讯阳文艺网网友提问：
据说宇宙最后所有的元素都会变成铁，这是为什么？
优质回答：
铁元素，尤其是铁-56是一个最稳定的元素，由此有人推论在很久很久以后，其他相对不稳定的元素都聚变或裂变完全了，最后就只剩下铁-56元素，这是趋势。
宇宙的主要天体是恒星，所有恒星都是由一坨巨大的分子云聚集而成，随着万有引力作用不断的收缩、坍缩，中心温度和压力越来越高，就点燃了中心地核聚变，一颗恒星就生成了。
分子云的主要成分是氢和氦，占据整个比重的99左右，其余元素根据分子云的性质不同略有不同，越是经历过超新星大爆炸次数较多的分子云重元素就更多，但再多也不会超过总比重的2%。
因此所有恒星中心的核聚变都是从轻核聚变开始，根据恒星质量不同，演化的过程就不一样，质量越大的恒星核聚变反应越快，最终核聚变的结果也不一样。
红矮星是质量最小的恒星，氢核聚变进行的很缓慢，终身只能进行氢核聚变，而且寿命特长，有的到宇宙毁灭也还没烧完；像太阳这样的黄矮星氢核聚变完成后，会激发氦核聚变，最终生成碳，引力压力就再也没有能力激发碳核聚变了，膨胀成一个红巨星，外围物质消散后，中心形成一个白矮星。
大于太阳质量8倍以上的恒星，在完成黄矮星类似的演化后，巨大的坍缩压会引发一系列的核聚变，一直到26号元素铁为止。
铁元素是一个异常稳定的元素，核聚变过程不但不产能，还要消耗大量的能量，而恒星演化到这个时候，已经是筋疲力尽苟延残喘了，根本没有能量来激发和维持铁核聚变，就熄火了。
恒星一熄火，中心没有了扩张力抵御巨大的引力压力，外围物质就以接近光速向中心坍缩，遇到铁核就会被反弹，反弹回去的速度达到光速的一半，能量惊人的超新星大爆发就发生了。
在超新星大爆发的超高温超高压下，元素向更重方向聚变，这样整个太空就有了越来越多的重元素。现在已经发现的118种元素，除了宇宙大爆炸初期最早生成的氢和氦，还有极微量的锂，都是在恒星演化和超新星大爆炸后生成的。
这些元素，原子序数小于铁的元素在核聚变总能够释放能量，原始序数大于铁的元素在核裂变时会释放能量。而铁这个软硬不吃的特殊元素，不管是裂变或聚变都需要消耗能量，所以在恒星幻化过程中一旦生成了铁，就是死期到了。
这样铁就成了宇宙中最稳定的元素，没有谁（泛指物质和能量）愿意给他做嫁衣裳。这或许就是一些人认为宇宙中所有元素都最终会变成铁的原因吧。
然而这仅仅是个趋势而已，宇宙不会按照这些聪明人的设定走向直到终结。有人计算过，所有宇宙中的元素都变成铁-56，这个时间要10^100年，而宇宙的寿命很可能会在10^11年就结束，即使能延缓到10^12年，与宇宙全部成铁的年限也差了去了。
现在比较流行的宇宙毁灭方式大致有三个：一是开放热寂或冷寂归宿；二是临界收缩回归奇点归宿；三是膨胀过快时空大撕裂归宿。这几种方式的宇宙终结时间都不会超过1000亿年。有科学家认为宇宙如果膨胀过快发生时空大撕裂，终结时间将不会超过200亿年。
不过这已经不是本问题讨论的范畴了，时空通讯原来已发过这方面的文章，有兴趣可以前往查看。这里只是要说明，宇宙等不到所有元素变成铁早就玩完了。
时空通讯专注于老百姓通俗的科学话题，所有发文均为原创，如喜欢请关注支持，谢谢。
其他网友回答
据说宇宙最后所有的元素都会变成铁，那不是老了都变成铁，变成“老铁”。难道老铁真的是并非浪得虚名？
科学的解释是：虽然在所有的元素中，铁56的结合能最大，最稳定，最不容易发生核反应，但铁元素并非宇宙的最终归宿。
