珠星纪

太阳是一颗典型的“黄矮星”，大部分黄矮星的寿命在100亿年左右，太阳也不例外，目前太阳的年龄大约是45.7亿岁，也就是说我们的太阳大约在45亿年前诞生，而宇宙的年龄是138.2亿年，太阳并不是宇宙诞生后出现的第一批恒星恒星，而是在宇宙诞生很久之后才出现的，恒星到底是怎么诞生的？宇宙会一直有新的恒星出现吗？ 恒星，是宇宙结构的主要组成部分，宏观大尺度下的宇宙结构基本都是由恒星组成的。所有的恒星都是由大量的氢元素和少量的氦元素组成，其他的元素基本可以忽略不计，宇宙中存在超级多的氢元素，这些氢元素在引力的作用下聚集在一起，就形成了恒星。 恒星诞生后，会消耗内核中的氢元素进行核聚变反应，氢原子聚变成氦原子，释放出大量的能量，这就是为什么恒星可以一直不停的释放热量的原因，整个恒星就是宇宙中一个天然的核反应堆，人类想要掌握可控核聚变技术，就是在制造“人造太阳”。 爱因斯坦的质能方程告诉我们，质量和能量是等价的，所有物质的内部都蕴藏着巨大的能量，以质量的形成表现出来，组成恒星的氢原子是宇宙所有物质中最多也是最轻的，其他更重的原子都是氢原子聚变后诞生的，恒星不仅仅在向外辐射能量，还在偷偷创造物质，恒星内部的核聚变反应会在形成铁原子后停止，这个时候恒星内部的环境已经不足以让铁原子发生聚变了，并且恒星也会开始向下一个阶段演化。 小质量的恒星会演化成白矮星，大质量的恒星会演化为中子星或者是黑洞，不论是白矮星还是中子星，其实都是恒星的内核演化而来，对于整个恒星来说，内核只是很小一部分，在恒星“死亡”后，其实还有大量的氢元素没有被消耗，恒星在自己的最后阶段会开始不断的膨胀， 随着恒星的膨胀，会抛洒出大量的气体和尘埃，这些气体尘埃主要还是氢元素，这些氢元素会飘散在宇宙中形成“星云”。 当星云的密度超过一定程度后，就会在引力的影响下向内收缩，在星云收缩的过程中，新的恒星就诞生了！如果这个星云中，存在一些比较重的元素，就会形成“行星”，这些重元素往往来自于大质量恒星的“超新星爆发”和“中子星碰撞”，地球上的黄金被科学家认为在整个宇宙中都很稀少，这是因为只有两颗中子星碰撞时才能制造出黄金，因此在整个宇宙中黄金的数量都不算多。 恒星可以和星云相互转化，所以宇宙中总是会有新的恒星诞生，除非在未来的某一天，氢元素被消耗太多了，无法形成新的恒星，但是宇宙中氢元素的十分丰富，是其他所有元素加在一起的很多倍，在很长很长一段时间内，都不用担心宇宙中氢元素被消耗一空。 恒星一生消耗的氢元素只是整个恒星中的很小一部分，宇宙中最小的恒星是“红矮星”，并且宇宙中大部分恒星其实都是红矮星，这些红矮星的寿命十分漫长，根据质量不同，红矮星的寿命可以达到上千亿年甚至上万亿年，1000亿年后宇宙是否存在还是一个问题，毕竟现在的宇宙只有138.2亿岁，更别说一万亿年后的宇宙了，所以我们不用担心宇宙中的氢元素被消耗一空。 没有人知道宇宙到底存在多少恒星，但是我们可以肯定，全宇宙恒星消耗的氢元素也只是宇宙中氢元素的很小一部分，更别提宇宙中还存在不可见物质“暗物质”了，这些暗物质可能会在无形中影响可见物质，甚至有科学家认为，暗物质会直接形成黑洞。 恒星的演化和生命有些类似，更加神奇的是，我们的银河系和组成物质的基本单位“原子”很相似，原子是由一个原子核再加上围绕原子核运动的电子组成的，我们的银河系的中心存在一个超大质量黑洞，这个黑洞就像是原子核，无数的恒星就像是围绕着原子核运动的电子，或许从更宏观的角度去看，银河系真的只是一个“原子核”，目前人类发现的最大宇宙结构足足有100亿光年大，对于这样的宇宙结构来说，银河系确实就像是一个原子，和其他的众多星系一起组成了宇宙的宏观物质结构，最大和最小，谁又能说的清楚呢？

