更準確地說，我們是碳基生命形式。地球上的所有生命都以碳-12元素為基礎(chǔ)。事實證明，這種東西是生命的一個重要通道。那么，宇宙怎么會有足夠的它來制造你和我以及我們星球上的所有生命呢？天體物理學(xué)家和核物理學(xué)家認為，通過使用超級計算機模擬創(chuàng)造碳的過程，他們有一個答案。事實證明，這不是很容易。

碳-12的配方需要一個壓力鍋和大量的源材料。恒星內(nèi)部或恒星碰撞或爆炸期間的環(huán)境提供了壓力鍋。里面的成分是氦-4原子和一個理論上被禁止的叫做鈹-8（8Be）的原子核。把它們放在一起，最終，你會得到碳-12。目前沒有辦法在實驗室里復(fù)制這個配方，以測試它并證明這個過程。這是因為你需要的溫度和壓力只存在于恒星內(nèi)部。天體物理學(xué)家簡述了這個過程，并且通過超級計算機模擬進行了證明。

恒星的核心參與了一個叫做核合成的過程。在其生命的大部分時間里，恒星是一個巨大的氫氣球體。在內(nèi)部，條件正好適合它融合氫原子，以制造氦原子。再進一步，將兩個氦原子融合在一起，你就得到了8Be。然后有一個化學(xué)反應(yīng)涉及三個被稱為"α粒子"的氦核和壽命很短的8Be。如果恒星內(nèi)部的條件恰到好處，阿爾法粒子和8Be可以融合在一起。這構(gòu)成了碳-12生產(chǎn)的基礎(chǔ)。這就是"三重阿爾法"過程，發(fā)生在這些內(nèi)部溫度極高（如高于108K）的較老的恒星內(nèi)部。

愛荷華州立大學(xué)和東京大學(xué)的科學(xué)家們創(chuàng)建了一個復(fù)雜的超級計算機模型，說明α粒子（氦-4原子）和8Be核如何結(jié)合形成更重的原子。在他們的模型中，這個反應(yīng)創(chuàng)造了一個不穩(wěn)定的激發(fā)碳-12狀態(tài)，稱為霍伊爾狀態(tài)。研究人員創(chuàng)建了一個強大的模擬環(huán)境，來模擬在恒星內(nèi)創(chuàng)造碳-12的過程。然后，他們在日本神戶的理化學(xué)計算科學(xué)中心的Fugaku超級計算機上運行它。該團隊還開發(fā)了計算人工智能方面的新技術(shù)，現(xiàn)在，碳-12生產(chǎn)的基本問題似乎已經(jīng)被模擬所回答。