ويرلند/ بدن ما از گوشت، پوست و استخوان درست شده است. اگر کمي دقيقتر نگاه کنيم، بافتها و سلولها را ميبينيم. باز هم دقيقتر شويم، ميتوانيم آب، پروتيين، چربي، گلوکوز، DNA و بسياري مولکولهاي ديگر را ببينيم. ولي اگر باز هم ريزتر و در سطح اتمي بدنمان را وارسي کنيم، متوجه نکتهي شگفتانگيزي ميشويم. ۹۹ درصد وزن بدن ما از ۶ عنصر اکسيژن، کربن، هيدروژن، نيتروژن، کلسيم و فسفر درست شده است.به گزارش ويرلن آن يک درصد باقي مانده را هم عناصري مثل منيزيوم، سولفور و آهن تشکيل دادهاند. اين اتمها در قالب مولکولهاي مختلف در بدن ما قرار گرفتهاند و در فرايندي بسيار پيچيده، سلولها و در کل بدن ما را ساختهاند. هيچ ميدانيد اين عناصر از کجا آمدهاند؟ شايد تعجب کنيد اگر بگوييم هيچکدام از اين عناصر به تازگي بوجود نيامدهاند و ميلياردها سال پيش در دل ستارهها ساخته شدهاند. ما در حقيقت فرزندان ستارهها و البته يک اتفاق بزرگ کيهاني هستيم. اتفاق بزرگي که درست ۱۳٫۷ ميليارد سال پيش رخ داد. بنابراين اگر تا به حال دنبال پيدا کردن موجودات فضايي بودهايد، بهتر است جلوي آينه بايستيد و کمي خودتان را برانداز کنيد!
همانطور که گفتيم، ۹۹ درصد وزن بدن ما فقط از ۶ عنصر اکسيژن، کربن، هيدروژن، نيتروژن، کلسيم و فسفر تشکيل شده است. يعني وقتي آب ميخوريم، از آنجا که مولکول آب از دو اتم هيدروژن و يک اتم اکسيژن (H2O) درست شده، اين دو اتم را وارد بدن خود ميکنيم. وقتي گوشت ميخوريم اتمهاي کربن را وارد بدنمان ميکنيم. زماني که شير ميخوريم، در حقيقت مقدار زيادي کلسيم قورت ميدهيم. همهي اينها بدن ما را ميسازند و براي اينکه موجود زندهاي به نام انسان باشيم ضروري هستند. گوشت، پوست، استخوان و سلولهاي ما، همگي از اين عناصر تشکيل شدهاند. دقيقا همهي عناصري که ميتوانيم آنها را در جدول تناوبي که با نام جدول مندليف هم ميشناسيم پيدا کنيم. ما از همان عناصري ساخته شدهايم که بسياري از اشياء اطرافمان از آنها ساخته شدهاند. حال اين سوال پيش ميآيد که عناصر از کجا آمدهاند؟
بيشتر وزن ما از اکسيژن و سپس کربن ساخته شده است.
بهتر است ابتدا بگوييم عناصر چه موجوداتي هستند. عناصر موادي هستند که همهي اتمهاي آنها تعداد پروتونهاي برابر دارند. اتمهايي که از پروتون، الکترون و البته يک سري ذرات زير اتمي ديگر تشکيل شدهاند. وقتي يک پروتون و يک الکترون در کنار هم قرار ميگيرند، اتم هيدروژن درست ميشود. وقتي تعداد پروتونها به دو عدد ميرسد، اتم هليوم بوجود ميآيد. کل طبيعت، از ۹۴ عنصر درست شده است. با اين حال جدول تناوبي کنوني ما ۱۱۸ عنصر دارد. ۲۴ عنصر باقي مانده را در آزمايشگاه ساختهايم. عناصر پازلهاي سازندهي ماده هستند که وقتي در آرايشهاي مختلف و تعداد گوناگون قرار ميگيرند، مولکولها را ميسازند. عناصر مختلف را نميتوان با استفاده از واکنشهاي شيميايي معمول به يکديگر تبديل کرد و آنها فقط از طريق «تبديل هستهاي» به عنصري ديگر تبديل ميشوند.