每个氢原子中心有一个质子，在质子周围是一颗电子，沿某种轨道环绕质子运动，在足够热量与压力下，环绕的电子会被从中心质子庞剥离，足够多原子被剥离电子，就创造一团等离子汤，分离的粒子形成一锅汤，如果能符合一些极端条件不可思议的事情将发生，一个链式反应将发生，质子们四处乱窜，由于它们带正电荷互相排斥，彼此保持距离，多数时候只会擦身而过，当能量足够高时，它们会狠狠撞向对方，有些时候会合为一体，那便是核聚变反应。当四个氢质子最终发生聚变，它们创造出一种新元素，氢元素变成氦元素释放出巨大能量，这就是恒星创生之初的情形。新造的氦核，质量比用于创造它的四个氢原子小，反应中损失了部分质量，根据质能方程式，丢失的质量便是能量。太阳氢燃烧完——红巨星——膨胀吞噬周边行星包括地球——燃烧后的每个收缩形成白矮星逐渐冷却，质量最大的恒星爆发成为超新星将制造出的元素抛射到宇宙深处，这些元素又将成为孕育下一代恒星的原材料，超新星爆发后留下的内核十分致密，这就是“中子星”也就是脉冲星【能量很高，远超一颗行星提供的能源，类似恒星的天体，却被压缩到行星大小】超新星爆发大质量恒星塌缩所释放的能量足以将原子挤到一起填满所有空间。在超新星中最先发生的是铁核的内爆，将从地球大小压缩到仅仅一个小城市规模，在内爆过程中，密度将变得十分高，以至于质子和电子被挤到了一起并形成中子，原子中的空隙被挤出，最终剩下一个由中子组成的球，极其致密，被称为中子星。中子星形成过程磁场增强，强度是太阳磁场数十亿倍，随着中子星旋转，它南北极将发出无线信号，每旋转一圈信号就会扫过地球，这就是神秘的脉冲来源。极少数恒星内核十分大，它们塌缩时并不会变为脉冲星，塌缩将一直继续下去，即黑洞。LBV—1恒星爆发，质量是太阳的五十倍，这颗超新星爆发形成黑洞。

#恒星七纪#

BBC出品，质量有保证。与《行星旅行指南》相辅相成，这部片子讲述了恒星所经历的一生，极宏伟，极减压。超爱片子中的这句话：“We are stardust，or rather, less romantically, nuclear waste。你我皆星尘,或者不那么浪漫的说，是核废料。”

诞生于星云，成年后列位主序带，永不停歇的核聚变，晚年膨胀成红巨星，内核塌缩成白矮星，经历超新星的垂死挣扎，最后变身中子星，无限的塌缩推开通往黑洞之门，即使是寿数百亿年的恒星也非永恒，必须经历死亡才能重生，这是宇宙的铁律，也许也是造物主的铁律。

观影笔记如下，照例在上下班途中看完此片，常常于拥挤的地铁人群中产生荒诞感：也许只有生命短暂如人类，才会执念于贪欲。

1. 恒星的诞生

昴星团Pleiades，年仅1亿岁，非常年轻的星团。星云是恒星诞生的摇篮，云团受压，密度变大，引力发挥作用，云团坍塌，引力使气体和尘埃快速向中心聚集，中心密度更大，温度上升，到达临界温度1500万度后，恒星内核出现核聚变反应，发出耀眼光芒，A star is born。

每个氢原子中心有一个质子proton，质子周围是一个电子electron沿某种轨道环绕质子运动，在足够的热量与压力作用下，绕转的电子会被从中心质子旁剥离，足够多的原子被剥离电子，就创造了一团等离子体plasma。极端条件下一个链式反应发生。带正电荷的质子互相乱窜但互相排斥保持距离，能量足够时它们互相撞击，有时合为一体，这就是聚变反应。当四个氢质子最终发生聚变时，它们创造出新元素，氢元素变成氦元素并释放巨大能量。这发生于恒星诞生之初，根据能量守恒定律，新生氦元素质量略轻于创造它的四个氢原子，反应中丧失的质量转换为能量，一点点质量就能创造巨大的能量。

核聚变不光促成恒星诞生，并维持它们生存。

现代天文学之父哥白尼1543年出版《天体运行论》颠覆地心说。

太阳不光是太阳系的中心，更创造了太阳系。The birth of a star leads to the birth of any planets that surround it.一颗恒星的诞生会触发它周围行星的诞生。

行星是形成恒星时气体和尘埃的遗骸。

2. 成年期

伽利略发现太阳黑子并发现黑子会移动，证明太阳在旋转。太阳会喷射太阳风，太阳风是抛向太空的带电粒子流，当它们撞上大气层时就会产生极光，太阳风形成太阳系的边界，使太阳系行星免受银河辐射及宇宙射线的伤害，这就是日球层heliosphere。