一、从宇宙的演化角度来看，铁核恒星多是无法稳定存在的。
1、超大质量恒星演化到后期，当内核的硅聚变成铁(56)积攒到一定程度，往往会发生大规模的爆发，将所有物质向外太空抛洒。包括铁元素在内的一切抛洒物，最终又将为新的恒星作嫁衣裳。
2、超大质量恒星将原子核外的电子压入核内，电子与质子结合成中子，形成中子星。
3、或者恒星质量再足够大，引力塌缩直接形成黑洞。
但中子星和黑洞，均不是以质子数概念的元素形式存在。
二、从“熵增原理”考虑
作为孤立系统的宇宙，终有一天熵值会达到最大化而最终稳定，即宇宙万物最终处于热平衡状态——“热寂”。
那时，夸克、轻子和传播子等基本粒子的混沌态才是宇宙最终归宿。
其他网友回答
所有元素变成铁，是基于铁原子核（铁-56）的结合能最大，原子核最稳定这一事实依据提出来的。推倒过程大致如下：
根据热力学第二定律，能量会自发从高往低的地方传递，直到二者没有能量差。所以如此来说，我们的宇宙能量最终也会平均化，即整个宇宙能量都是相等的。而铁原子核作为能量最低的原子核，理论上所有的物质最终都需要变成铁原子核才能够完全平均宇宙的能量，且保持一个最稳定的物质形态。
上述描述看似有理有据，但其实宇宙中所有元素并不会变成原子。宇宙中分子、原子都是无穷无尽的，两个原子在一起并不会自发聚变或者铁以上元素裂变，然后变成铁。聚变是首先需要巨大能量提供的，没有一定的条件，根本无法发生聚变。另外，虽然铁原子核很稳定，但其实铁元素并不稳定，其电子的活泼性很高，所以很容易失去电子。这样的话，热力学第二定律怎么可能让全宇宙的元素变成铁呢。
比如金子，我看就算宇宙的灭亡了，金子它依然是金子，不会变成其它物质。
其他网友回答
Q:据说宇宙最后所有元素都会变成铁，这是为什么？
一般来说，这是一些自媒体科普文基于“铁是这个宇宙中最稳定的元素”这一认知，而给出的一个结论。毕竟就连恒星都只能终结于铁，熵增原理揭示万物的演变必定从不稳定趋向稳定，这是宇宙铁一般的律令。但事实上，宇宙的元素并不会全部变为铁，铁也不会是宇宙最终的归宿。
宇宙中元素的变化。
目前，宇宙中最多的元素是氢，而能把氢元素加工成铁元素的唯有恒星。恒星这个宇宙中的炼丹炉之所以能存在，是由于星际尘埃聚集在一起形成的巨大重力与核心处热核反应释放的对外辐射压力形成了一种微妙的平衡。
真正参与热核反应的是氢的同位素。1个氘核和1个氚核聚变，丢掉1个中子，合并为1个氦核；3个氦核再聚变为1个碳核；4个氦核聚变为1个氧核；以此类推是氖核、镁核、硅核、硫核，直到铁核。
一旦聚变到铁，原子核再想增加质子，就必须消耗能量，而不是之前的释放能量。恒星没有了核心处的辐射压力，与自身重力的平衡关系就被打破，进而坍缩引发内核爆炸，形成超新星爆发，释放出的能量相当于其一生产生总能量的100万倍。刹那间，一片绚丽的花火为宇宙聚变出比铁更重的所有自然元素，并连同恒星剩下的外层物质一起抛洒进宇宙深处。爆炸余威掀起的冲击波还能触发周边星际空间中的分子云加速凝聚，为新恒星的诞生提供契机。
核心处留下的残骸要么坍缩为中子星，要回坍缩为黑洞。这些宇宙中的重量级明星在这我们暂且不表。
抛洒出去的重元素，由于比氢更重，在亿万年的星际旅行中，更易作为核心再次凝聚出下一代恒星，如此周而复始地逐渐消耗宇宙中的氢元素。而有极少量的重元素逃脱了再次变为恒星的命运，凝聚成了恒星身边的类地行星，就有了孕育生命的可能，地球就是其中之一。