به هر حال جالب است بدانيم که عالم با يک انفجار خيلي بزرگ به نام «مهبانگ» (Big Bang) بوجود آمد. اگر بخواهيم خيلي ساده بگوييم، در همان ابتداي کار فقط پروتون وجود داشت. سپس وقتي جهان اندکي سرد شد، هرکدام از پروتونها به يک الکترون پيوستند و اتم هيدروژن را ساختند (البته مقداري هم هليوم بوجود آمد). بنابراين همهي اتمهاي هيدروژني که اکنون در آب وجود دارند و شما آنها را مينوشيد، حدود ۱۳.۷ ميليارد سال پيش و در ابتداي پيدايش کيهان ساخته شدند. آنها ۱۰ درصد وزن بدن ما را تشکيل دادهاند. بنابراين قسمت عمدهاي از بدن ما کاملا باستاني و متعلق به ابتداي بوجود آمدن زمان است.
بيشتر عناصر جدول تناوبي در ستارهها ساخته شدهاند.
بعد از گذشت حدود ۳۰۰ ميليون سال از انفجار بزرگ، اتمهاي هيدروژن سرگردان به دليل نيروي گرانش دور هم جمع شدند و در جاهاي مختلف فضا، کپههايي تشکيل دادند. اين دستهها کمکم بزرگ شدند و به صورت گوي در آمدند. به دليل جرم خيلي زياد گويها، گرانش آنها خيلي زياد شد و فشار و دما در مرکزشان افزايش يافت. اين دما و فشار زياد باعث شد که پروتونهاي موجود در اتم هيدروژن به هم جوش بخورند و جفت شوند. بدين ترتيب اتم هليوم بوجود آمد. يعني دو پروتون، دو الکترون و البته دو نوترون. طي اين فرايند که با نام همجوشي هم شناخته ميشود، مقدار خيلي زيادي انرژي و نور ساطع ميشود. اين گويهاي هيدروژني چيزي نيستند جز همان ستارههايي که ميشناسيم. مثلا خورشيد ما در هر ثانيه ۵۰۰ ميليون تن هيدروژن را به هليوم تبديل ميکند. البته ما تقريبا هيچ اتم هليومي در بدنمان نداريم، مگر اينکه ناخودآگاه مقداري از آن را به هنگام ترکيدن يک بادکنک تنفس کنيم. ولي به هر صورت هيدروژن و هليوم ۹۸ درصد مادهاي که در عالم ميبينيم را ساختهاند.
در فرايند همجوشي هستهاي ستارهها، يک سري اتمهاي سنگينتر هم بوجود ميآيد. يعني تعداد زيادي پروتون به هم جوش ميخورند و عناصر سنگينتر را ميسازند. در مرکز ستارههاي بزرگ آنقدر فشار و گرما زياد ميشود که فرايند همجوشي ميتواند عناصر سنگينتر مثل اکسيژن و کربن را بسازد. اکسيژن، ۶۵ درصد وزن بدن ما و کربن ۱۸ درصد وزن بدن را ساختهاند. ستارگان بعد از مدتي سوخت هيدروژن خود را تمام ميکنند و شروع به سوزاندن هليوم ميکنند. اين فرايند ادامه پيدا ميکند تا اتمهاي مختلف بوجود آيند و به عنصر ۲۶ام يعني آهن برسيم. معمولا وقتي آهن زيادي توليد ميشود، فرايند همجوشي در هسته متوقف ميشود و هسته رو به سرد شدن ميرود. بدين ترتيب ستاره شروع به بزرگ شدن ميکند تا تبديل به غول سرخ بشود. مثلا خورشيد آنقدر بزرگ ميشود که سياراتي مثل زمين و مريخ را ميبلعد. اين فرايند قبل از مرگ ستاره رخ ميدهد.