赫茨普龙和罗素把恒星按温度和光度排列在一张图上，即赫罗图。假设它们与地球距离相同，一个轴代表恒星亮度，另一轴代表恒星温度，从高温的蓝白星到较冷的红星，几乎所有恒星都落在图中央的对角线上，这条对角线被称为主序带，主序带上的恒星都尚处中年，其两侧还有两小群恒星。太阳及其他主序带上的恒星都还在燃烧氢，一旦燃尽就会死亡，外层会膨胀，脱离主序带成为红巨星red giant star。

3.红巨星

大角星ARCTURUS是一颗红巨星，就在大熊座北斗七星的末端。红巨星会逐渐膨胀，温度下降，从蓝色或白色恒星变成红色恒星。

恒星一生大部分时间都在把氢聚变成氦，这一过程提供了抵抗引力的压力，当内核的氢用尽，仅剩下纯氦，就没有了能量来源，内核开始塌缩，塌缩过程中温度在引力作用下上升，温度升高到足以使核心外围壳层发生核聚变，即壳层氢燃烧。这种新的能量来源会导致恒星外层大气膨胀，恒星成为红巨星。未来太阳的演变红巨星过程会先膨胀到水星轨道，吞没水星，届时将比现在的太阳亮一千倍。继续膨胀，经过约几百万年膨胀到金星轨道，吞没金星，然后向着地球而来，此时应比现在太阳亮三千倍，比现在大260倍，最终吞没地球。此后约五十万年，太阳温度升高到足以开始进行氦聚变。恒星进入新的阶段，氦元素在恒星内核产生聚变并产生碳和氧。

4.白矮星white dwarfs

天狼星Sirius，也叫大犬星，是夜空最亮的星星，属于大犬星座Canis Major，有伴星天狼星A，天狼星B，被称为白矮星。

氦核燃尽后，白矮星的活动也会停止。

白矮星是密度大的难以想象的小型天体，会比它最开始的密度高数百万倍。量子力学的原理运用到恒星上，阻止它们塌缩的原因是粒子间产生了压力，抵抗了引力作用。

5. 超新星Supernovae

超新星是宇宙中大部分大质量恒星爆发性的、激动人心的死亡挣扎。每个星系每个世纪只有两三颗超新星。

弗雷德.霍伊尔认为元素的起源也许与超新星有关。大质量恒星对抗引力时创造了几个条件：恒星进行一系列核聚变，一轮聚变产生的灰烬成为下一轮核聚变的燃料。质量最大的恒星可以一层层聚变越来越重的元素并产生能量对抗不断向内拉的引力，先是氖、镁和大量氧，然后是硅和硫，最后中央是铁组成的核，聚变停止。当铁核达到临界质量时，恒星开始塌缩，然后反弹，反弹撞击到周围圈层，点燃了一次超新星爆发。超新星爆发可以产生某些比铁元素更重的稀有元素，它们被抛射到宇宙中，构成人类的元素都是从垂死恒星中诞生的。We are stardust，or rather, less romantically, nuclear waste。你我皆星尘,或者不那么浪漫的说，是核废料。The stars ARE like gods，they are the creators of us。恒星就像上帝，它们是造物主。

Stars born from collapsing clouds of dust and gas；Bursting into life，to shine for millions or billions of years；Bloating in old age to become Red Giants；Their cores contracting into White Dwarfs；The most massive ones exploding as supernovae；flinging the elements they‘re created out into space；to form the materials for the next generation of stars；尘埃和气体云塌缩，产生了恒星；点燃生命之火，闪耀几百万甚至几十亿年；晚年膨胀，成为红巨星；它们的内核收缩，变成了白矮星；质量最大的恒星爆发，成为超新星；将它们制造出来的元素抛射到宇宙深处；这些元素将为孕育下一代恒星的原材料；

6.中子星Neutron star

兹威基最早假设中子星的存在。射电天文学使之真正被发现。蟹状星云脉冲星，正好位于一颗超新星爆发以后的遗骸中，是其残留的内核。兹威基预测，伴随着超新星爆发，大质量恒星塌缩，释放的能量足以将原子挤到一起填满所有空间。这个塌缩发生在数秒之间。在超新星的爆发上，最先发生的是铁核内爆，密度变高，质子和电子被挤到一起并形成中子。原子中的空间被挤掉，最终剩下的是一个由中子组成的球。它极其致密，被称为中子星。其形成过程中磁场增强，强度是太阳磁场的数十亿倍。中子星的发现有力证明了理论物理的力量。

