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为什么太阳能够燃烧50亿年而不灭?它使用的究竟是什么燃料?
   https://www.fubuwang.com 2023-07-03 15:55:55 来源:网络
核心提示:天文学家 阿尔伯特·爱因斯坦 万物的生存离不开能量,不管是植物还是动物还是其它的简单生命,它们的生存都需要能量来支撑。地球是一颗物种丰富的生命世界,除了智慧生命人类之外,还有数百万种以上的各种物种。 那么地球生命所需要的能量是如

天文学家

阿尔伯特·爱因斯坦

万物的生存离不开能量,不管是植物还是动物还是其它的简单生命,它们的生存都需要能量来支撑。地球是一颗物种丰富的生命世界,除了智慧生命人类之外,还有数百万种以上的各种物种。

那么地球生命所需要的能量是如何来的?除了一少部分是地球内部的能量之外,大部分还是来自于我们头上的那个太阳。对于古时候的人们来说,太阳到底是什么并不清楚,在古人的眼里,太阳是神圣的,是无人伟大的存在,于是诞生了很多有关太阳的传说。

进入 科技 时代之后,在 科技 的帮助下,我们开始不断认知地球,认知地球之外的世界。这个时候,我们终于搞明白了太阳是什么?其实太阳并不神秘,它在宇宙中是非常普遍的存在,跟地球一样同样是宇宙的天体,只不过由于它的质量非常大,成为了能够释放出巨大能量的恒星。

太阳的存在才有了太阳系,整个太阳系的能量来源主要是恒星太阳,地球生态系统的形成,生命的诞生,进化演化和生存都离不开太阳的能量。太阳的能量释放其实也是一种燃烧,可是在我们的认知里,燃烧需要氧气,需要燃料,往往都是短暂的能量释放。

可是太阳的燃烧时间却非常漫长,根据科学家的研究发现,太阳形成于50亿年前,燃烧到现在已经有50亿年的时间。按照太阳质量的标准,它还能够继续燃烧约50亿年左右。为什么太阳能够燃烧50亿年而不灭?它使用的究竟是什么燃料。

任何物质的燃烧都需要燃料,一旦燃料没有了,这个燃料过程就会终结,太阳同样也是如此。既然太阳能够燃烧50亿年而不灭,那么它的燃料必然也是与众不同的,事实真的如此吗?

其实太阳燃烧所需要的燃料非常简单普遍,它就是占宇宙大部分元素的氢。我们都知道,宇宙起源于138亿年前的奇点大爆炸,大爆炸之后宇宙诞生了,在此瞬间的能量释放过程中,逐渐形成了质子,中子,电子等基本粒子。

到了宇宙大爆炸之后的38万年,原子结构得以形成。此时,宇宙中绝大多数的元素是氢元素,占比达到75%。剩余的几乎都是氦元素,其他的元素占比极其少,连1%都不到。

即使是现在的宇宙,氢元素和氦元素的占比仍然达到了99%,恒星是宇宙早期诞生的最早一类天体,所以组成恒星的物质主要是氢元素,其次是氦元素。氢氦元素组成的天体在宇宙其实非常普遍,比如太阳系的木星和土星等气态行星,组成它们的元素主要是氢和氦。

恒星与这些气态行星不同之外,就是它们的质量更大,当质量达到一定程度之后,普通的天体就会成为能够燃烧的恒星。而这一切的因素跟引力有着巨大的关系,宇宙的一切都是在引力的作用下形成的。

引力就是宇宙背后真正的操控者,当太阳的质量越来越大,其引力也会越来越大,达到某个临界点的时候,引力不断挤压自身,太阳内核的温度就会越来越高,达到了核聚变反应的温度。于是太阳内核被激活点燃,变成了一个不断运行的可控核反应堆。

事实上,像木星这样的气态巨行星,它们的内核之处也是由氢元素在引力的作用下不断挤压而成的固体氢,只不过其质量无法达到点燃激光内部核聚变的程度,才只能以气态巨行星的身份存在。

