大霹靂核合成（Big Bang nucleosynthesis）
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你身體裡最輕的那些原子從何而來？碳和氧是在恆星內部鍛造的，但氫——以及大部分的氦——比任何恆星都古老。它們是在大霹靂之後最初的幾分鐘裡造出來的，那時整個宇宙是一座熔爐，熱到足以把質子和中子焊接成最早的原子核。這段短暫的烹飪，只持續了宇宙歷史最初約二十分鐘，叫做大霹靂核合成，正是這道食譜定下了宇宙最基本的化學配料。
要點如下。在宇宙誕生的第一秒裡，溫度高得任何原子核都無法存活——質子和中子作為自由粒子，存在於一鍋翻騰的濃湯中。隨著宇宙在接下來的幾分鐘裡膨脹變冷，它經過了一扇短暫的窗口：冷得足以讓質子和中子黏在一起，又仍熱得足以把它們聚變。在那扇窗口裡，質子和中子主要結合成氦核，外加微量的氘（重氫）和鋰。然後宇宙冷過了頭，聚變無法繼續，門砰地關上了。這個在幾分鐘內就定下的結果，是一個按質量計約四分之三是氫、四分之一是氦的宇宙，比這更重的東西只有一絲一毫。
大霹靂核合成是粒子物理、核物理與宇宙學交匯處的偉大勝利之一，因為它的預言可以被檢驗。利用實測的核反應速率和早期宇宙的已知物理，理論能預言這些輕元素確切的比例——而這些預言，與天文學家在最古老、最原始的氣體雲中觀測到的結果，以驚人的精度相吻合。這種吻合有力地證明，我們確實理解回溯到宇宙才幾秒大時的樣子；它甚至有助於釘定宇宙中含有多少普通物質，進一步支持了其餘物質必定是暗的這一論斷。
從最初那幾分鐘裡殘留下來的氘——氫的一種稀有的重形態——的多少，對宇宙含有多少普通物質極其敏感。在遠古氣體雲中測量它，得出的普通物質數量，與來自宇宙微波背景的另一套完全獨立的計數，完美地相吻合。
宇宙最早的元素，在幾分鐘內便鑄成。
大霹靂核合成只造出了最輕的元素——氫、氦，以及微量的鋰。比這更重的一切，包括你身體裡的碳、氧和鐵，都是在很久以後於恆星內部和恆星爆炸中鍛造的，而不是在大霹靂裡。