2、 太阳烧什么燃料?
太阳肚子里发生着氢聚变成氦的原子核反应,产生的巨大能量是太阳光热之源
天文上太阳的符号是⊙,它象征着宇宙之卵,是生命的源泉。太阳的质量相当于33万个地球,但尽管这么大,如果全部是煤,发出同样的光和热只能烧几千年。然而,它却稳定地烧了46亿年,是什么东西这么经烧呢?人类燃烧的概念是火,用一堆树枝燃烧几个小时,这就是我们获取能量的概念,这个基本的方式一直主导着人类的文明,但这种燃烧根本没有使用宇宙中真正的能量宝库——原子核。在本质上,木头的燃烧只是原子们互换位置放出一些化学能,燃烧后,原子核的质量一点没有减少。而太阳的燃烧和篝火原理完全不同,它是让原子核燃烧。宇宙中最高效的核能是氢聚变成氦,也就是4个氢原子聚变成一个氦原子,这个过程可以有千分之七的物质转换成能量。虽然只有千分之七,但核反应放射的能量太大,如果把1000克氢原子中千分之七的物质转换成能量,就相当于4000吨石油或6000吨煤。爱因斯坦用它著名的质能转换的公式(E=mc2)计算出,核能量能达到普通化学能量的2000万倍。在一节只能烧几分钟的树枝中所蕴藏的核能,足以把一盏100瓦的灯泡点亮100万年。太阳就是一个奢侈的使用核能的天体。据测算, 太阳每秒钟使用约5亿吨的氢原子参与聚变,其中有400万吨的物质被消耗掉转化为能量。按照这样的消耗速度,在太阳过去的46亿年中,仅消耗了0.03%的质量。预计太阳的寿命可达100亿年,因此,太阳目前正处于稳定而旺盛的中年期。太阳是由73种元素组成的,其中以氢和氦为主,氢的体积占太阳总体积的78.4%,氦占19.8%,此外还有氧、 镁、氮、硅、硫、碳、钙、铁、钠、铝、镍、锌等60多种元素,但它们所占的体积都很小。太阳的中心温度高达1500万度~2000万度,中心压力达3.4多亿亿帕,太阳内的物质在这样高的温度和压力下,发生着剧烈的核聚变反应,即由4个氢原子核聚变为1个氦原子核,这种核聚变产生的能量就是太阳发光、发热的能量来源。人类非常羡慕这种能源,但是目前只能破坏性地使用,这就是氢弹,一朵核聚变蘑菇云能轻易地抹平一座几百万人的城市,也许宇宙中所有的智能文明都要经历这样的考验:道德水平是否可以达到安全地使用宇宙中最强大的能源的程度。而人类正在尝试把核能的破坏性变成建设性。