太陽的質量大約是2×10∧30千克，相當於33.3萬個地球，它的質量佔整個太陽系的99.86%。

圖：太陽與其他行星的比較

太陽的燃燒是透過核聚變反應釋放的能量，它每分鐘將6.2億噸的氫聚變成氦，這個過程大約損失0.7%的質量，約434萬噸質量。並釋放出約9.2億億噸TNT炸藥爆炸產生的能量，相當於18.4億個目前最大的氫彈同時爆炸。即使是這樣，在過去45.7億年裡，也只損失了100個地球的質量。

為什麼太陽的核聚變反應不在整個太陽中同時發生呢？

核聚變反應的啟動條件需要極高的壓力和溫度。太陽的表面溫度約為5800K，核心溫度為1360萬K，且核心的物質密度達到了每立方厘米150克，所以只有在太陽的核心才會發生核聚變。圖：太陽結構

太陽的核心大約為半徑的1/5～1/4以內。太陽產生熱量的99%來自於24%的半徑以內，核聚變反應在半徑30%處幾乎就停止了。所以，核聚變反應功率隨著離核心的距離增大而減小。

在太陽核心處的核反應是一個動態平衡的過程，壓力增大，核反應速率加快，輻射壓就會抵消掉部分壓力，核反應的速率就會降低。核反應速率降低後，壓力就會增大……如此反覆，達到一個平衡狀態。

圖：紅巨星與太陽

即使是整個太陽的主序星階段也無法將全部的氫燃燒完。它只會將核心處的氫核聚變為氦。大約在50億年後，由於核心的氫已燃燒完，太陽會向內收縮，核心處的壓力增大，氦核的溫度上升，緊挨著氦核處的氫聚變反應的速率大大增加。產生大量的熱量，熱量迫使太陽膨脹，這時太陽變成了紅巨星。它的半徑將達到地球的軌道，很可能將地球吞噬。也有可能因為劇烈的太陽風的原因，會損失掉大約30%的質量，地球的軌道會向太陽系邊緣移動，即使是這樣，地球也會被烤乾並失去大部分的大氣。

圖：太陽的演化過程

太陽核心的溫度會持續增加，當溫度達到1億開時，就啟動了氦的核聚變。氦的核聚變會生成碳。當氦全部轉變成碳後，太陽就不再核聚變了。

在太陽的紅巨星階段，劇烈的熱脈動會導致外層的氣體逃逸，並形成行星狀星雲。這時就只剩下碳核心。這就是白矮星階段。白矮星會在以後的數十億年間慢慢冷卻，成為黑矮星，直到宇宙的末日。

地球上的生命是等不到太陽變成紅巨星這一天的。由於太陽的光度每過10億年會增加10%，地球在10億年後，地表水就會全部被蒸發，絕大部分生物會滅絕。所以，留給人類的時間只有幾億年了，在這之前，我們必須移居到離太陽較遠的火星之上，並在太陽成為紅巨星時，移居到更遠的木星的衛星處。再以後，就必須離開太陽系了，因為太陽會在紅巨星階段發生多次氦閃，每次釋放出的能量相當於主序星階段的1000億個太陽在那一瞬間釋放出的能量。

哈哈哈哈哈哈哈哈哈，我又開始無奈的笑了，笑的是那麼的悲傷。我就納悶了，怎麼會有那麼多的體育老師教物理，真物理老師哪去了？

首先，太陽的中心壓力很低，理論上最中心的質點壓力是零，溫度也不高，根本不可能發生什麼核聚變，有個論文甚至宣稱太陽的中心只有四千度（懷疑少印了一個k），裡面是液體的等離子。

很多人可能不理解，壓力不是越往中心就越高嗎？其實這是一個誤解。

如果我們距離太陽足夠遠，比如在海王星上看太陽，太陽就是一個點，為了計算的方便，就會用太陽的中心作為質心計算引力；如果你到了太陽的表面，事情就不那麼簡單了，因為大量的物質並不在太陽的中心，你的旁邊的前後左右都有，這個時候的引力就是一個向量值，不僅僅有來自太陽中心的引力，也有來自旁邊的引力，左邊的引力會和右面的引力抵消；如果進入太陽內部，還會有上面的物質產生的引力，這個引力會和下面物質產生的引力抵消，換句話說，越深入到內部，抵消的就越厲害，引力就越小，如果到了質心，各個方向物質相等，其引力也互相抵消為零，這個質心可以理解為太陽的中心。