核聚变是一种非常特殊的燃烧模式,它应用的是原子层面的化学反应,跟普通的物质燃烧是完全不同的。所以核聚变的燃烧不需要氧气等助燃气体,只需要氢核等燃烧足够,就可以一直燃烧下去。

由于太阳的质量是地球的33万倍,占到了整个太阳系质量的99.86%,所以太阳聚集的氢和氦元素是非常充足的,足够的氢元素才让太阳燃烧了50亿年而不灭,未来还能够继续燃烧50亿年左右。

当然,任何事物都没有无穷无尽,太阳的氢元素虽然非常充足,但是仍然有消耗完的一天,而太阳氢燃料消耗完之后,太阳的寿命也将迎来终结。只不过,氢元素消耗完并不意味着太阳很快就可以熄灭,而是还能够继续燃烧至少数千万年的时间。

太阳内部的核聚变反应是一个比较复杂的过程,核聚变不断消耗氢转换为氦元素,当氢消耗完之后,氢氦聚变就结束了,这个时候核聚变反应并不会停止,而是再以氦元素为燃料继续发生聚变反应,转移为其它的重元素。

而在这个过程中,太阳也将变得不稳定起来,外围物质开始不断膨胀,转变为红巨星。当氦元素聚变结束之后,太阳就会进入最后阶段,外围物质脱离,留下内核演化为白矮星。而太阳外围分离的物质当中,含有大量的重元素,这也是宇宙重元素的来源之一。

由此可见,恒星对于宇宙的演化有多么的重要,它除了是重要的能源天体之外,还是重要的元素演化工厂,可以将氢氦等原始元素,不断演化为各种重元素,丰富宇宙的元素物质。而有了丰富的重元素之后,才会有其它事件演化的可能,比如生命的诞生。

恒星有自己的生命周期,少则数千万年,多则数百亿年。太阳50亿年后的终结也意味着整个太阳系将迎来末日,那个时候地球想要独善其身,除了离开太阳系之外,没有其它出路。留在太阳系,地球的命运只有毁灭,彻底消失在宇宙中。

而想要让地球自由离开太阳系,需要非常强大的 科技 力量才能够做到。好在,太阳留给人类的时间还非常漫长,数十亿的岁月,足够人类发展到高级文明阶段,那个时候人类的脚步可能已经遍布宇宙的各个角落。

太阳里烧的能源是什么?

广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。

太阳能(solar energy),是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能(参见热能传播的三种方式:辐射),主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。

自地球上生命诞生以来,就主要以太阳提供的热辐射能生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为制作食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。

在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分,并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式,太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。

太阳能属于什么能源?

太阳是不会燃烧的,太阳发光发热是因为它是一个非常大的气体球,太阳内部有一种现象叫做核聚变。当一个质子撞击成另一个质子时,它们会粘合在一起并释放一些能量。然后,这种能量会加热附近的其他物质,比如其他质子和电子等。这种加热过程会从恒星的核心向外扩散, 最后离开表面,辐射到太空,成为我们所知道的恒星发出的热量和光。

太阳的核聚变反应已经超过45亿年了,太阳内部大部分是氢和氦。因为它拥有如此巨大的质量,太阳质量是地球质量的33万倍,另外,太阳还有巨大的引力,足够的引力将所有的氢和氦聚集在一起。其实宇宙中的恒星都是这样的过程,但是,这个过程也不是永恒的。太阳最终会成为白矮星,这个时候太阳的反应就全部停止了,白矮星可以存在到宇宙毁灭……

太阳为什么拥有上百亿年的寿命呢?或者说为什么太阳内部的核聚变反应能持续白亿年呢?其实这都要归功于太阳的核心,太阳核心的温度非常高,所以在太阳核心,物质的原子结构已经发生了变化,再加上太阳上核聚变反应的氢非常丰富,所以可以持续上百亿年。

