太阳|太阳的热量会枯竭吗?
对我们人类而言 , 太阳不仅仅是地球所围绕旋转的中心 , 也是万物得以生长的基础 。
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太阳给予我们巨大的光辉 , 促进了地球上生命的生长和演变 。 它为我们驱走严寒 , 带来光明 , 为我们的生长带来了不可或缺的能量 。
也正是有了太阳的关照 , 地球上才有了日夜交替、四季轮回 。 随着人类科技的不断进步 , 太阳能作为一种新的清洁能源正逐渐被利用到生活和工业上 , 使人们看到了这种可再生资源的巨大潜力和未来希望 。
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太阳是无私的 , 它不断地消耗着自己 , 来照耀整个太阳系 。 据科学计算 , 太阳每秒钟向外辐的能量高达38亿亿亿亿尔格(1尔格=0.0000001焦) 。 这巨大的能量相当于1000亿吨煤完全燃烧后释放的总量 , 可以说 , 太阳是在不断燃烧着自己 。 那么 , 如此巨大的能量是从何而来的呢?如此巨大的消耗会有枯竭的一天吗?
19世纪 , 德国著名科学家亥姆霍兹用引力收缩理论来解释太阳能量的产生 。
他假设太阳和其他恒星在自引力的作用下不断收缩而释放能量 , 并通过星体质量和半径提出引力收缩的时标公式 。 根据这一理论的公式推算 , 太阳的这种自我燃烧可以维持3000万年 。
20世纪初 , 英国著名的天文学家、物理学家、数学家亚瑟?斯坦利?爱丁顿提出了从物理学的角度解释太阳的能量来源问题 。 这位第一个用英语宣讲广义相对论的科学家 , 对恒星的内部结构和能量来源作过长期的研究 。
他推测 , 是电子和质子相互作用提供着太阳辐射的巨大能量 , 并在历史上第一个提出是核聚变维持着太阳的能量爆发 。 他认为 , 这样产生的能量可以使太阳维持15000亿年 。
【太阳|太阳的热量会枯竭吗?】
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爱丁顿的核聚变理论引起了科学家们的广泛关注 , 并引来了传统观点的质疑和诘难 。 1939年 , 美国天文学家、物理学家汉斯?贝特在其基础上 , 提出了太阳的核聚变分为几个步骤 , 这种热核反应是太阳和其他恒星的能量来源 。 他认为 , 太阳中心的温度极高 , 是它的内部氢核聚变成氦核的热核反应产生了巨大的能量 。 这一伟大发现让他获得了1967年的诺贝尔物理学奖 。 按照这一理论 , 太阳的这种消耗能够维持100亿年 。 除去已经过去的50亿年 , 还能够维持两倍的时间 。
贝特的学说获得广泛的支持 , 成为人们逐渐接受的常识 。 但是 , 一些新的观测和研究数据则表明他的观点并非完整 。 科学家们在捕捉核反应产生的氢原子数目时 , 发现其实际数目和理论数值相差很远 。
这些莫名其妙失踪的氢原子对贝特的理论提出了质疑 。 于是 , 科学家门开始陆续补充贝特的理论 , 使其能够解释得通 。 其中 , 最有代表性的当属近年来提出的“黑洞说” 。
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一些科学家认为 , 太阳中心存在一个黑洞 , 虽然其半径只有几厘米 , 可算是微型的黑洞 , 但它能够产生的能量相当于太阳总能量的二分之一 。 这就解释了太阳上核聚变之外 , 其余部分能量是从何而来的 。
当然 , 鉴于太阳是一个无比高温的巨大火球 , 人类不可能发明出能够靠近它或登陆上去的飞行器 。 因此 , 关于太阳的能量假说也只可能是人类基于观测而推算出来的 , 无法得到证实 。 但公认的一点是 , 太阳的这种自我消耗会有终结的一天 , 也就是说它终究会消亡殆尽 。 到了那时 , 地球将变得暗淡无光 。 不过 , 那将是一个非常漫长的历史过程 , 并不是几代人或十几代人能够经历得到的 。
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