在壓力（引力）小於一定值後，就不會有核聚變產生，換句話說，太陽的核聚變只產生在太陽的次表面，那裡溫度最高，壓力最大。

明白這個道理，就明白了為什麼太陽會燃燒好多年，因為它是一層一層的燃燒，在燃燒這一層的時候，還有很多物質沒有參與。

一堆柴火、一隻蠟燭都需要時間才能夠完全燃燒，雖然太陽發生的是核聚變燃燒，但也是需要時間的。

質量少的時候核聚變很快就會完全發生，但是太陽質量有1.989*10^30kg，是地球質量的33萬倍，佔整個太陽系質量的99.8%。如此巨大的質量，導致太陽核聚變並不能夠瞬間完成。而且太陽發生核聚變還是一種可控核聚變，速度雖然快，但是相對於太陽的質量而言還是顯得太小。

其實太陽發生核聚變的區域只限定於太陽的核心，因為只有太陽的核心才有足夠的壓力導致氫原子聚合，外圍的氫原子是無法發生聚變的。而太陽核心的核聚變速度和太陽對核心的壓力是相互匹配的，一旦核聚變速度變快，就會導致太陽向外膨脹的力大於引力，進而導致太陽核心膨脹和核心溫度變低，從而降低了核聚變速度。可是，一旦核聚變速度過低，就會出現引力大於大於膨脹的力，從而使太陽核心收縮，溫度升高，核反應速度增大。這是這種自我調節的反饋機制，導致太陽的核聚變速度不快也不慢，保持一個穩定的值。

據科學家估算，太陽現在每秒中約有6億多噸氫原子反應，其中約400萬噸的氫核質量轉變成了能量。而目前太陽質量中氦已經佔了1/4，剩下的3/4是氫，氫原子質量大概是1.49*10^30kg，其中核心的氫質量佔整個太陽的百分之6到9之間，所以這麼算太陽還可以繼續燃燒約50-70億年。

太陽中心的熱核聚變反應已經進行了約50億年之久，還有50億年的反應週期，這就是太陽能夠燃燒100億年的出處，也是太陽的壽命。

太陽是一顆黃矮星，黃矮星就是具有0.8到1.2倍太陽質量之間的恆星，在銀河系約佔3%（也有說佔10％左右）。恆星的壽命是以恆星質量大小來決定的，質量越大的恆星壽命越短，質量越小的恆星壽命越長，同等質量的恆星，壽命都差不多。

所有和太陽質量一樣的黃矮星壽命都在100億年左右，所以太陽壽命也在100億年左右。

科學家是如何知道恆星的壽命的呢？其中一個重要方法是透過球狀星團法得到的。

科學家們假設這個星團的所有恆星都是同時誕生的，開始恆星都很年輕，但過了若干年就不一樣了，有的就很老了，有的就很年輕。

就像我們觀察人類社會看到了老中青少各種階段的人，就知道大概人的壽命有多少，哪個階段的人是什麼樣子。恆星也是這樣，不同的恆星都有主序星階段，就是正常穩定燃燒的階段，但不同質量的主序星拐點的時間就完全不同，就是壽命不一樣。透過這種方法就知道了各種質量恆星的主序星拐點，黃矮星一般壽命就是100億年。

天文學家們持續不斷的觀測了宇宙數百年，對這些恆星的壽命就越來越能夠精確的掌握了。赫羅圖就是研究恆星關係的重要工具。

那麼人類是怎麼知道太陽現在的壽命呢？一個重要的方法就是放射性同位素法。

世界上的鈾元素（化學符號為U）有兩種同位素，U238和U235，它們的半衰期（放射性原子由於衰變使數目減少到一半所經過的時間）分別為7億年和45億年。我們透過測量地球和捕獲的天體隕石碎片裡這些元素的含量及比例，就可以得到太陽系天體的形成時間。

透過檢測，地球上的鈾礦主要成分為U238，佔比99.2739%，U235只佔0.7205%，根據二者的半衰期和現在的相對含量，推算出了地球的年齡約46億年，再根據恆星形成過程，恆星比行星形成的更早，因此這個時間是太陽的年齡下限。

我們知道了像太陽這樣的黃矮星壽命，又大體知道了太陽的年齡，所以就知道太陽還有約50億年的壽命。

太陽最終的宿命是變成一顆白矮星，然後熄滅。所有的黃矮星都是這種歸宿。

太陽的核聚變只是發生在太陽中心地帶的核反映區，每秒鐘都有6億噸的氫元素聚變為5.96億噸的氦，同時有400萬噸的氫轉化為能量以電磁輻射的方式釋放出來。

太陽的這種反應已經持續50億年了，還有50億年的壽命。並不是太陽的所有氫都燃燒完了，而只是中心核反映區的氫燃燒殆盡，輻射壓與引力平衡被打破，就導致了太陽的穩定期終結，太陽開始進入極不穩定的迴光返照期。

