太阳每秒消耗420万吨物质，烧了46亿年，为何太阳还没烧完？

太阳是太阳生命之源，没有太阳，每秒没烧地球上就不会存在生命。消耗植物利用光合作用自给自足 ，吨物质完然后才有食草动物以及食肉动物。烧亿煤炭石油，何太这些化石燃料就是阳还由远古植物的残骸形成的，太阳的太阳能量就是这样被植物固定了下来，然后被人类发现、每秒没烧利用 。消耗太阳燃烧着自己 ，吨物质完照亮了周围的烧亿星空。地球上的何太大部分能量都来自于太阳的辐射 。太阳每秒钟大约辐射3.9×10∧26焦耳的阳还能量，而地球上每秒钟大约会接收到7.3×10∧17焦耳的太阳能量 ，这仅占太阳辐射总能量的20亿分之一 。这些到达地球的太阳辐射，其中只有1/10000能被人类利用。因此
，人类所使用的能量仅占太阳总辐射能量的20万亿分之一。太阳一秒钟辐射出的能量就够人类消耗一年。所以说，太阳辐射出的总能量是非常惊人的
 。伟大的科学家爱因斯坦在上世纪初曾经提出了一个非常著名的公式——质能方程 ，即E=MC^2 。根据该公式可知 ，若太阳一直保持这样的辐射强度，每秒需要消耗420万吨质量的物质 。正是如此巨大的消耗 ，才使得太阳能够保持这样高强度的辐射 。地球的寿命为45.7亿年，而太阳的寿命大约为46亿年 。燃烧了40多亿年，太阳为什么还没烧完呢？要想弄清楚这个问题
，首先要搞明白 ，太阳是如何燃烧的？人类对太阳的认识，几乎全部源于最近100年的研究。我们常常说太阳在燃烧，实际上是太阳内部在进行核聚变反应，这与日常生活中的燃烧现象截然不同
，生活中的燃烧现象是一种化学反应，更准确点说是化学反应中的氧化反应。现在科学家正在试图掌握人工核聚变技术
，形象点来说就是在地球上造“人造小太阳”。太阳是位于太阳系中心的一颗恒星
，其质量为2.0×10^27吨，大约是地球质量的33万倍，占整个太阳系物质的总质量的99.86% 。太阳之所以会燃烧
，就是因为它的质量极其的大。质量大 ，引力也就特别强。核聚变的发生条件就是高温高压
。在自身重力的作用下，太阳内部的温度和压力极高，温度至少在1500万摄氏度 。太阳主要由氢和氦构成 ，现阶段氢元素占太阳质量的四分之三，剩下的几乎都是氦，还有不到2%的其它元素。太阳能够燃烧100亿年 ，现阶段太阳已经进入了中年时期，在几十亿年前太阳内部的氢占比更多 。木星这颗气态巨行星的组成成分就与太阳非常相似，也主要是由氢和氦构成的 。如果木星的质量再增加大约90倍，木星内部也能够引发核聚变，从而成为一颗恒星。现阶段，太阳内部进行的是氢聚变为氦的反应 ，即4个氢原子核聚合生成氦-4原子核 。对于太阳这样的中低质量恒星，氢聚变为氦主要是通过质子-质子链反应来完成的 ，每一次反应大约能够释放4.2×10^-12焦耳的能量。此外，太阳内部还会通过碳氮氧循环这种机制产生能量
。太阳每秒消耗420万吨的物质 ，这些物质以光等形式辐射到了宇宙空间中。在这40多亿年里，太阳大约损失了100个地球的质量 。然而，这仅占太阳总质量的0.03%。因此，并不会对太阳造成什么太大的影响，也很难削弱太阳的引力。太阳能够燃烧这么久，除了质量大，还在于燃烧过程十分稳定 ，可以稳定地输出辐射 。那么，在40多亿年的时间里 ，太阳又为什么燃烧的这么稳定 ？众所周知 ，氢弹就是失控的核聚变 。太阳之所以没有爆炸，是因为太阳内部核聚变反应产生的辐射压和引力形成了动态平衡 。太阳内部的核聚变反应和氢弹还是有区别的。要想在地球上实现人工核聚变，至少要达到上亿度的温度 。由于太阳核心处的温度不够高 ，因此太阳内部的核聚变反应利用到了量子隧穿效应。量子隧穿效应发生在微观世界中，所谓的量子隧穿就是即便能量不足 ，反应也有一定的概率会发生，只不过发生的概率极小。太阳的个头非常大，参与反应的粒子数量极多 。所以，即便发生反应的概率很低 ，在非凡的体量面前，也能够发生核聚变反应 ，释放出巨大的能量。太阳能够燃烧的这么缓慢而稳定，正是因为是其内部的核反应需要依靠量子隧穿效应。这就是太阳能够长期稳定地发光发热的原因 。不过太阳内部的核聚变反应也并非恒久不变。从太阳诞生，在这40多亿年的时间里，太阳的亮度已经比最初的时候增强了30% 。根据科学家的预测 ，未来太阳将会燃烧得更猛烈，太阳的辐射强度也会增强。当内部的氢燃烧殆尽后，太阳的体积将会成倍膨胀 ，演变成为一颗红巨星 。

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