7.黑洞Black Holes

爱因斯坦理论在极端情况下才会出现黑洞，他本人不相信其存在。

黑洞是宇宙中的一点，在它周围引力非常强，任何东西，连光线都不能逃离。这个空间的边界叫事件视界。在里面，所有事物都无法被外面的观察者看到。科学家认为它诞生于超大质量恒星的死亡。极少数内核极大的超新星爆发并内核塌缩，不会成为中子星，而是不断塌缩。黑洞引发的无穷密度，体积为零，也曾发生于宇宙开始的阶段。这正是艾伦.德雷斯勒博士研究方向：The idea that the universe had a creation event from a scientific perspective was a revolutionary idea。Ever bit as remarkable a revolution as the idea that the Sun and not the earth was the center of the solar system。Scientists call it the Big Bang。

从科学的角度来看，宇宙起源于创世事件，这是一个革命性的观念。其革命性与发现太阳系的中心是太阳而非地球不分伯仲。科学家称之为大爆炸。

It was here，at the beginning of the universe the scientists found the answer to theultimate question about the lives of stars。

正是这里，宇宙诞生之时，科学家发现了关于恒星生命周期的根本问题的答案。

From this very early instant，came a primordial soup of energy and matter that had to cool before it could become the elements of hydrogen and helium that made everything else in theuniverse we know today。

大爆炸之初产生了原始能量和物质的浓汤，它们冷却后形成了氢和氦，而这两种元素铸就了如今宇宙中我们所熟知的一切。

So how lucky we are to be here on this planet with this beautiful transparent atmosphere that allows us to admire the majestic display of the starry night。

因此我们是如此的幸运生活在大气层美丽而透明的星球上，使我们能够仰望这星光闪耀的恢弘夜空。

《BBC：恒星七纪》笔记

【1，恒星的诞生】，宇宙中的云团（尘埃和气体）延伸300光年，是恒星的摇篮，形成恒星触发事件：两个云团碰撞或遥远的宇宙活动引发的激波，仅需挤压一下云团，只要一点压力，让气体的密度足够大，然后引力发挥作用，云团开始坍塌，数百万年，恒星不断成长，内核压力增大，温度升高，直到达到临界温度1500万度，恒星的内核在一瞬间开始发出耀眼光芒。

模拟恒星内部反应，点亮恒星的核聚变：英国牛津郡欧洲联合环境加速器，能够承受一亿度高温，内部极强的磁场束缚着氢燃料。仪器屏幕：start countdown开始倒计时工作，启动磁铁让电流通过环路，环路逐渐变红，等离子体在形成。等离子体在底部碰撞，产生蓝紫色光芒，三千万度温度，流经等离子的电流有250万安培。氢原子由一个电子围绕质子旋转，在足够热量与压力下，电子从中心资质旁剥离，足够多的原子被剥离电子，形成一团等离子体。质子四处乱窜，带正电彼此排斥，多数会擦身而过，能量足够高会狠狠相撞，合为一体，这就是聚变反应。四个氢质子聚变形成新元素氦，释放出巨大能量。新造的氦核，质量比

用来创造它的四个氢原子小，爱因斯坦质能方程E=MC2，一点点质量能创造很大的能量。

太阳每天燃烧质量的九牛一毛，产生数以百万瓦特计的能量，

恒星诞生后，孕育它的云团还剩下部分物质，围绕恒星形成一个盘，数百万年间尘埃盘中的尘埃颗粒开始相互吸附

【2，成年期】

90%的恒星正值中年。

创造一颗恒星的重力，正在将它向内拉，试图压碎它；而给予它生命的核聚变，又在向外推，时刻准备将它炸开。任意一方占据上风，这颗恒星将在灾难中毁灭。

黑子与太阳耀斑有关，耀斑爆发瞬间释放巨大能量，将数百万吨物质抛向太空，这股带电粒子流能够扰乱卫星通讯，极端情况下，甚至能使电网瘫痪。一切都源自于太阳磁场的湍动特性。有时，部分太阳磁场会缠在一起，磁力线的足点（足点：磁力线汇聚的地方）到处移动，磁力线错综交缠。局部磁场变得异常复杂，最终磁力线断裂，这样就会爆发一场巨大的太阳耀斑。

太阳喷射太阳风，它们是被抛向太空中带点粒子流，粒子流撞向大气层，产生极光。太阳风继续飘向远方，木星两极绘出同样绮丽的辉光，然后来到土星，最终在日地距离一百倍以外，太阳风势头减弱，在宇宙中，形成太阳系的边界，吹出一个保护泡，使我们所处的太阳系免受银河辐射和宇宙射线的伤害，这就是日球层。