太阳的质量可以说一直是在损失的,否则就不会产生如此巨大的能量了,但仍不要担心太阳会“烧”完,因为它的质量实在是太大了,虽然每秒钟都会有400万吨的氢转化为了能量,但剩下的氢还足够它继续聚变50亿年。

太阳核心处温度高达1500万摄氏度,高温且高压,氢核聚变在此处进行,能量从反应区经由辐射区、对流层直达光球层,我们感受到的光与热从此层散发,我们看到的太阳轮廓即为光球层轮廓。

现在的太阳质量,大约四分之三都是氢,其它就是氦了,另外还有一些微量的重元素,太阳核聚变的方式是重力场约束核聚变,这个是天然的,而像如今的人造可控核聚变装置常需要利用磁约束。

当大部分的氢全部聚变成氦时,太阳内部的“白矮星”雏形已经有了,经由红巨星阶段,外壳被抛散,氦聚变非常迅速与迅猛,通常只在一瞬间聚变完成,太阳将变成由碳与氧组成的白矮星。

太阳和地球的平均距离是14959800千米,太阳的半径为696000千米,质量是1.989亿亿亿吨。按质量计,氢约占71%,氨约占27%,其它元素占2%。通过望远镜,我们可以直接观测到太阳的大气层,它从里向外分为光球、色球和日冕三层。太阳外层气体透明度太差,使我们无法看到太阳的中心。因为太阳中心温度高达1500000℃,我们不可能去直接探测太阳的内部。

太阳表面的温度约有6000℃。每平方米太阳表面所发出的热量相当于一个63000千瓦的发电站的能量。地球离太阳有1.5亿千米之遥,从太阳获得的热量只是太阳总辐射能量的22亿分之一,然而这对我们来说,就已经足够了。

太阳的巨大能量来自哪里呢?100多年前,一位德国物理学家提出,太阳能量是由其自身物质向中心收缩产生的。据他计算,这样的能源可以维持大约3000万年,而地质学家测定地球上最古老的岩石年龄已有38亿年了。

此后人们又提出了好几种假说,但在实验面前都难以自圆其说,直到1938年美籍德国物理学家贝蒂(Betty)提出了恒星能源的现代理论,才使这一问题迎刃而解。 原来太阳真正的能源来自它直径不到50万千米的核心部分。太阳核心的温度极高,压力极大,破坏了物质的原子结构,发生了热核反应:每4个氢原子核结合成一个氨原子核,在这个过程中释放出巨大的能量。天文学家测算太阳上的氢非常丰富,太阳用氢作为燃料发生热核聚变,足足可以进行100亿年。 太阳结构和能源的研究还有重大的现实意义,人类已根据同样的原理发明了氢弹,目前已经研制出控制热核反应的途径,解决了迫在眉睫的能源危机问题。

是核聚变,太阳直径139万千米是地球直径109倍(地球直径约12742千米),体积是地球的130万倍,质量为地球的33万倍,(地球质量约60万亿亿吨),也就是说太阳质量约为1980亿亿亿吨。

在太阳内部每分每秒都在发生核聚变并产生强大能量,太阳中心温度约1500万摄氐度表面约6000摄氐度,太阳约有73%的氢25%的氦与极少数2%的其它重元素,在太阳中心氢原子聚变成氦元素发生质量亏损这是总的过程。祥细的讲先是两个氢质子聚变释放一个中子与一个电子成氘(dao),Hp (氢质子)+ Hp ----------- Hd(氘) + (e+) (电子)+ Ve(中子) + 1.672×10^-13J(能量),氘再与氢聚变成氦3,Hd (氘)+ Hp (氢质子)-------He3(氦3) + r (光子)+ 能量6.369×10^-13J,两个氦3聚变成氦4放出两个质子,He3(氦3) + He3 = He4 (氦4)+ Hp(氢质子) + Hp + 14.909×10^-13J(能量),(学过初中化学都知道1个氦元素的质量要比4个氢原子加起来要轻),亏损的质量转化成能量,根据爱因斯坦著名方程式E=mc²,E是能量m是质量c是光速,质量会发生亏损也就是说太阳的质量在缩小,太阳每秒钟有七亿吨的氢被转化成氦,在这过程中,约有五百万吨的净能量(亏损的质量)被释放(大概相当于38600亿亿兆焦耳,3.86后面26个0)。