同时，抛洒出去的那些重元素，也会由于衰变，而自我瘦身。至于衰变的时间对于每种元素都不一样，可长可短，但它们最终的目标都是向铁元素靠拢。
为什么元素衰变最后都要向铁元素靠拢？
铁元素的秘密
无论是恒星的核聚变，还是重元素的衰变，终点似乎都是指向铁元素。为什么？其原因是铁的原子核结构最牢固且稳定，物理学上称之为“核子平均结合能最高”。
这里的结合能是指拆开或组建其原子核所需要的能量，并不代表原子本身具有的能量。越重的元素结合能越高，所以铁并不是结合能最高的元素。结合能与平均结合能的关系，就像GDP和平均GDP的关系。
原子核就像是一个固定大小的盒子，质子中子这些核子，就像一个个弹力小球，装满这个盒子刚好需要56个小球，所以铁-56刚好合适，此时盒子里的小球是最稳定的，即没有多余的空间让其它小球进来，也不会太挤。
但如果盒子里的小球太少，意味着盒子还有容纳更多小球的能力，而盒子里的小球装得太多被挤在一起，则意味着盒子具有向外挤出小球的能力。这些小球本身没什么能量，真正的能量在于这个盒子还能装多少，或这个盒子能往外挤出多少小球的能力。
一般我们认为装了超过84个小球的盒子，即质子数≥84的重核元素，基本都会自发地向外挤出小球，即自发衰变。铀-238可以释放一个α粒子，衰变为钍-234；钍-234又可以释放一个β粒子，衰变为镤-234。
比铁更轻或更重的元素核，就相当于小球装得太少和装的太多的盒子。铁的核子平均结合能最高，也就意味着这个刚好装满的铁盒子装小球和释放小球的能力最弱。这种状态以原子核这个封闭系统来说，就是一种高熵状态，对外就表现为铁的平均结合能最高。
而熵的概念，源于热力学第二定律推导出的“熵增原理”。在熵增与能量守恒的影响下，如果宇宙是封闭的，能量的总量永远不会变，但有用的低熵能量势必会向无用的高熵能量转化。
当能聚变的都聚变了，能裂变的也都裂变了，所有元素将能量都释放了，宇宙最终将只剩下铁-56。这一切看起来都合乎逻辑，似乎合情合理，但事实真会这样么？
一个只有铁元素的宇宙可能吗？
所有重元素都有向铁元素衰变的趋势，并不等于所有重元素都会衰变为铁。因为质子数越靠近铁的元素，无论是聚变还是裂变能释放的能量都越来越小。略低于铁的元素聚变还可以靠大质量恒星强行施压生产铁，而要让略高于铁的元素裂变，却需要消耗比裂变释放的能量高得多的能量，才能完成。
也就是说，在宇宙的自然环境中，略高于铁的元素是不可能自发裂变的。这些中等数量核子的元素，虽然不及铁稳定，但其自身的稳定性也足够保证它长期存在宇宙中，比如，硅(Si)、钙(Ca)、氙(Xe)、钨(W)、金(Au)等元素至少也在地球上稳定存在了不下45亿年了。
不管如何，随着一代一代恒星的演化，宇宙中的中等数量核子的元素必定将会越来越多。目前还没有任何现象表明，无法自发裂变的元素必定会变为铁。除非在宇宙深处或宇宙的未来还存在一种我们不知道的天文现象，能强行将略高于铁的元素强行裂变为铁。比如宇宙级的高能中子海啸轰击。
宇宙的一种最终归宿：热寂。
在熵增原理的支撑下，宇宙的最终归宿也不会是元素终结说。毕竟原子核下还有质子和中子，质子和中子还是由夸克通过胶子胶结在一起的。也就是说，将质子和中子拆散还能释放出能量。
宇宙若真达到熵增的无序最大化，就不会允许有任何物质存在，就连质子也将衰变，物质将全部转化为热能，这种热能是一种无用的高熵能量。就像我们辐射出体外的红外线一样。宇宙浸泡在一片毫无生机的光子海洋中，达到一种纯粹的热平衡态，一片死寂。这就是所谓的热寂说。