太阳已经燃烧了50亿年，但它一半的氢燃料，已经用于核聚变来抵抗重力了。

赫茨普龙和罗素把恒星按照温度和光度，排列在一张图上，这样就画出了赫罗图。假设它们离地球的距离都相同，其中一轴代表恒星的亮度，由最暗的到最亮的；另一轴代表恒星的温度，由恒星的颜色来表示，经排列后的恒星展示出神奇规律，几乎所有恒星都落在了图中央的对角线上，这条对角线称为主序带，主序带上的恒星都尚处中年，内核中还储有足够的氢，可以聚变为氦来抵御重力坍缩。但在主序带两侧还有两小群恒星。这两块边缘群体预示了太阳的未来。现在太阳还在燃烧氢，所有主序星都如此，但当内核氢被耗尽的时候，主序星就开始走向死亡，太阳的外层会开始膨胀，它会渐渐脱离主序带，成为一颗红巨星。

【3，红巨星】

像太阳这种低质量恒星不会优雅地老去，而会制造一场灾难，它们会膨胀成为宇宙中数一数二的无比巨大的恒星（比如：参宿四 猎户座），变成比太阳大两百倍，亮几千倍的恒星，变成宇宙中最具破坏性的恒星，它们也最具创造力，为漆黑的天空撒上点点猩红。

大角星就是一颗红巨星，大角星引人注目的颜色并非因为它温度高，而是因为它温度低。

当重力和核聚变的力量。无法在维持平衡时，恒星的大小就会发生改变。红巨星会逐渐膨胀。他们狂暴的能量扩散开来。导致他们温度下降。从蓝色或白色的恒星。变为红色横行。但因为它们体型巨大，他们此时还是天空中最耀眼的恒星之一。

恒星一生大部分时间。都在把氢聚变成氦，而这一过程提供了足以用于抵抗引力的压力。当内核的氢耗尽，仅剩下纯氦时，就没有了能量的来源，所以内核开始坍缩。而在坍缩的过程中，温度在引力的作用下上升。然后温度升高到足以使核心外围的壳层发生核聚变。我们称之为壳层氢燃烧。核心已经停止了聚变。他仍然很热，但是已经死了。核聚变仍在继续。发出我们所看见的光。但它却发生在外围含氢的壳层。而不是在内核中。这是新的能量来源。这一过程当然也会抵抗其自身的引力。并且实际上导致了恒星外层大气的膨胀。这颗恒星就开始华丽的变身变成红巨型。

对于我们太阳来说，这个变化将是令人畏惧的。因为在他的晚年，他会毁掉他之前所照顾的行星。首先他会不断膨胀。一直膨胀到水星轨道，然后吞没水星。到那个时候它将比现在的太阳亮1000倍。然后他继续膨胀，大约再过几百万年。他将膨胀到金星轨道。金星也就完了，被吞没了。然后太阳继续膨胀，朝着地球而来。要是我们能看到的话，我们会看见他比现在的太阳亮3000倍。他比现在要大260倍。但是却没有现在太阳完美的外形。气体从表面涌出。它将是红色的，无比狂暴，略微有点透明。看起来就像要从裂缝处炸开了一样。我们唯一的存活希望就是在灾难降临前远远逃离。并寻找一个新的太阳系来安家。到了他狂暴的晚年。即使是面对他最心爱的孩子，太阳也会毫不留情。地球将消失在太阳中。恐怕那时就是地球的末日了。我们的星球将被炽热的气体球吞没。彻底被抹掉。创造并哺育了我们的恒星。最终将会在他膨胀的晚年。毁灭我们。当红巨星带来了毁灭时，科学家们在其中发现了另一段故事的开始。在引力与核聚变对抗的最后阶段，红巨星产生了宇宙中最丰富的两种基本元素。这些重要的元素是在红巨星的核心处产生的。在太阳吞没了可怜的地球，大约50万年后，其温度也升高到了足以开始进行氦聚变。这是恒星一生中的一个新阶段，此时氦元素在恒星中的内核中聚变，并产生碳和氧。恒星不仅能发出摇曳的星光，他们还是炼金术士，创造出组成宇宙的物质。你身体中大多数的碳都来自于红巨星废弃的包层。当引力与核聚变的战争终于要分出胜负时，恒星巨大的外层包层就于高温的核心分离开来。将碳和氧返还至宇宙中。这一绚丽的过程之后，剩下的就是残骸。恒星即将进入他一生的下一个神秘的阶段：白矮星。