(地球每秒从中获取22亿分之一的能量,约500万煤燃烧释放出的能量,相当每年送给地球的能量相当100亿亿度电,相当每人约1.7亿度电,三峡全面发电后发840亿度/年,相当120万个三峡电站)。

按照这样的消耗速度,太阳在过去的50亿年的漫长时间中,只消耗了0.03%的质量,据天文学家测算,太阳的寿命(即稳定时期)可达100多亿年,目前它正处于稳定而旺盛的中年时期。

太阳烧的能源主要是氢气。太阳本身是没有生态的,也就不存在所谓的生态链,太阳的能源是不断减少的,当减少到一定地步就会爆炸。

太阳是位于太阳系中心的恒星,它几乎是热等离子体与磁场交织着的一个理想球体。太阳直径大约是1392000(1.392×10)千米,相当于地球直径的109倍;体积大约是地球的130万倍;其质量大约是2×10千克(地球的330000倍)。从化学组成来看,现在太阳质量的大约四分之三是氢,剩下的几乎都是氦,包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%,采用核聚变的方式向太空释放光和热。

太阳目前正在穿越银河系内部边缘猎户臂的本地泡区中的本星际云。在距离地球17光年的距离内有50颗最邻近的恒星系(与太阳距离最近的恒星是称作比邻星的红矮星,大约4.2光年)。

太阳是一颗黄矮星(光谱为G2V),黄矮星的寿命大致为100亿年,目前太阳大约45.7亿岁。 在大约50至60亿年之后,太阳内部的氢元素几乎会全部消耗尽,太阳的核心将发生坍缩,导致温度上升,这一过程将一直持续到太阳开始把氦元素聚变成碳元素。虽然氦聚变产生的能量比氢聚变产生的能量少,但温度也更高,因此太阳的外层将膨胀,并且把一部分外层大气释放到太空中。当转向新元素的过程结束时,太阳的质量将稍微下降,外层将延伸到地球或者火星目前运行的轨道处(这时由于太阳质量的下降,这两颗行星将会离太阳更远)。

1、太阳是以核聚变方式来提供能量。本质上它可以使用一切比铁原子量更小的元素为燃料,合成更重的元素,释放巨大的核聚变能量。当然太阳使用得最多的燃料是氢元素,它生命的90%的时间都是燃烧氢气,只不过不是普通的氢氧化学燃烧,那点化学能只是九牛一毛而已,实际上太阳使用氢-氢之间的核聚变提供能量,比氢氧燃烧能量高数千倍。

2、氢-氢核聚变产生氦,氢消耗完毕后改为3氦核聚变产生碳,然后碳继续核聚变可以产生硅、氧等一系列原子,但这个核聚变链条抵达合成铁原子之后就抵达太阳最后时光了。

3、因为铁元素是核能最低也是最稳定的元素,无论是铁核聚变还是核裂变,都需要吸收能量而不是释放能量,所以当太阳燃烧到硅氧阶段后,产生铁元素,便开始积累铁元素并停止核聚变了,此时太阳的命运就取决于初始质量。

4、小质量的恒星变成无趣的白矮星,阴冷冷的死去,大质量的恒星则在大爆炸中结束生命,核心留下中子星或则黑洞。

5、但不要小看这最后阶段的超新星爆炸,虽然是极其短暂的一瞬间,但确实宇宙中最有意义的大爆炸,所有构成生命要素的比铁重的元素都是在这一瞬间产生的,可以说没有超新星大爆炸,就不会有生命存在。

火的利用是人类早起的伟大成就之一。火为我们提供了光和热量,在地球上火的燃烧是一种化学反应,不管是木柴的燃烧还是煤炭的燃烧都是碳和氧气的化学反应。这种反应会放出大量的热量和光为人们使用。但是同样发着光和热的太阳“烧”的能源是什么?

