氫原子是結構最簡單的元素，由一個質子和一個電子所組成；它同時也是宇宙中
數量最多的元素，恆星之間到處充滿了氫元素所組成的氣體或塵埃雲氣，雲氣中
最濃密的部分甚至會因重力塌縮而形成新恆星和行星。但天文學家一直有個疑惑
未解：為何宇宙中的氫元素，大多是以氫分子--兩個氫原子結合在一起--的形式
出現呢？這些氫分子究竟是從哪來的？
美國俄亥俄州立大學（Ohio State University）物理系教授Eric Herbst近日發
表論文指出：他們發現一個非常細微之處--從星際塵埃粒子表面平滑與否，可以
解釋為何宇宙中有數量如此龐大的氫分子。
由於在寒冷的太空中，必須有足夠的能量使兩個氫原子能結合成分子，因此它們
必須現在某個塵粒的表面相遇。天文學家以前就曾提議過：太空當中的這些塵粒
可以提供足夠的化學反應面積，但於實驗室中從未做出類似的結果；更精確一點
地說，實驗室中所做出的氫原子合成分子的反應數量，並不足以解釋宇宙中如此
豐富的氫分子。
Herbst等人利用電腦模擬，觀察兩個氫原子在不同平滑程度的塵粒表面翻滾、最
後終於結合而形成氫分子的情況。最後結果，他們發現只有在粗糙的塵粒表面，
才能形成足以與宇宙中真實觀測到的含量相同的氫分子。他們解釋：之前類似的
電腦模擬工作都假設化學反應在平滑表面進行，因為這樣的計算會比較快且容易
；但太空塵粒的表面不可能都是平滑的，他們也是花了幾個月的時間，才決定從
平滑表面轉換成粗糙表面，之後才能得到與真實觀測數量類似的結果。
參考資料：http://researchnews.osu.edu/archive/molhydro.htm, 2005.06.23
* 轉載自臺北天文館
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