【4，白矮星】

科学家们发现天狼星有一颗伴星，被主星明亮的光辉掩盖了的暗淡的伴星。天狼星A的伴星天狼星B，被戏称为“小狗”，在1922年正式被命名为白矮星。它的密度比地球上的任何东西都要大。他们的核聚变已经停止，剩下的不过是残骸。燃料都耗尽了，他们是如何发光的呢？纵观其一生，恒星都在通过让轻原子核聚变成更重的原子核来产生能量。他们先是把氢聚变成氦，然后他们继续聚变氦核，产生碳和氧。随着时间推移，他们消耗了越来越多的燃料。随着氦燃烧的结束，白矮星的活动也停止了。剩下的只有由碳和氧组成的死去的内核。这已经不算是恒星了，不过是灰烬罢了。而在恒星内部发生的引力与聚变的战斗现在已见分晓。一旦聚变停止，恒星在自身的引力作用下坍缩，形成白矮星。成为一颗密度大得难以想象的小型天体。将会比他最初时的密度高数百万倍。非常非常密，要是有跟我手机那么大的一块儿，可能会有差不多十吨重。巨大的红巨星，其内核坍缩，使得白矮星的密度比之前发现的任何东西都要高。

在物理学中我们有两种不同的粒子，有一种是喜欢抱团的粒子，喜欢聚在一起，而另一种粒子，例如电子就喜欢彼此分开来。这个压力来自于粒子间互相争抢位置，这是量子力学的原理。在白矮星内部，引力向内拉，电子向外推，才使得白矮星成了现在的大小。这也使一颗燃料耗尽的恒星，继续发光几十亿年。这些白矮星非常小，所以它们的表面积也非常小。也就是说，虽然它们是白色的，温度高，但是他们发出的光和热依然十分有限。因为表面积太小了，如今他们继续发光并逐渐冷却下来，变得越来越暗淡。

【5，超新星】

超新星，是宇宙中大多数大质量的恒星爆发性的、激动人心的死亡挣扎。如此明亮和强烈的爆炸可以与100亿个太阳发出的光相媲美。他们留下的痕迹将天空描绘的五彩斑斓。如今我们明白这些壮丽的场景，在创造世界的过程中扮演了重要的角色。

他们太稀少了，几百年来谁都没有看到过。超新星在我们的银河系中非常罕见，你要看得更远才能找到一些。（卡兹曼自动成像望远镜）每个星系每个世纪只有两三颗超新星。

几百年来，科学家探索出地球上的万物是由92种元素组成的。恒星也是由同样的元素构成。通过星光我们能分辨出他们。不同的元素会发出不同颜色的光，在他们被加热获得能量的时候。所以我们看着星空中发光的云，只要看它是什么颜色就能确定他是由何种化学元素组成的。元素起源，霍伊尔推断红巨星是炼金术士，但他深知他们的温度不够高，不足以创造出所有的元素。但他认为猛烈的超新星爆发，形成了绝佳的熔炉。他用运算来证明这个理论，关键在于大质量恒星对抗引力的最后阶段，创造了几个条件。这些恒星巨大，温度高，能够进行一系列的核聚变。一轮核聚变后剩下的灰烬。成为下一轮核聚变的燃料。质量最大的恒星，可以一层层聚变越来越重的元素，并产生能量。抵抗不断内向拉的引力，先是氖镁和大量的氧，接着是硅和硫，最后在中央，是铁组成的核，那里是聚变停止的地方。巨变结束，没有能量再抵抗了，于是引力获胜，恒星在劫难逃。当铁核达到临界质量时，大约是地球这么大，但要重得多。电子间的压力无法再支撑它抵抗向内的引力，于是恒星开始坍缩，坍缩至一座城市这么大的球，然后反弹，反弹撞击到周围圈层，点燃了一次超新星爆发。恒星铁核快速而猛烈地坍缩触发了超新星，内爆引发了向外爆发，提供了足够的温度和能量，锻造出几乎所有的其他元素。超新星爆发能够产生出某些比铁元素更重的稀有元素，锌金铂银。他们被抛射到宇宙中，在恒星爆发后的极端条件下，创造出了他们。构成人类的原子，呼吸的氧气，骨骼里的钙元素，红细胞里的铁元素都是数10亿年前从恒星特别是垂死的恒星中产生的，这些垂死的恒星把元素抛射到宇宙中，使它们成为新恒星、新行星的原料，最终成为生命的原料。

“你我皆是星尘，或者不那么浪漫的说，是核废料。”