首先太阳的“燃烧”和地球上的燃烧是有着本质区别的。太阳上的燃烧不是化学反应,而是核聚变反应。太阳的质量非常的巨大,质量是1.98×10^30千克。这个质量使得太阳内部的温度和压力非常巨大。太阳内部的温度达到了1500万度,压力达到了3300亿个大气压强。

在如此大的压强和高温下,太阳内部的物质原子核被致密的挤压到一起,发生聚变反应。简单的说就是氢的原子核聚变成氦原子核,同时释放出巨大的能量。这样的反应已经稳定的反应了45亿年之久了,大约已经消耗了400个地球质量的物质。目前太阳的主要成分中,氢元素占到了大约74%,氦元素占到了25%,其他元素的含量不到1%。太阳仍然有充足的燃料供应进行核聚变反应。

随着太阳内部核聚变反应的不断进行,太阳核聚变的主要原料氢元素会不断的减少,但这并不意味着太阳就会因为缺乏燃料而“熄灭”。太阳还会继续以氦元素,锂元素等等其他元素的原子继续进行核聚变反应,这期间不断的有新元素产生,直到核聚反应生成了铁元素。铁元素的出现意味着太阳已经无法再继续进行聚变反应了,这是太阳会膨胀成一个红巨星,最终坍缩形成一颗白矮星,结束了它辉煌的一生。

总结一下,太阳所发出的光和热靠的是自身内部核聚变反应维持的。这种聚变反应目前我们人类已经掌握了最简单的释放方式——氢弹。有朝一日可控性的核聚变反应一旦出现那人类就有渊源的能源利用了。

太阳像一个燃烧的大火球,但是它并不是真正的燃烧,它的发光发热归功于内核处发生的核聚变,所以说太阳燃烧的能源是氢。太阳内核一般被认为是由中心点至0.2倍太阳半径的区域,这里是太阳系内温度最高的场所,也被认为是发生核聚变的区域。

在太阳内核处密度高达150,000 kg/m^3,大约是地球上水的密度的150倍,温度为15,000,000K。这两点是核聚变发生的条件。核心是太阳内部唯一能经由核融合产生能量的场所,以阳光的形式释放出热。核聚变并不是那么容易发生的,这需要很高的温度和密度,所以说稍微外围一点的地方,温度和密度就都不满足了。即使是内核处也是按概率发生的,所以并不会发生我们想象的那种瞬间全部反应。

内核聚变是4个氢原子核合成一个氦原子核,内核处的氢不断的转变为氦较重内缩,外围的氢会补充到内核处,我们的太阳寿命大约还有50亿年。

严格来讲,太阳并不是在燃烧,平时我们说“太阳在燃烧”只是形象的说法,准确来讲,太阳时刻在进行着核聚变,它燃烧的能源是氢!

上图就是太阳核聚变的整个过程,并不复杂,但要想达到核聚变的条件很难,需要极大的高温高压。太阳的核聚变只出现在核心部分,因为其他区域的条件达不到。

核心温度高达1500万摄氏度,压力达到3000亿个大气压,如此苛刻的条件也只有太阳这样巨大的天体才能达到。我们人类进行的核聚变与太阳内部核聚变并不一样,燃料并不是氢,而是氢的同位素氘和氚,因为这两种燃料核聚变的要求并没有那么高!

还有人会问,太阳核心发生核聚变为什么没有把太阳炸开?很简单,因为太阳巨大的质量产生的超强的万有引力,向内的万有引力与核聚变产生的外推力保持平衡,所以不会把太阳炸开。同时,也正是因为太阳超强的引力,才能在核心创造出如此高温高压的极端环境,让氢不断地聚变成氦,释放出能量!

