核聚变 太阳为什么燃烧这么多年没见变小呢?


核聚变 太阳为什么燃烧这么多年没见变小呢?
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核聚变 太阳为什么燃烧这么多年没见变小呢?


这个问题提问者首先要问问自己 , 你看了太阳多少年呢?
太阳寿命100亿年 , 现在大约年龄50亿岁 。 而人类自从有了一点猴子样 , 也才几百万年 , 人类有记载的历史才几千年 , 有科学的历史才几百年 。
没有科学之前 , 人们还把太阳当做一个神 , 更不知道它有多大 , 也就以为比人要大一些吧 , 充其量一座山大吧 。
人类对星球有质量概念还是在牛顿以后 , 通过万有引力公式开始计算地球的质量和密度 。
1687年牛顿发表了《自然哲学的数学原理》一书 , 提出了万有引力定律 , 指出任何物体间都有相互吸引力 , 这个力的大小与物体质量成正比 , 与它们之间的距离平方成反比 。
但由于牛顿无法测出引力常量G , 所以万有引力的精确的公式很久未能得出 。
牛顿的万有引力定律表达式为:F∝mM/r2
这个公式只能表示引力与物体质量成正比 , 与距离平方成反比 , 但这个比并不精确 。
一直到了1789年 , 牛顿的万有引力定律问世102年后 , 英国物理学家卡文迪许才发明了扭秤实验 , 精确地得出了引力常数 。
卡文迪许的引力常数为:G=6.754×10^-11N·m^2kg^2
这样 , 精确的万有引力定律公式为:F=GMm/r^2
【核聚变|太阳为什么燃烧这么多年没见变小呢?】人们根据这个公式精确的“称”出了地球的质量约为5.965×10^24kg , 也就是约60万亿亿吨 。
从这个时候开始 , 人类才有可能计算太阳的质量 , 这个时候才有可能观测太阳是变大了还是变小了 。 这才有多少年呢?距今才230年 。
太阳年龄已经50亿岁 , 还能够再活个50亿岁 , 230年是50亿年的2174万分之一 。
这么远距离 , 我们看到的太阳才一个盘子大 , 即便到了50亿年后这个盘子没了 , 230年也才缩小2174万分之一 。 一个盘子大的东西缩小了2174万分之一 , 谁有这个本事肉眼就能够看得出来?
如果这个太阳到50亿年缩小没了 , 而且每年还是平均缩小 , 我们每年记录一次 , 也就缩小了50亿分之一 , 你能看得出来?
何况太阳并不是这样按比例消耗的 , 到时候就没了 。
太阳的燃烧是核心部分在高温高压下 , 每时每刻都在发生着热核聚变 , 每秒钟有6亿吨的氢聚变成5.958亿吨的氦 , 少了的420万吨的质量就转化成了能量 , 以电磁辐射的形式 , 辐射到太空去了 。
我们地球分得了这些能量的22亿分之一 , 就孕育出了满球的生物生态 , 就有了我们这样一些不太安分的人 , 吃饱了撑的 , 对这个给以我们生命能源的鼻祖指手画脚 。
太阳质量为1.9891x10^30kg , 按照每秒钟燃烧6亿吨氢 , 太阳的氢还可以燃烧1050亿年 。
事实上 , 太阳核聚变只是把每秒钟6亿吨的氢转变成为5.958亿吨的氦 , 转化为能量的质量只是420万吨/每秒 。
也就是说 , 实际上 , 太阳每秒钟烧掉(损失)的质量为420万吨 , 1天就是3628.8亿吨 , 1年就132.5万亿吨 。
而太阳质量有约1989亿亿亿吨 , 按照每年损耗132.5万亿吨计算 , 可以燃烧?15万亿年 。
我想这位提出此问题的朋友充其量过了几十年 , 能看到太阳变小吗?神仙也看不出吧?
但这些都是扯淡 , 实际上太阳不是这么燃烧的 , 而是限定在一个很小的范围 , 也就是在核心区烧着 。
这个核心区约占太阳半径的1/4 。
就像在一间屋子里 , 中间放了个火炉 。 屋子是太阳 , 火炉是太阳的核反应区 。
当这个炉子里的氢燃烧殆尽时 , 氢核聚变反应就会停止 。 所以太阳的寿命才只有50亿年了 。
氢核聚变停止后 , 没有了核聚变巨大的辐射张力 , 太阳巨大质量就会向中心急剧坍缩 , 高速的坍缩会导致更高的压力和温度 , 于是氦核聚变点燃了 。
在一些复杂机制作用下 , 太阳中心发生氦闪 , 温度急剧升高 , 点燃了外围的氢 , 巨大的热能使太阳外围物质膨胀 , 太阳就会变成一个红巨星 。
所以太阳末日回光返照时 , 不但不缩小 , 而且膨胀 , 半径达到现在太阳的200~300倍 。
水星和金星是逃脱不了被烈焰吞噬命运的 , 至于我们地球 , 会不会被吞噬现在无法预料 。
但不管怎样 , 地球都会变成一个死球 , 没被吞噬也会变成一个烤的焦黑的土豆 。
红巨星这段时间不会很长 , 一般亿把年左右 , 太阳外围的气体物质就会硝烟散尽 , 露出中心一个至密的核 。

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