【6，中子星】

从宇宙中接收到的最微弱的信号，让现代科学家发现了这个奇异的恒星墓碑。对墓碑的最早预测是一位前卫的挪威天文学家的理论计算。他坚信超新星爆发后留下的内核十分致密，一杯物质就像山一样重。他称之为中子星，他的想法看上去很荒谬，被人们抛诸脑后。直到一种探索宇宙的新方式出现。那就是射电天文学。1967年这个刚起步的学科从太空中接收到了一组重复出现的奇怪信息。现在人们认为，接收到三个时间间隔相等的信号，是很不常见的。而如果接收到了四个，那就是异常的。这些脉冲十分精确，其规律也可被预测，科学家甚至认为他们是外星人发出的信号。天文学家戏称其为脉冲星。（离地球最近的脉冲星：蟹状星云脉冲星，他正好位于一颗超新星爆发后的遗骸中）。科学家预测，伴随着超新星爆发，大质量恒星坍缩释放的能量，足以将原子挤到一起填满所有的空间，这个坍缩就发生在仅仅数秒之内。在超新星中最先发生的是铁核的内爆，将从地球大小压缩到仅仅一个小城市的规模，在内爆过程中密度将变得十分高，以至于质子和电子被挤到了一起，并形成了中子，同时，重要的是，原子中的空隙被挤出，而最终剩下的就是一个由中子组成的球。它极其致密，被我们称之为中子星。中子星形成的过程中，它的磁场增强，其强度是太阳磁场的数10亿倍。随着中子星的旋转，它的南北极将发射出无线信号。它每旋转一圈，信号都会扫过地球，这就是神秘脉冲的来源。这脉冲极其规律，因此脉冲星成为了宇宙中最精确的钟表之一。

【7，黑洞】

黑洞是宇宙中的一点，在它周围的引力十分强，任何东西即使是光线也无法逃离。这个空间的边界叫做事件视界。在里面，所有的事件都无法被外面的观察者看见。

极少数恒星的内核十分大，它们坍缩时并不会变为脉冲星，坍缩将一直继续下去。

黑洞质量无穷大一点和宇宙大爆炸理论相似。

宇宙大爆炸形成第一批恒星的氢，大爆炸之初产生了原始能量和物质的浓汤，他们冷却后形成了氢和氦，而这两种元素铸就了如今宇宙中我们所熟知的一切。

【尾声，星云】

星云在形成恒星的过程中，也产生了地球生命的基础成分，有机分子。陨石将星云中的有机分子传送到地球。生命有可能源自太空。

可以说，我是怀着朝圣的心情来观看这部影片的——从大爆炸的元素产生，到大黑洞的永久熄灭。和这宇宙中最为壮丽的诗篇相比，地球本身就是一个笑话一般的存在。
影片的内容主线基本和《千亿个太阳》这本书一样，从赫罗图开始，以黑洞结束，但是以星云中的有机物来升华主题。
这些对于我这个天体物理爱好者来说都是基础常识，但是我没想到的是，星云中竟然创生了有机物——甚至氨基酸。平均相对分子质量128的氨基酸竟然可以在那样的环境中生成，并被彗星（这也是原始地球产生生命的基础）带到地球——套用其中一位教授所说的：“如果宇宙中没有其他生命，那我才感到惊讶。”
是的，但是我考虑的是，他们会是什么样？
既然有机物（但是我并不知道，除了氨基酸之外，其他的有机物是什么样的）是如此地广泛存在于宇宙中，那么如果这些有机物在某个适宜的行星上演化为生命，那他们会是什么样？
既然是以氨基酸作为基础，那他们就肯定是碳基生物（氨基酸组成蛋白质）。是的，那么如果他们真的是蛋白质生物的话，那DNA也就肯定不是一个偶然。我们可以这样设想——DNA（退一步，类似物质）是碳基生物遗传物质的最简单，或者说最容易形成的物质。
那如果承认这个推理——外星人以DNA为遗传物质，以蛋白质为表达物质——那么，外星人应该不会和人类相差太远。
多么神奇。

