三種同位素

元素的差別就是質子數量的差異，它和中子數量的配合構成了元素穩定的關鍵，但總得來說數量越大，穩定性越差，比如92號元素以上，極不穩定，到了118號元素，簡直只能以毫秒級別存在。

118號元素的電子層排布

從元素到元素

1920年英國物理學家愛丁頓提出了恆星從輕元素的聚變中獲得能量的早期核聚變理論，十幾年後才美國科學家漢斯貝特發現並完善了質子鏈反應和碳氮氧迴圈，馬克歐力峰則完成核聚變程式，至此從元素到元素的轉變！

質子-質子反應鏈

但核聚變並不是隨便就能發生，它需要超高的溫度，而這個條件則只在恆星內部才能發生，而不同質量的恆星溫度不一樣，達到的元素層級也有差別！核聚變從最初是從氫元素中的氕開始的，吸收能量後經過β衰變成氘，然後和氕開始質子鏈反應，一直到氦，再經過氦核作用，核聚變反應生成從碳到鎳之間的所有元素。

透過氦核作用產生的除碳以外的元素

鐵鎳後的重元素則在恆星紅巨星時代的慢中子捕獲和超新星爆發的快中子捕獲中完成。而中子星合併過程中則會產生大量的重元素，包括黃金以及和鈾這些放射性元素，都會在這個過程中產生！

中子捕獲過程

所有這些條件在地球上並不具備，即使在地球核心將近6000度的條件下，最多也只能產生一種比較奇特的壓縮高溫的堅硬流體狀物質，但元素的特性並沒有改變，唯一能產生新元素的途徑是宇宙射線轟擊大氣分子產生新元素，比如宇宙射線所帶的高能量中子擊氘核，其氘核與中子結合為氚核！其實人造元素也是用類似的方法獲取，只不過是在加速器中得到而已。

這些元素的源頭都是怎麼來的？

各位會發現一個問題，也就是我們地球上所有元素的源頭都是氫的同位素氕，無論如何千變萬化，都是不同質子數的堆積，或者就是質子變成中子後結合，那麼最初的元素氫（氕）是怎麼來的呢？

現代宇宙誕生的大爆炸論認為這是在大爆炸過程中產生的，在大爆炸溫度達到形成重子時，元素開始萌芽了，宇宙再擴張，溫度到再降低就到了太初融合的時代，宇宙中的氕（絕大部分）、氘（微量），氦（少量），鋰（痕量）就在太初融合時代產生了！

說起來令人難以置信，但大爆炸的餘暉宇宙微波背景輻射，以及大爆炸合成元素比例的也已經得到驗證，還有大爆炸產生的宇宙膨脹，三個最關鍵的證據得已經發現，這宇宙還不是一般的神奇，大爆炸產生最初的元素，恆星的不同發展過程接力產生了不同元素，然後爆炸將這些元素拋灑到了宇宙中！

大爆炸的證據

最後新的恆星形成過程中又誕生了行星，而有的行星機緣巧合又誕生了生命，而地球上的各種化學物理過程又誕生了很多化合物（其實又很多化合物在地球誕生時就存在了），經過數十億年的演化，最終變成了現代地球！