所以按热寂说来理解，宇宙最后也不会变成一堆废铁，而是一片热能死海。甚至有学者曾给出一个热寂时间表。
星系和恒星停止产生：10^14年；
行星开始脱离轨道：10^15年；
恒星开始脱离轨道：10^16年；
一半质子完成衰变：10^36年；
全部质子完成衰变：10^40年；
黑洞占主导地位：10^40年；
黑洞崩溃：10^100年；
最后的黑洞蒸发完毕：10^150年；
宇宙热寂：10^1000年及以后。
不过热寂说之所以只是宇宙终结的其中一种可能，是因为还存在我们无法求证的前提，即质子会衰变与宇宙是封闭的。而这两个前期条件我们只能假设，无法确定。
总结
宇宙到底命归何处？我们断定不了。甚至身为智慧生命的我们，未来是否能对它进行干预，现在下结论为时过早。
至少老铁不是想当就能当的。宇宙的运行远比我们创造的理论深刻。但智慧生命可以学习与传承，随着对宇宙的深入理解，我们可能就是宇宙创造出来对抗熵增的唯一武器。
其他网友回答
答：这个说法是热寂学说中，一种可能的宇宙结局；热寂学说本身存在很大争议，所以关于题目说法，大家当做猜想就行。
热寂学说
我们知道，热力学第二定律也叫做“熵增定律”，公式为ΔS≥ΔQ/T，说的是一个封闭系统的熵，只会随时间增加或者保持不变，这条定律非常无情地指出了时间的不可逆转性。
如果把熵增定律用在整个宇宙模型中，就会得到“热寂学说”，指宇宙经过足够长的时间后，宇宙整体达到热平衡，整体的熵也会达到最大值，此时称之为热寂状态。
质子衰变
如果把量子力学用在热寂学说上，就可以得到题目的观点，其中的关键在于质子衰变问题。
在粒子物理学中，理论上预言质子是可以发生衰变的，只不过质子的半衰期非常长，至少为10^35年，比我们宇宙年龄还要长10亿亿亿倍，所以质子一般都视为稳定。
在1983年，日本制造了一个名为“神冈核子衰变实验”的探测器，探测器置于地下1公里处，探测器内装有5万吨超纯水，水中几乎不含任何杂质，周围上万个光电倍增器，用于捕捉超纯水发生质子衰变的事件。
可是经过多年的探测，质子衰变实验并未获得成功，只是得到了质子的半衰期下限值为10^35年；不过在1987年，探测器意外发现了1987A超新星爆发事件释放的中微子。
此后，“神冈核子衰变实验”更名为“神冈中微子探测器”，主要目标也转变为对中微子的研究，并获得了许多成果，还帮助日本拿下好几个诺贝尔物理学奖。
宇宙的未来
根据热寂学说和量子力学观点，宇宙在足够长的时间后，会因为衰变和量子效应，全部物质的熵将变得最大，甚至黑洞也将蒸发殆尽。
在所有物质中，铁原子是最稳定的，也既是熵最大的物质，那么在热寂学说成立的条件下，如果质子不发生衰变，那么宇宙最后就只剩下铁元素，既是题目所说的观点。
如果质子存在衰变现象，那么铁元素中的质子最后会衰变为轻子（比如电子、中微子等等），而中子会先衰变为质子，再发生质子衰变，这个时间数量级长达10^1500年。
艾伯菌的观点
该问题的讨论意义不大，因为质子衰变、霍金辐射、热寂学说等等，都还没有得到证实；甚至粒子物理学也还存在很多未解决的问题，随便一个猜想错误，都会导致题目观点陷入误区，所以大家也不要太当真了。
好啦！我的内容就到这里，喜欢我们文章的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！