這時的太陽中心收縮，外圍膨脹。成為一個半徑擴大200~300倍的紅巨星，經過10萬年左右的不穩定期，外圍沒有燒完的氫和氦會漸漸消散到太空，形成新的分子云。其實這部分重歸宇宙的氫和氦佔太陽質量的絕大多數。

太陽核心會收縮為一個密度極大的白矮星，體積只有地球大小，上面的質量一個立方厘米達到10噸。

這就是太陽的歸宿。

太陽自身的質量決定了太陽的溫度，光度。太陽的質量相當於33萬個地球。對於太陽核心部位發生的核聚變，聚變的氫核生成氦核的過程中有了質量損失，透過愛因斯坦質能方程可以計算其損失質量轉化的能量大小。

巨大的質量產生向內擠壓的重力，使得內部必須具有相應的溫度和密度來發生核聚變來平衡重力。而內部的溫度控制這核聚變的速率和能量輸出，恆星的穩定就在於其向內的重力與內部核聚變向外張力之間的平衡。所以太陽巨大質量，可以保證穩定的輸出能量，而不是像氫彈一樣一下子釋放。

當太陽內部的氫燃燒殆盡，這種平衡就會被打破，恆星將會膨脹或者坍縮。以太陽內部的含有氫的質量和現有的聚變速率來計算，太陽正當壯年，還可以繼續燃燒個50來億年，隨後就有可能進入極度膨脹的紅巨星狀態，地球也可能被吞噬。

同時參與核聚變？核聚變是有條件的，只有壓力和溫度達到了聚變的要求，聚變才能進行。

並不是只要有一堆氫核在一起就能聚變，聚變克服的是巨大的電磁斥力，需要很高的溫度和壓力讓氫核運動速度接近光速，然後相撞完成聚變。

太陽表面，即我們肉眼看到的圓面，是太陽的光球層。光球層的溫度只有6000℃，至於壓力，在表面無從談起，因此表面的氫核是沒法聚變的。

往裡一些，比如對流層、輻射層，壓力和溫度也達不到聚變的要求，這裡的氫核也沒法聚變的。

因此，整個太陽聚變的地方，只有在我們稱之為核心區的太陽中心。

這裡的溫度高達1500萬℃，壓力是整個厚度有5萬多千米的太陽外層，相當於2500億個地球大氣壓。

這裡的物質密度很大，使得氫核更容易相撞，所以這裡是太陽聚變發生的地方。

事實上，這麼高的溫度和壓力對於聚變氫核氦核還行，這些粒子克服巨大的電磁力除了依靠極大的速度，還有可能的量子隧穿效應——粒子的一種機率行為，簡單來說可以從壁壘的一邊突然出現在另一邊，而不需要克服穿過這個壁壘的阻力，這種行為服從量子力學。但聚變的要是碳核氧核，它們之間的電磁力更加巨大，量子隧穿效應也會有所折扣，這使得太陽聚變碳核，在太陽的核心也基本不可能完成，所以太陽的最終結局就是由大量碳氧組成的白矮星。

太陽的氫氦儲量巨大，不聚變的氫氦就儲存在太陽的核心以外的地方，這使得太陽能夠持續不斷地提供一百億年的聚變原料。

太陽的大小使得聚變的速度並不是很快，許多巨大的恆星，比如海山二，因為質量巨大，揮霍起來也不覺得吝嗇，它們的聚變速度要快的多，光熱也產生的更多，但壽命可能只有百萬年，最終以超新星爆發的形式華麗謝幕。

這些恆星因為壽命短暫，光熱產生的更多，也因此不具備孕育智慧條件，沒辦法像太陽一樣不溫不暖地給我們長時間地提供光和熱。

太陽的主要組成元素為氫，佔比將近75%。氫元素髮生核聚變反應是太陽的能量來源，每秒可以釋放出多達3.8×10^26焦耳。如果以人類目前全年的用電量來計算，太陽一秒釋放的能量足夠人類使用上百萬年。之所以太陽的核聚變反應可以持續50億年，並且未來還會再繼續50億年，這與恆星有一套機制來控制核聚變反應有關。

太陽中的所有氫原子核不會同時參與核聚變反應，而是隻有一小部分，因為發生核聚變反應需要苛刻的條件。由於氫原子核會互相排斥，並且本身體積很小，它們只有獲得巨大的動能才有可能互相碰撞而發生核聚變反應。只有在太陽中心向外延伸20%至25%太陽半徑的核心部分，在太陽自身巨大重力的擠壓下，那裡的氫原子核才會發生核聚變反應。

