Un protón solitario es ciertamente un ion de hidrógeno. Es el tipo más común de iones de hidrógeno por mucho. Hay isótopos de hidrógeno, como el deuterio con un protón y un neutrón, y el tritio con un protón y dos neutrones, pero estos son mucho menos comunes. Químicamente, todos actúan de la misma manera. El tritio es radiactivo; los otros dos son estables.
Los intentos de medir la vida media de un protón solitario han puesto un límite inferior en aproximadamente [matemáticas] 10 ^ {35} [/ matemáticas] años. Los científicos vigilaron una gran piscina de agua en una cueva durante más de siete años y no vieron una descomposición de protones. [math] 10 ^ {35} [/ math] años suena como mucho tiempo, pero como la materia que vemos está formada por tantos protones, los habríamos visto decaer si hubiera sido menos. Si se deterioraran mucho más rápido, la materia no sería lo suficientemente estable como para que se forme la vida.
La mayoría de los protones se formaron justo después del Big Bang, por lo que la materia en el universo primitivo era sobre todo hidrógeno. Pasó un tiempo antes de que el universo se enfriara lo suficiente como para que los protones se conectaran con los electrones y formaran átomos de hidrógeno. La fusión en el universo temprano hizo helio y traza cantidades de otros elementos. Finalmente, la gravedad hizo que los gases de hidrógeno se agruparan para formar estrellas y galaxias.
La mayoría de los átomos más pesados se forman al final de la vida de una estrella cuando se queda sin hidrógeno. Luego tiene que comenzar a fundir el helio, etc., en núcleos más grandes para evitar el colapso. Finalmente, la estrella se queda sin elementos para fusionarse y se colapsa completamente. Algunas de esas estrellas explotan y el polvo termina formando nuevas estrellas y planetas como la Tierra, que es como conseguimos nuestros elementos químicos, que finalmente llevaron a la vida.
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Por eso a Neil deGrasse Tyson le gusta decir que el universo está en nosotros. Como Carl Sagan dijo una vez, somos la forma en que el universo se comprende a sí mismo. Joni Mitchell cantó que somos polvo de estrellas, somos de oro, tenemos carbono de mil millones de años. (Es posible que tengamos que ajustar esa estimación). Aquí hay una canción más nueva que estoy incluyendo como referencia. Si alguna vez empiezo una religión, este será el tema principal.