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太陽為何能燃燒多年不熄滅?科學家從愛因斯坦遺留的話中找到答案

據外媒報道,太陽只是銀河系內一顆十分普通的星體,它的體積不是銀河系之最,它的亮度也不是銀河系最大。我們之所以會認為太陽神聖而又特別,是因為對於地球而言,太陽剛好處在一個十分特殊的位置,多年來都源源不斷地給球提供光和熱,保證了地球上一代又一代生物健康茁壯成長。

在很多人看來,太陽彷彿就是一個熾熱而又巨大的「火球」,燃燒了數億年還未到盡頭。那麼,太陽是否有壽命盡頭呢?它是否也會有不再燃燒的一天呢?

說到太陽燃燒,美國印第安納大學的天文教授Catherune Pilachowski指出,太陽內部燃料是否會被耗儘是19世紀以來科學界重點關注的問題。19世紀時,人們普遍認為,太陽產生能量的方式主要有兩種,一是通過引力收縮產生能量,這種產能方式會導致太陽體積越來越小;而另一種則認為太陽燃燒方式與火柴或篝火的燃燒方式相似。

通過對太陽壽命進行測定,科學家最終認為,這兩種方式都不是太陽產能產熱的真正方式,因為這兩種方式與太陽年齡嚴重不符,太陽若是通過收縮或者普通燃燒方式產能產熱,太陽早已走到了生命的盡頭。

而後,愛因斯坦提出的質能方式給科學家帶來了許多靈感。愛因斯坦質能方式為E=(mc)^2,該方程式指明,任何有質量的物體,都會具有相應的能量。以愛因斯坦質能方程式為依據,英國天文學家於1920年提出,太陽產熱產能或是通過將質量轉化為能量而實現的。

眾所周知,太陽內部含有巨量氫原子,通常情況下,一個中性氫原子內部含有一個質子和一個電子,當中性氫原子遇上具有其他屬性的氫原子或其他原子時,由於兩者內部性質不完全相同,兩者之間便十分有可能會通過熱核聚變反應緊緊地「抱」在一起,各取所需。

根據科學家在實驗模擬的情況來看,太陽內部最常見的反應為四單位氫原子中的質子聚變為一單位的氦原子。能量監測器顯示,在這一反應過程中,原子內部的能量會損失部分。根據物理學中的物質守恆定律可知,能量不會憑空產生,也不會憑空消失,那些損失掉的能量往往會被轉化成其他形式的能量,被其他物質佔有。

實驗結束後,據科學家統計,太陽對外輻射的能量約能達到4*10^26瓦特,遠超地球幾十萬個世紀所需能量之和。太陽如此賣力地燃燒自己,會不會很快便走到了生命的盡頭?

對此,科學家認為不必擔憂,太陽內部高效的熱核聚變反應是太陽能夠產生巨大能量的主要原因。據測算,太陽目前耗費的用於產能的氫原子約佔太陽內部氫原子總量的一半,距離太陽內部氫原子完全燃盡還有約50億年。在這漫長的時間裡,我們或早已找到適合移民的外星球,也或找到了一個新的供能恆星。

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