不過，即便是在太陽核心，也不是所有的氫會同時參與核聚變反應。氫原子核需要發生機率很小的量子隧穿效應才有可能結合成雙質子，而且這種粒子很大機率會重新衰變成氫原子核。只有雙質子發生機率很小的β+衰變產生氘，才能進一步引發核聚變反應。

根據第一步發生的機率來計算，即便是在極端高溫高壓的太陽核心，平均每個氫原子核需要耗費大約10億年的時間才能合成氘。正因為如此，這使得太陽核心的所有氫原子核需要大約100億年的時間才能完成核聚變反應。

支援太陽長期核聚變的無限能量來自那裡？這一直是科學難題。很多人認為是太陽本身帶來的，這不科學。宇宙本身是由小到大成長起來。難道太陽不也是這樣成長的。唯一解釋只有宇宙的分裂產生新宇宙。當宇宙能量達到飽合後，向外脹產生新的宇宙，黑洞的發現有可能借鑑。宇宙也生存在一定的空間內。當能量達到胞合，黑洞會吸收能量產生新的宇宙，即平行宇宙，新舊宇宙能量互換迴圈不至，太陽永遠燃燒，科學家一直說人馬座星系將和太陽系相撞，這說明人馬座星系有高智慧生物，產生的能量已經達到我們宇宙承受能量極限。宇宙規則不可能讓其內的兩個星系相撞，所以人馬座內的黑洞會加速吸收能量，很可能很快產生其相對應的平行宇宙星系，相信科學家能觀察到人馬座恆星將來會鉅變，減少能量。當然我們太陽系也有一個黑洞，只是處於成長期不被發覺，上古神級文明太陽系能量達到飽合，天空出現了九個太陽，難道真的是被后羿射殺了八個，從科學的角度說是被太陽系黑洞吞噬了產生了新的平行星系，當然唯一的太陽也壯大了不小。不然九個太陽地球能承受，一個太陽也能滿足地球的需求呢！能量平衡是宇宙法則，科學家算出太陽還有5o億年生命會爆炸，但同時也算出金星50億年會產生生命，這是一種巧合嗎，也許太陽不會爆炸但會產生第二個太陽。天地不仁以萬物為芻狗吧！

太陽是宇宙大爆炸的產物，它的體積太大，至今還是一顆火球，而我們的地球早就冷卻了。太陽系裡面的其它行星也沒有太陽那麼光豔無際。也在不同的時期披上了自己的外套。

太陽是太陽系裡面的能源發源地，也是能源加工廠。

宇宙大爆炸之後，太陽系裡面的宇宙塵埃非常的多，這些塵埃被太陽系裡面各大行星吸引，落到它們星球上造成巨大的隕石坑。除了太陽就是木星土星了，因為它們個頭大，吸引力強，吸引的隕石就多。

太陽是太陽系裡面最大的個體，吸引力最大，吸引來的隕石最多，每一天都有許多的隕石撞擊太陽，熔化在太陽裡面，由物質變成能量，就像一個通紅的爐膛往裡面加煤一樣，不斷的補充物質，使這些物質傳化為能量，就像一團火不斷的加柴，這團火就很難熄滅，至今太陽還在熊熊燃燒。

這個問題分為三個小問題：

1、太陽的壽命是根據太陽的質量除以太陽每秒鐘聚變消耗掉的物質來計算的。核聚變和核裂變一樣，都是會消耗物質的，所以太陽一定是有壽命的。

太陽是一個巨大的氣體星球，由於引力吸引，越是靠近中心，密度就越大，質量大概1.9891*10^30千克，每秒鐘聚變消耗大概400萬噸質量，這樣算下來，太陽的的壽命大概就是100億年，目前太陽大約壽命是50億年。

2、太陽中含有的元素種類也有近百種，氫和氦佔了絕大部分，其中氫大概佔了百分之七十一，氦佔了百分之二十七。

並不是太陽整體在發生核反應，如果整體都在發生核反應，太陽早就作為氫彈爆炸了，研究表明，真正發生核反應的區域是在太陽球形到四分之一半徑處，這一區域由於引力吸引具備高溫、高壓的聚變條件（溫度大概1500億攝氏度，300億兆帕），聚變就是在此發生的。

經過層層熱傳遞和熱輻射，太陽表明的溫度只有6000攝氏度，是無法達到氫核聚變條件的。

3、發生核聚變的核心反應區位於中心，沒有發生聚變反應的氫位於四分之一半徑以外的區域，當內部核反應區域的氫消耗掉以後，外部的氫由於引力吸引被壓到中心繼續參與核反應。