太阳里烧的能源是什么?

"燃烧"了数十亿年之久的太阳用的燃料是氢,包含其三种同位素氕、氘、氚,其"燃烧"过程是核聚变,即在极端高温高压的条件下,原子核发生了聚合从而生成了新的原子核,并在整个过程中释放了大量的能量!

太阳上的核聚变过程示意图,在这个过程中会发生大约0.7%的质量亏损,而我们地球所获得的源源不断的光和热就是这个0.7%的质量亏损转换的能量而来的!您不要认为这0.7%的比例非常小,但太阳每秒约有6.5亿吨的氕、氘、氚,这个0.7%的比例即超过400万吨质量亏损!用爱老头的质能转换防尘计算下有多少能量:

E=MC^2=400万吨×299792458^2=359502071494727056000MJ≈3.6*10^20MJ

以上是太阳1S内所释放的能量,各位有兴趣可以计算下以1.5亿KM为半径的球面积中,地球的圆面积所获得的辐射能!

因此这个这个能量是极其惊人的,也许各位会觉得太阳每秒“烧”掉6.5亿吨的氢元素很多,但跟太阳1.9891*10^27吨的质量相比,何止是九牛一毛哦,可能是九万头牛一毛而已哈.....

这是恒星中元素的聚变顺序,氢元素燃烧的要求不高,0.1个太阳质量即可燃烧氢元素,其产物是氦元素,而我们的太阳能燃烧氦元素,产物是碳氧.....但燃烧碳氧太阳温度不够,因此到碳氧为止太阳的燃烧生涯就停止了,中心成为碳氧的白矮星,外壳将因氦元素的剧烈燃烧而膨胀成红巨星后逐渐远离最终散开成为行星状星云!而更高质量的恒星则可以继续燃烧....一直到铁元素,最终超新星爆发过程中铁以后的部分重元素合成.......

太阳的整个生涯,当然现在还早,还有数十亿年的时间,足够人类跨出银河系!在这个过程中,氢元素的消耗是不可恢复的,除非有人将木星搬过来丢入太阳,但木星质量只有太阳的千分之一,因此这可能会给他样续命一段时间,但最终可能差别并不大,因为太阳的核聚变区域在中心0.25R半径的区域,所以想让太阳延寿还真不是一件容易的事情!

对于太阳里烧的能源是什么呢之话题,我个人的观点认为,太阳里烧的能源是一种高纯度、高强度和高密度的核能物质。为什么会这样说呢?

因为,从太阳持续能散发出光和热以及尘粒流物质的情况来判断,太阳的状态是一种正在自然燃烧的状态,是一种内在性的拥有巨大能量的燃烧状态。

太阳可持续的燃烧过程,会产生核聚变、核裂变和核连锁综合性的化学反应现象,其温度可达200万摄氏度或以上,能有这样巨大的能量展现,必定是一种有机的、高纯度、高强度和高密度的核能物质,况且,在太阳拥有的核能物质之中的所有原子,都储存着无法形容的超级能量,并能在太阳持续燃烧的过程中,使储有超级能量的原子群体产生相互交叉拼撞现象,从而引发出巨大的能量展现,成为太阳核聚变燃烧状态的必然。

太阳是靠什么燃料发热的?

核能。太阳能的能源是来自地球外部天体的能源(主要是太阳能),是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后,再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。核电在正常情况下固然是干净的,但万一发生核泄漏,后果是可怕的。

地球上的能源,绝大多数来自太阳。抬头看看太阳,不由得感叹,太阳时时刻刻在向外发射能量,地球接收到的能量只是很小很小的一部分。太阳的能量该是多么巨大,太阳能是怎么产生的呢。

不同的时代,有不同的答案。

在科学不发达的年代,人们看到火红的太阳,就联想到太阳是个大火球,一定存在着燃烧现象,会不会是煤在燃烧。可是,稍有头脑的人说,就算太阳是个巨大的煤球,它又够烧几年呢。无论太阳多么巨大,按体积计算,也就只够烧几千年,就算能烧1万年,“煤球”也烧完了。可是,太阳的年龄却是50亿年,哪里有什么烧了50亿年的大“煤球”。

