NGUYÊN TỐ TRONG VŨ TRỤ -
HOÁ HỌC NGUYÊN THUỶ
Vũ trụ nguyên thuỷ rất nóng, chỉ có các hạt cơ bản như êlêctrôn, prôtôn, nơtrôn, phôtôn và nơtrinô. Prôtôn mang đến dương là hạt nhân của Hyđrô, nơtrôn không có điện tích nhưng có khối lượng lớn hơn khối lượng prôtôn. Êlectron có điện tích âm với khối lượng chỉ khoảng một phần 2000 khối lượng prôtôn. Phôtôn là hạt ánh sáng và nơtrinô không có khối lượng và không có điện tích. Vài phút sau khi Vũ trụ được tạo ra bởi Vụ nổ lớn, nhiệt độ của Vũ trụ xuống còn khoảng một tỷ độ. Lúc đó các hạt prôtôn và nơtrôn mới tổng hợp được thành những hạt nhân Dơteri (Hyđrô nặng) gồm có một prôtôn và một nơtrôn. Sau đến lượt các hạt Hêli có hai prôtôn và hai nơtrôn được tổng hợp. Những nguyên tử nguyên thuỷ này có rất ít prôtôn và nơtrôn nên gọi là nguyên tử nhẹ.
Một hiện tượng quan sát củng cố giả thiết Vụ nổ lớn là kết quả đo độ giàu của các nguyên tố nhẹ. Trong quá trình tổng hợp các nguyên tố trong Vũ trụ thời nguyên thuỷ, chỉ có những nguyên tố nhẹ như Dơteri, Hêli và Liti (Liti có 3 prôtôn và 4 nơtrôn) là được tạo ra. Những tính toán lý thuyết tiên đoán có khoảng 25 phần trăm các hạt prôtôn và nơtrôn được tổng hợp và biến thành Hêli. Nguyên tố Hêli được quan sát thấy trong Thiên hà của chúng ta và trong nhiều Thiên hà khác. Mỗi khi quan sát ta thấy, tỷ lệ Hêli không thay đổi từ Thiên thể này sang Thiên thể khác và bao giờ cũng đồng đều là 25 phần trăm. Kết quả quan sát này chứng minh là Hêli được chế tạo ra bởi Vụ nổ lớn. Trái lại, độ giàu của những nguyên tử nặng hơn Hêli như Carbon, Silic và Sắt thay đổi rất nhiều tuỳ theo các Thiên thể. Lý do là những nguyên tử nặng chỉ được tạo ra trong những ngôi sao qua những phản ứng tổng hợp nhiệt hạch. Trong những vụ sao nổ, vật chất trong sao bắn ra môi trường giữa các sao rồi ngưng tụ lại để tạo thành những ngôi sao thế hệ thứ hai chứa các nguyên tử nặng.
