元素は進化するとどうなるの？

質問

元素は進化するとどうなるのでしょうか？
ビックバンから元素が生まれ・・・そのあとはどうなるのですか？？
元素の歴史みたいなのを教えてください！！！

回答No.7

maru-tu

宇宙物理の業界では、時間発展（変化）のことを「進化 evolution」と呼びます。元素の進化とは「元素が時間の経過とともに変化していくこと」を意味しています。

具体的にどう進化していくかといえば、恒星の中での核融合反応が主です。初期宇宙では水素とヘリウムだけだった状態から、恒星ができては超新星爆発を起こすということを繰り返すことで、徐々に重元素（宇宙物理・天文の業界では水素とヘリウム以外を"メタル"と呼びならわします）が増えていったと考えられています。

これを称して「われわれは星の子である」という人もいます。我々を構成する炭素・酸素・窒素・硫黄などの元素は、はるか昔に恒星の中で作られ、それが一度爆発して宇宙にばらまかれ、それが再度寄り集まったものであると考えられているからです。

回答No.6

mazeran

確かに「進化」と言うことはしませんが、「成れの果て」として「崩壊」するのでは？と言われています。
ただ、まだ誰も結論を知っていないと思います。Ｎｏ，５様と同じ意見です。

２５年ほど前に、ある放送局の開局記念として特別番組が作られ、そのときにノーベル賞を取られた若い時代の小柴さんが出ておられ、神岡鉱山の話をされていましたが、そこでは「陽子の自然崩壊を確認するために３０００トンの水を集めて、周りを感度の高いセンサで囲んで実験している。」と言われています。
今ではニュートリノの発見も目的となっているようですが・・・。
http://jp.hamamatsu.com/resources/products/etd/jpn/html/pmt_005.html

ここでの詳細説明は省きますが、自然界にある４つの力はなぜバラバラに存在するのか？と言う疑問から、「大統一理論」なるものが唱えられ、それが「陽子の自然崩壊」を予言しているのです。
物質はエネルギーが変化した仮の姿で、いつかは崩壊して元のエネルギーに戻るのでは？と言う検証を神岡で行なっているわけです。

これが「進化」と言えるかどうかはわかりませんが、宇宙が始まったときのエネルギーが物質となり、物質も時間が経つとまたエネルギーに戻る。
これが事実として検証されると、なんか少し怖くなります。
いつかは物質も消滅してしまうと言うことになるからです。

しかし今のところ「自然崩壊」は発見されておらず、ニュートリノによる崩壊だけのようですが・・・。

回答No.5

no009

＞元素は進化する
大変ユニークな面白い表現だと思います。いいたいことは分かります。

ビッグバーン直後のプラズマ状態から水素が生まれ、それからいろいろな元素に変わり、最後は鉄になる。
それではどうして鉄より重い元素が地球上に存在するのか。ビックバーンのような超高温、高圧の状態が、2世代、3世代目の小宇宙の中でも発生したのか。う～ん。

時間が経つと陽子自体が崩壊するという説もあるようですが、現在その実証はされていません。膨張し続ける宇宙が収縮に変わり、最後はまたすべての元素が崩壊し、プラズマ状態に変わるかも。

ビックバーン直後からの様子は推測されているようですが、ビックバーン直前の様子が分からないように、将来の宇宙（膨張し続けるのか、いつか収縮に向かうのか）の様子が分からないので、元素もどのように変化も分からない、が正解ではないでしょうか。
陽子も自然に崩壊するのかな。

回答No.4

mike_kuro

結論ですが、皆さんが言っておられるように、元素は進化と言うことはしません。
新しいものは発見されますが、その存在時間もものすごく短い時間で、別のものに変わってしまいます。
周期律表というものがありますが
http://www.jergym.hiedu.cz/~canovm/vyhledav/varian20/jap3.html
ここに記載されている元素の種類は、陽子の数で決まります。
これが元素番号になります。
各元素の枠の2段目に書かれているのはものが質量数で、陽子と中性子と電子（電子の数は陽子の数と一緒）の重量を加算したものです。
（実際は結合エネルギーがあるのでバラバラにそれぞれを加算した重量とは異なりますが）
単純には陽子数が多いものほど中性子数が陽子より多くなった状態で安定します。
この陽子数がある程度以上多くなれば、元素としての結合を維持できなくなり分裂してしまいます。
参考になるページを貼っておきます。
ただ、これはビックバンから言うと、退化の過程と言うことになりますが、ご参考に

参考URL：

http://www.geol.sci.hiroshima-u.ac.jp/~geochem/studies/decay/decay.html

回答No.3

harepanda

元素は水素のような小さいものが最初に生まれ、星が死んだりすると内部にたまった、より大きな元素が外部に爆発的に吐き出されます。星は水素のような小さな元素を、ヘリウムなどのもう少し重たい元素に変える核融合という過程でエネルギーを出し、輝いています。

爆発により生まれた重たい元素を含めて、水素が集まって第２世代、第３世代の星が生まれるごとに、重い元素がだんだん増えていきます。

しかし、重い元素は軽い元素より不安定となります。ある程度の重さを超えると、もはや地球上に自然環境では存在しなくなり、人工的に作り出すしかなくなります。しかし、こういった極度に重い元素は不安定なもので、今度は逆に、核分裂を起こして軽い元素になろうとする傾向があります。元素は重くなれば重くなるほど、人工的に作っても生存期間が極端に短くなっていきいます。ただし、「マジックナンバー」という概念があり、それにあてはまるものであれば、重い元素であっても比較的、安定して生存期間が長めになることが予想されます。

入門書として岩波ジュニア新書の「元素の小事典」をお奨めします。

回答No.2

cliomaxi

進化はしません。
普通は元素番号1の水素が核融合してヘリウムになります。
これは太陽等の恒星が光っているエネルギーの元です。
で、この元素が更に核融合して元素番号は進んで行きます。
理科(または科学)で習いませんでしたか？
※核融合を説明すると長くなるのでWikipedia等で「元素番号」や「核融合」で検索してください。

回答No.1

BookerL

参考になるサイトを紹介します。

http://ksgeo.kj.yamagata-u.ac.jp/~kazsan/class/chronology/synthesis.html

そこにも挙げられている「僕らは星のかけら　---　原子を作った魔法の炉を探して」もおもしろい本です。ぜひ読んでみてください。