太阳能来自燃烧,仅仅是一种猜测。猜测不是科学,说出来跟没说一个样,不知道还是不知道。

到了19世纪,有位天文学家在研究太阳是怎么形成的时候,同时回答了太阳能是怎么产生的。他说,太阳原来是一团大星云,体积非常大,就像今天整个太阳系那么大,后来逐渐凝缩,在凝缩的过程中,由于引力的作用,外围的质点纷纷涌向太阳中心,产生了动能,转化为光和热向外辐射。在当年,星云学说是引人注目的理论,相当多的人接受了这个说法,以为这就知道了太阳能的来源。

进入20世纪,科学发展了,科学家首先关心的不是去解答太阳能从何而来,而是太阳上有些什么物质。因为射到地球上的太阳光就是重要的信息,太阳光通过三棱镜就会分成颜色鲜艳的七色光。从那些宽窄不同的彩色谱线中,就能分析出太阳上的物质。1929年,美国科学家罗素反复地分析了太阳光谱,告诉人们,太阳这个大火球,实际上充满了气体,绝大部分是氢。按质量计算氢占71%,氦占27%,其他元素只占2%。

这时候,原子科学也有了发展,研究原子的科学家也关心起太阳能从何而来,他们根据太阳含有丰富的氢进行分析,认为太阳内部存在着核反应。贝特是出生在德国的美国科学家,他认为,4个氢核结合成1个氦核,产生了能量,也就是说,氢是太阳的“燃料”,氦是烧下来的“灰”。贝特的说法,不仅解释了太阳能的来源,还扩大到恒星,恒星发光也是这个原理。

贝特的理论告诉了我们,太阳和恒星的能量来自核反应,是核聚变的结果。为什么太阳能产生大量的光和热,辐射出大量的能量?是靠烧掉了一些氢,每秒钟要损失400万吨物质!但是,太阳中的氢实在太多了,还经得起消耗,在数百万年以内,这个损失仍只是一个可以忽略不计的小数目,太阳还有几百亿年的寿命。

这样,人们总算知道了太阳能的来源。可是,人的认识总是在不断发展。人们掌握核聚变的技术,制成了氢弹,却有一个解不开的谜。氢弹里有氢核,在高温条件下,氢核一下子聚合成氦,产生了大量的光和热,这一切过程,仅仅在爆炸的一瞬间就完成了。爆炸结束,核反应也完结了,所有的氢都参加了反应。

人们在想,核反应有两种,一种是核裂变,原子弹爆炸就是裂变的结果;另一种是核聚变,氢弹爆炸是核聚变的结果。可是,核裂变现在已经可以加以控制,能按照人的意愿,不是突然爆炸,而是缓慢地连续地进行反应,用来发电,建成原子能电站。可是,氢核聚变却只能以爆炸的形式出现,所有的氢一起参加反应,反应一次完成。

这就产生了一个问题,既然太阳含有丰富的氢,太阳中心的温度又高达上千万摄氏度,为什么不会使所有的氢一起参加反应,为什么不是反应一次完成,而是缓慢地进行,并且已经进行了50亿年!

这个问题也可以反过来问,既然太阳的寿命已有50亿年,由此可见,太阳一直在进行着核聚变,不是一次爆炸式的聚变,而是持续不断地聚变。核聚变能够持续不断地进行,一定存在着一种控制机理,这是我们所不知道的,这是一个谜。

科学家正在力求破解这个谜。科学家为了利用氢这个廉价的原料作为能源,正在寻找控制氢聚合的过程,只要找到控制的办法,就有了大规模利用氢的可能。

也许,太阳会给我们一点启示,告诉我们氢的聚变不一定是爆炸,也可以持续进行,也是可以控制的。

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