我们都知道 ， 地球上的能量主要来自于太阳辐射 ， 占比达到了99%以上 。 而太阳的能量只有很少的一部分最终照射到了地球 ， 如果把太阳单位时间辐射的总能量比喻成钱 ， 那就相当于太阳在单位时间向外扔了66万亿 ， 其中被地球所捡到的只有3万 ， 而最终被人类所使用的不过是3块钱而已 。 如果有朝一日 ， 地球上的人类可以完全利用太阳所有的能量 ， 那能量简直是取之不尽 ， 用之不竭 。
文章插图
按照目前的主流理论 ， 太阳起源于46亿年前 ， 到现在已经燃烧了46亿年 ， 还会继续燃烧50多亿年 。 那么问题来了 ， 同样都属于核聚变反应 ， 为什么氢弹引爆是一下子全炸掉 ， 太阳却可以持续燃烧上百亿年呢？
文章插图
氢弹的核聚变反应
要了解这个问题 ， 我们首先要了解氢弹的核聚变反应 。 所谓“核聚变反应”就是让两个原子的原子核发生融合 ， 形成一个更大的原子 。 氢弹爆炸的这个过程主要依靠的是氢元素的同位素氘和氚进行核聚变生成氦 。
文章插图
在这个过程中 ， 反应前后会损失一部分质量 ， 这部分质量以能量的形式释放出来 ， 满足爱因斯坦的质能方程E=mc^2 ， 其中m就是损失的质量 ， c就是光速3*10^8m/s 。
文章插图
因此 ， 只要损失一点点的质量 ， 就可以释放出巨大的能量 ， 这才使得氢弹的爆炸威力巨大 。 不过 ， 有一点需要我们注意 ， 氢弹的爆炸并不能自然发生 ， 而是需要苛刻的条件 ， 这个条件就是温度要高达上亿度 。
文章插图
一般来说 ， 人类很难凭空创造出这样的高温环境 。 为了引爆氢弹 ， 科学家会先促发核裂变反应造成局部的高温环境 ， 进而引爆氢弹 。 说白了就是先引爆一颗原子弹 ， 通过原子弹来制造氢弹的反应环境 ， 进而引爆氢弹 。 而氢弹一旦爆炸 ， 就会炸得渣都不剩 ， 整个反应过程非常迅速 ， 并且非常彻底 。
文章插图
太阳的核聚变反应
虽然太阳也是核聚变反应 ， 但是太阳的核聚变反应和氢弹是很不一样的 。 太阳主要是由氢和氦构成的 ， 占比达到了99%以上 。 太阳是太阳系中绝对的主宰 ， 质量达到了整个太阳系99.86%以上 。 由于质量巨大 ， 这就使得太阳的引力特别大 。 太阳内部也就被剧烈的挤压 ， 温度急剧上升 。 即便是如此 ， 太阳内核的温度也只有1500万度 ， 距离核聚变反应的门槛还很远 。 也就是说 ， 按照氢弹的反应条件来看 ， 太阳根本没有办法进行核聚变反应 。 那么问题来了 ， 太阳到底是如何被点燃的呢？
文章插图
在核聚变反应过程中 ， 参与反应的“力”被称之为弱力 ， 这种“力”非常小 ， 而且发生的概率很低 ， 一对氢原子核10万亿年才能发生一次反应 ， 在这个过程中会有一个质子被“弱力”改变成中子 ， 并与另外一颗质子结合成氘 。 这里多说一句 ， 太阳核聚变反应的过程分为3个阶段 ， 最终是4个质子（氢原子核）反应生成一个氦原子核 。
文章插图
照理说 ， 由于概率太低 ， 在太阳上是很难自发发生的 。 不过 ， 太阳有个特点 ， 那就是足够大 。 也因此 ， 构成太阳的粒子数足够多 。 即便是再小的概率 ， 放到太阳这样的基础上 ， 也是能够发生的 。
文章插图
只不过 ， 由于弱力很弱 ， 发生的概率又很低 ， 所以整个反应也进行得很慢 。 太阳可以说是“温火慢炖” ， 而不会像氢弹那样爆炸 。 这样就可以使得太阳长时间的燃烧 ， 并且持续对外辐射能量 。 由于太阳的体量很大 ， 虽然燃烧得慢 ， 但向外辐射的能量依然十分巨大 。 根据科学家们的计算 ， 太阳每秒钟要消耗420万吨的质量 ， 这部分质量会以能量的形式释放出来 。
【太阳|同样是核聚变，为何太阳能燃烧百亿年，氢弹却一下炸得渣都不剩？】太阳燃烧到现在已经46亿年 ， 根据计算我们就发现 ， 已经消耗掉的质量达到了6*10^23吨 ， 而地球的质量仅仅只有5.965×10^21吨 ， 相当于已经消耗掉了10个地球的质量 。 好在这对于太阳而言只是小菜一碟 ， 太阳的总质量达到了1.9891*10^27吨 ， 消耗掉的质量仅仅占据太阳总质量的0.03% ， 也就是说距离太阳被消耗殆尽还远得很 。
文章插图
推荐阅读
- 吐司太阳蛋，吃早餐也要有仪式感！
- 地球|地球是一颗多大的行星？看看这10张太阳系天体对比图
- 外星人|接收到982兆赫的神秘信号，是外星人在联系我们？太阳却在干扰信号
- 太阳系|每年7个：来自太阳系外的“不明飞行物”正在频繁穿越太阳系
- 太阳鱼5种最好吃的做法，简单美味又下饭，看看你喜欢吃哪种
- 沙尘暴|北京遭遇沙尘暴天空出现蓝太阳？网友称犹如在火星上看！专家解读
- iter|国际热核聚变实验堆（ITER）产氚实验包层项目在成都启动
- 太阳|哥伦比亚妇女发现一只鬼鸟在晒太阳，还鬼魅般怪叫，吓坏了
- 伯恩哈德·黎曼|羞怯的数学家黎曼，有着太阳一样辉耀的心
- 同样是韭菜，为什么“韭黄”比“韭菜”贵好多，现在才恍然大悟