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我們都知道,太陽的燃燒機制和氫彈爆炸原理是一樣的,都是核聚變反應。那麼問題來,為何氫彈會一下子全炸掉,而太陽卻可以燃燒上百億年?

要了解這個問題,我們首先要搞清楚:什麼是核聚變反應?

我們都知道,萬物是由原子構成的,但原子其實不是最小的尺度,原子是由原子核和核外電子共同構成的,而原子核還能繼續再分成質子和中子。核聚變其實指的是原子核的融合,就幾個小一點的原子核聚合成一個大的原子核。

在這個過程當中,反應前後會有一部分質量丟失,丟失質量以能量的形式釋放出來,滿足質能方程E=mc^2,其中“E”指的是能量,“m”指的就是那部分丟失的質量,"c”是光速3*10^8m/s,正是因為光速超級大,所以即便是丟失了一點點質量,乘以9*10^16之後,也是一個特別大的數值,所以氫彈的爆炸威力才如此巨大。其實也不只是核聚變,核裂變也是有質量以能量形式釋放的機制,所以威力也十分巨大。

不過,要引發核聚變也不是那麼容易的,由於核聚變的反應條件非常高,需要超高溫和超高壓,起碼要上億度的溫度。所以,在引爆一顆氫彈時,一般的選擇是像引爆一個原子彈在局部造成高溫高壓的狀態,進而提供核聚變反應的條件來引爆氫彈。而氫彈一旦被引爆,就會快速爆炸,炸得渣都不剩。

而太陽內核的溫度只有1500萬度,雖然內部壓強巨大,但這些條件完全達不到引爆氫彈的那樣條件。

因此,太陽其實是沒辦法像氫彈那樣爆炸的,這當中最大的區別就在於:反應條件。

反應條件其實還反映了另外一個問題:能量達不到。說白了就是環境提供反應的能量不夠。具體來說就是太陽內核由於高溫,物質都被電離,主要是氫原子核,電子,光子等離子。

氫原子核內就一個質子,質子是帶正電的,核聚變反應說白了就是質子和質子融合,但質子之間同性電荷相排斥,所以環境條件不夠,其實就是輸入的能量不足以讓質子克服排斥力進行融合。

不過在微觀世界中,還存在著一種機制:量子隧穿效應。說白了就是,原本能量不夠的反應,在微觀世界也有可能穿越勢能壁壘,發生反應,只是概率非常非常低。

根據科學家的測算,一個質子和另一個質子要發生量子隧穿效應,大概10萬億年才能發生一次。這麼小概率事件在地球上是根本不可能發生的。

可問題是,太陽特別大,體積是地球的130萬倍,質量是地球的30萬倍,其中的物質粒子實在太多太多。在這樣龐大的技術面前,即便是再小的概率也可以發生。所以,太陽才會發生核聚變反應。但也正是因為發生概率極其,太陽沒辦法像氫彈那樣一下子全炸了,只能溫和地燃燒。

按照現在的恆星模型,太陽起碼可以這樣穩定燃燒100億年的氫原子核,隨後換擋位引發氦原子核的核聚變,再燃燒10億年,最後停在碳和氧原子核這個階段,成為一顆白矮星。

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