你认为自己对太阳了如指掌吗?不妨再好好思考一下。以下是10个关于太阳的知识，没有特定的顺序，有些你可能已经知道，还有一些你可能闻所未闻。 1.太阳就是太阳系 我们生活在这颗行星上，所以我们认为它是太阳系中平等的一员。但这与事实相去甚远。事实是，太阳的质量占太阳系质量的99.8%，那剩下的0.2%大部分来自木星。所以地球的质量只占据太阳系中极其微小的一部分，我们在太阳系中真的微不足道。 2. 太阳主要由氢和氦组成 如果你能分解太阳，把它的各种元素堆积起来，你会发现它74%的质量来自氢，24%是氦。剩下的2%包含了微量的铁、镍、氧以及太阳系所拥有的其他元素。换句话说，太阳系主要由氢构成。 3.太阳十分明亮。 我们知道一些巨大而明亮的恒星，比如海山二星和参宿四。但它们非常遥远。我们的太阳是一颗相对明亮的恒星。如果你把距离地球17光年以内的50颗最近的恒星拿来做比较，太阳绝对会是第4亮的恒星，这样的成绩看起来还不错。 4. 太阳很大，也很小 太阳是一个直径为地球直径109倍的巨大球体。你会发现，太阳内部可以容纳130万个地球，或者需要把11,990个地球摊平才能覆盖太阳表面。但是宇宙中总是天外有天，我们所知道的最大的恒星如果放在太阳系中心，其半径几乎可以到达土星。 5. 太阳正处于中年时期 天文学家认为太阳及太阳系行星大约在45.9亿年前从太阳星云中诞生。太阳现在正处于主序阶段，慢慢地耗尽它的氢燃料。但在大约50亿年后，太阳将进入红巨星阶段，它将膨胀并吞噬内行星——可能也包括地球。它的外层会剥落，然后收缩为一个相对较小的白矮星。 6. 太阳内部是分层的 太阳看起来像一个燃烧的火球，但实际上它是有内部结构的。能被我们看到的可见表面叫做光球层，其温度大约为6000开氏度。它的下面一层是对流区，在那里，热量从太阳内部缓慢地传到太阳表面，冷却后的物质呈柱状回落。这个区域从太阳半径的70%处开始。在对流区下面是辐射区。在这个区域，热量只能以辐射的形式传播。太阳的核心从太阳中心延伸到0.2太阳半径。这里的温度达到1360万开氏度，氢分子聚变为氦。 7. 太阳在不断升温，地球上所有的生物都会因此灭绝 我们感觉太阳好像一成不变，但事实并非如此。实际上，太阳正以每10亿年变亮10%的速度升温。10亿年后，不断升温的太阳将会导致液态水不能存在于地球表面，我们所知的地球上的生命将永远消失。细菌可能仍然生活在地下，但地球表面将被烧焦，杳无人际。再过70亿年，太阳就会达到红巨星阶段。届时，它将膨胀并吞没整个地球。 8. 太阳的不同部分以不同的速度旋转 与行星不同，太阳是由氢气组成的巨大球体。正因为如此，太阳的不同部分以不同的速度旋转。通过追踪太阳黑子在太阳表面的运动，可以知道太阳表面旋转的速度。赤道地区需要25天完成一次自转，而两极地区则需要36天，太阳内部似乎需要27天。 9. 太阳外层大气比表面温度高 太阳表面的温度达到了6000开尔文，但这实际上比太阳的大气层温度要低得多。太阳表面之上是大气层区域，称为色球层，那里的温度可以达到100000 开尔文，但这与日冕相比不足为道。日冕是一个离太阳表面更为遥远的区域，它的体积甚至比太阳本身还要大。日冕的温度可以达到100万开尔文。 10.有航天器正在观测太阳。 观测太阳的航天器中，最为著名的是太阳和日球层探测器（SOHO），它由美国宇航局和欧洲航天局建造，于1995年12月发射。从那时起，SOHO一直在不断地观测太阳，并发回了无数图像。一次任务是美国宇航局的“日地关系观测台”（STEREO）观测卫星。实际上，这是两个卫星，在2006年10月发射。这对孪生观测卫星从两个不同的有利位置观察太阳的活动，以获得太阳活动的三维视角，让天文学家们能更好地预测太空天气

属于远古的星辰崇拜早早的被工业革命击败，很难讲现代人对天体物理能有多少人发自内心的去热爱，BBC却将《恒星七记》讲的引人入胜。很久没有被一部纪录片感动到热泪盈眶了。恒星生命的循环揭示了宇宙元素的起源，而恒星生命的结束却释放出地球生命最基础的部分，原来我们都是天上的星星。为什么先贤那么喜欢仰望星空？还有什么比仰望星空更浪漫的吗？

[Narrator]
We may never know for sure whether there's life elsewhere.
But we do know a lot about where we came from,
and that's because we've learnt so much about things here on earth
from looking far out in space.

[Prof.]
The discovery that stars are not eternal, that they actually have their birth, their lives and they eventually die, is one of the greatest achievements of modern science, and even more amazing, that we have achieved that from this little vantage point in the corner of a galaxy, the Milky Wave. Imagine that we live in a completely clouded planet, say like Venus, that nobody ever has seen the stars, the movements of the sky. I wonder, our culture, our science would have been completely different. Our life would be completely different. So how lucky we are, on this planet with this beautiful transparent atmosphere that allows us to admire the majestic display of the starry night.