هستهي ستارهها نوعي رآکتور همجوشي هستهاي براي ساخت عناصر سنگين است.
بعد اينکه ستارهها عمرشان به پايان ميرسد، با انفجارهاي کوچک يا انفجارهاي بزرگي به نام ابرنواختر، عناصر بوجود آمده در مرکزشان را به فضاي ميان ستارهاي پخش ميکنند. در همين رمبش و انفجار، بر اثر دما و فشار بوجود آمده، عناصر بيشتري مثل کريپتون، طلا، اورانيوم و غيره بوجود ميآيند. اين انفجار ابر يا سحابي بزرگي در فضا ايجاد ميکند. يک سحابي که ميتواند محل بوجود آمدن ستارهها و سيارات ديگر باشد.
زماني که منظومهي شمسي ساخته شده، به همين ترتيب يک سحابي بزرگ از عناصر پخش شدهي ستارگان وجود داشته که تبديل به معجوني عظيم شده و خورشيد و همهي سياراتي که در منظومهي شمسي ميبينيم، از جمله زمين ساخته شدهاند. هيدروژن دوباره در مرکز ديسک چرخندهي برافزايشي جمع شده و خورشيد را ساخته است. در کل هرچه در اطراف خود ميبينيم از بيشتر همين عناصر جدول تناوبي که در فضا بوجود آمدهاند ساخته شدهاند. در فضا و ديگر سيارات هم که برويم به جز عناصر موجود در جدول تناوبي عنصر ديگري نميبينيم. هرچه عدد اتمي بالاتر ميرود، عناصر ناپايدارتر ميشوند و هستهي اتم نميتواند مدت زماني زياد باقي بماند و خيلي زود دچار فروپاشي ميشود.
ما و همهي اشياء اطرافمان از چند ده عنصر بيشتر تشکيل نشدهايم. عناصري که بيشتر آنها در مهبانگ و ستارهها ساخته شدهاند.
در بازگشت به بدن خودمان براي روشنتر شدن بايد گفت که بدن يک انسان مذکر بالغ متوسط از حدود ۵۷ درصد آب تشکيل شده است. هرچند که ۶۷ درصد عدد اتمي آب هيدروژن است، ولي فقط ۱۱ درصد وزن بدن از اين اتم تشکيل شده است. چون هيدروژن اتم کاملا سبکتري نسبت به اکسيژن است. بنابراين بيشتر جرم بدن ما از اکسيژن تشکيل شده ولي بيشتر اتمهاي تشکيل دهندهي بدن ما هيدروژن هستند. بسياري از عناصر تشکيل دهندهي يک درصد باقي ماندهي وزن بدن انسان، کاملا براي زندگي و سلامتي او ضروري هستند. مثلا عنصر فلوئور براي سالم ماندن دندانهاي او ضروري است. جالب است که بعضي عناصر اگر وارد بدن ما شوند، جان ما را به خطر مياندازند مثل کادميوم، جيوه، سرب، يا عناصر راديواکتيو.
يک انسان ۷۰ کيلوگرمي از حدود ۷ در ۱۰ به توان ۲۷ اتم تشکيل شده است. اين تعداد حدود ۶۰ عنصر از ۱۱۸ عنصر جدول تناوبي را شامل ميشود. ولي به هر حال نسبت آن در افراد مختلف فرق ميکند. مثلا افراد چاق که چربي بيشتري دارند، تعداد بيشتري اتم کربن دارند. بنابراين بايد گفت که حدود ۹۰ درصد وزن بدن ما در ستارهها و حدود ۱۰ درصد ديگر هم در انفجار بزرگي که ۱۳.۷ ميليارد سال پيش رخ داده، بوجود آمده است. پس اگر به دنبال موجودي فضايي ميگرديم، بهتر است ابتدا در آينه نگاهي به خودمان بيندازيم!
با کانال تلگرامي آخرين خبر همراه شويد telegram.me/akharinkhabar