教科书上讲，构成我们这个大千世界的基本物质是原子。也许你很好奇，原子又是从哪儿来的呢？
元素周期表上有100多种化学元素，每种元素都对应有一种原子，如氢原子、碳原子、铁原子等。20世纪50年代，科学家们对地球、陨石、太阳、恒星、星云等各种天体的元素数量进行了统计分析，发现在宇宙中氢的相对存在量最多，氦次之，再次为碳、氮、氧……，并且随原子序数的增加存在量迅速减少，但铁是一个例外。
科学家注意到，不同原子在宇宙天体中的分布规律与天体的演化形态有关。一般说来，在早期形成的恒星中只有氢，而恒星的年龄越老，含有较重原子的比例越高。为了解释此现象，科学家们先后提出了平衡过程假说、中子俘获假说、聚中子裂变假说等，但都难以令人信服。直到1957年，美国科学家福勒等人在“大爆炸”宇宙学的基础上，提出恒星中生成元素的假说，此后又经过不断改进，能够圆满解释现有宇宙中元素的分布规律。福勒因此荣获1983年诺贝尔物理学奖。
根据这个假说，在原始宇宙“大爆炸”后的极短时间内产生了夸克、胶子、电子等物质，最初的物质形态是夸克—胶子等离子体，此后当温度下降到约1万亿℃时，夸克之间开始通过胶子结合成质子和中子。随着宇宙温度继续降低，质子和中子开始结合成氚和氦原子核。
大约经过38万年，此时宇宙的温度降到约2300℃，电子和原子核结合成为氢和氦原子，这也是宇宙中数量最多的两种原子。
此后，氢和氦原子作为原始星际物质，通过引力凝聚形成最古老的恒星，也称第一代恒星。恒星内部温度逐渐升高，当达到700万℃以上时，开始氢聚变为氦的热核反应，恒星开始发光并进入相对稳定阶段。当恒星核心的氢全部转为氦后，恒星外壳膨胀，变成红巨星，当核心温度升高到1亿℃时开始了新的氦聚变为碳的热核反应，然后又生成氧。
如果恒星质量足够大，还将继续发生碳和氧聚变成硅、钙的热核反应，此后硅原子核通过光解生成高能α粒子，α粒子又与别的原子核结合生成铁和镍。当恒星演化到老年阶段时，核心的温度已达到40亿℃，铁原子核转变为氦和中子，一些重原子核连续俘获中子，形成比镍更重的多种元素。
当大质量恒星生命终结时会出现超新星爆发，这时内部高密度的中子会连续撞击其他重原子核，生成铀、钍甚至更重的放射性元素。随后，这些物质被抛入太空，成为新的星际物质，在合适的时机又会重新形成第二代恒星。事实上，正是由于我们的太阳属于第二代恒星，才会形成各大行星，地球才会拥有这么丰富多彩的物质世界，并最终孕育出生命，这些都要归功于前一代恒星留给我们的“遗产”。
