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  • 1 # 鍾銘聊科學

    我們知道地球是一個含水量比較豐富的星球,而且很多水是以液態的形式被儲存在海洋、湖泊、河流之中,除了液態水之外還有冰川、極地、永久凍土層中的固態水,以及水蒸氣等液態水,除此之外地表之下還有大量的水被儲存在礦物質晶格之中。

    據估計,地球上的總水量達到了136億億噸。那如果我們用136億億噸的水去澆太陽,太陽能被澆滅嗎?

    太陽的燃燒原理

    在地球上,火的燃燒需要三個條件:燃燒物,溫度,助燃劑。用水能夠滅火是因為水能夠降低燃燒溫度,當溫度降低到燃點以下時,就不會繼續燃燒。

    另外,火燃燒時一般需要氧氣作為助燃劑,而水滅火則可以隔絕燃燒物與氧氣,使其熄滅。

    但是太陽的“火”和地球的燃燒原理並不相同,曾經也有過科學家認為,太陽是依靠燒煤來燃燒的,這是因為當時科學還不發達,而當時煤炭是比較高效的燃燒物,因此有科學家提出這個猜想也就不難理解了。

    然而真的有好事的科學家計算過:如果太陽是燒煤的,能持續燃燒多少年,結果顯示太陽這麼大的煤塊,只能燃燒幾千年左右,而這還不夠人類演化的時間。

    後來,科學家們發現了另外一種燃燒機制:核聚變,並且科學家們找到了兩條氫原子核核聚變的路徑,一條是質子-質子反應鏈

    另一條路徑是碳氮氧迴圈

    太陽之所以能夠發生核聚變,是因為太陽的質量非常大,佔據了太陽系總質量的99.86%以上,太陽系內最大的行星木星在它面前像是螞蟻一般的存在。

    由於質量足夠大,所以太陽的引力也十分巨大,在引力的作用下,太陽會向中心擠壓,此時太陽核心溫度就會上升,達到了1500萬度。

    高溫高壓狀態下,太陽內部的物質並不是我們平時見到的液態、氣態、固態,而是等離子體,說白了就是電子因為獲得了足夠的能量,所以擺脫了原子核的束縛,在太陽內部亂串。此時的太陽內部有很多自由的電子、原子核等,這些自由的原子核原本需要1億的高溫才能引發核聚變反應,但是太陽溫度只有1500萬度,那它的核聚變反應是怎麼進行的呢?

    這就不得不提到量子隧穿效應了,原本需要大量能量才能發生的反應,在微觀世界中即使沒有足夠的能量也會發生,只是機率非常低,低到1對原子核發生核聚變反應的機率是10億年一次。

    但不要忘記了,太陽足夠大,這意味著太陽內的原子核足夠多的,儘管機率低,但在龐大的數量面前仍會發生,只不過反應不會那麼強烈,不會像氫彈一下子全炸了,而是溫和地燃燒著。

    太陽能被136億億噸水澆滅嗎?

    瞭解了太陽是怎麼燃燒的之後,你就會發現,太陽的“火”,無法被136億億噸水澆滅。這是因為太陽的燃燒方式並不需要助燃劑,以及燃點,而是核聚變反應。

    如果我們真的把136億億噸水運輸到太陽,那麼你將會發現太陽不僅沒有被澆滅,反而燃燒地更旺盛了。

    這是因為水也是由各種粒子組成,當水靠近太陽時,太陽強大的引力會將其吸引到內部,並在高溫高壓下呈現出等離子態,參與到核聚變反應。

    而這些水也含有質量,太陽吸收了136億億噸水之後,重量會有所增加,此時引力也會增加。引力的增加,會導致內部溫度變得更高,壓強更大,因此核聚變反應更強烈,太陽的輻射也就越強烈,輻射到地球上的能量變得更多。

    不過相對於太陽本身而言,136億億噸水在太陽質量面前幾乎可以忽略不計,這是因為太陽每秒鐘都在損失400萬噸的物質。

    總結

    最後我們總結一下,相對於地球而言,136億億噸物質是非常龐大的數字,但相對於太陽的質量1.9891*10^30千克而言,這些水的質量可以忽略不計。

    而且,太陽的燃燒反應是核聚變,對於太陽來說,自身質量越大引力就越大,引發的核聚變反應就越強烈,所以136億億噸的水對它們而言並不是澆滅它們的武器,而是“助燃劑”,能夠幫助它們燃燒地更旺盛。

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