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太阳每秒消耗420万吨物质，烧了46亿年，为何太阳还没烧完？

时间：2025-03-12 15:14:25 来源：小野寺浩云网作者：热点阅读：595次

太阳是太阳生命之源，没有太阳，每秒没烧地球上就不会存在生命。消耗植物利用光合作用自给自足，吨物质完然后才有食草动物以及食肉动物。烧亿煤炭石油，何太这些化石燃料就是阳还由远古植物的残骸形成的，太阳的太阳能量就是这样被植物固定了下来，然后被人类发现、每秒没烧利用。消耗太阳燃烧着自己，吨物质完照亮了周围的烧亿星空。地球上的何太大部分能量都来自于太阳的辐射。太阳每秒钟大约辐射3.9×10∧26焦耳的阳还能量，而地球上每秒钟大约会接收到7.3×10∧17焦耳的太阳能量，这仅占太阳辐射总能量的20亿分之一。这些到达地球的太阳辐射，其中只有1/10000能被人类利用。因此，人类所使用的能量仅占太阳总辐射能量的20万亿分之一。太阳一秒钟辐射出的能量就够人类消耗一年。所以说，太阳辐射出的总能量是非常惊人的。伟大的科学家爱因斯坦在上世纪初曾经提出了一个非常著名的公式——质能方程，即E=MC^2。根据该公式可知，若太阳一直保持这样的辐射强度，每秒需要消耗420万吨质量的物质。正是如此巨大的消耗，才使得太阳能够保持这样高强度的辐射。地球的寿命为45.7亿年，而太阳的寿命大约为46亿年。燃烧了40多亿年，太阳为什么还没烧完呢？要想弄清楚这个问题，首先要搞明白，太阳是如何燃烧的？人类对太阳的认识，几乎全部源于最近100年的研究。我们常常说太阳在燃烧，实际上是太阳内部在进行核聚变反应，这与日常生活中的燃烧现象截然不同，生活中的燃烧现象是一种化学反应，更准确点说是化学反应中的氧化反应。现在科学家正在试图掌握人工核聚变技术，形象点来说就是在地球上造“人造小太阳” 。太阳是位于太阳系中心的一颗恒星，其质量为2.0×10^27吨，大约是地球质量的33万倍，占整个太阳系物质的总质量的99.86% 。太阳之所以会燃烧，就是因为它的质量极其的大。质量大，引力也就特别强。核聚变的发生条件就是高温高压。在自身重力的作用下，太阳内部的温度和压力极高，温度至少在1500万摄氏度。太阳主要由氢和氦构成，现阶段氢元素占太阳质量的四分之三，剩下的几乎都是氦，还有不到2%的其它元素。太阳能够燃烧100亿年，现阶段太阳已经进入了中年时期，在几十亿年前太阳内部的氢占比更多。木星这颗气态巨行星的组成成分就与太阳非常相似，也主要是由氢和氦构成的。如果木星的质量再增加大约90倍，木星内部也能够引发核聚变，从而成为一颗恒星。现阶段，太阳内部进行的是氢聚变为氦的反应，即4个氢原子核聚合生成氦-4原子核。对于太阳这样的中低质量恒星，氢聚变为氦主要是通过质子-质子链反应来完成的，每一次反应大约能够释放4.2×10^-12焦耳的能量。此外，太阳内部还会通过碳氮氧循环这种机制产生能量。太阳每秒消耗420万吨的物质，这些物质以光等形式辐射到了宇宙空间中。在这40多亿年里，太阳大约损失了100个地球的质量。然而，这仅占太阳总质量的0.03% 。因此，并不会对太阳造成什么太大的影响，也很难削弱太阳的引力。太阳能够燃烧这么久，除了质量大，还在于燃烧过程十分稳定，可以稳定地输出辐射。那么，在40多亿年的时间里，太阳又为什么燃烧的这么稳定？众所周知，氢弹就是失控的核聚变。太阳之所以没有爆炸，是因为太阳内部核聚变反应产生的辐射压和引力形成了动态平衡。太阳内部的核聚变反应和氢弹还是有区别的。要想在地球上实现人工核聚变，至少要达到上亿度的温度。由于太阳核心处的温度不够高，因此太阳内部的核聚变反应利用到了量子隧穿效应。量子隧穿效应发生在微观世界中，所谓的量子隧穿就是即便能量不足，反应也有一定的概率会发生，只不过发生的概率极小。太阳的个头非常大，参与反应的粒子数量极多。所以，即便发生反应的概率很低，在非凡的体量面前，也能够发生核聚变反应，释放出巨大的能量。太阳能够燃烧的这么缓慢而稳定，正是因为是其内部的核反应需要依靠量子隧穿效应。这就是太阳能够长期稳定地发光发热的原因。不过太阳内部的核聚变反应也并非恒久不变。从太阳诞生，在这40多亿年的时间里，太阳的亮度已经比最初的时候增强了30%。根据科学家的预测，未来太阳将会燃烧得更猛烈，太阳的辐射强度也会增强。当内部的氢燃烧殆尽后，太阳的体积将会成倍膨胀，演变成为一颗红巨星。

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