怎样用经典物理学计算出太阳的寿命?答案你不会想到( 三 )

在太阳变成一颗红巨星(即寿终正寝)前的总寿命 , 大约是100亿年(这意味着转化会在大约距离现在50亿年后发生) 。 这个估算是假设在太阳内部使其闪耀的能量消耗殆尽之后太阳会“去世” 。 这一事件发生的时间大约是太阳拥有的可以被转化成光的总能量 , 除以太阳消耗能量的速率 , 或是:

寿命 = (能量)/ (太阳发射能量的速率[能量/时间

太阳发射能量的速率(亮度)是大约3.8 x 10^26 瓦特(这是数字38后面跟25个0——相当于好多个电灯泡!)这个数字可以通过测量在地球来看太阳有多明亮以及太阳与我们的距离来得出 。

图解:太阳的有效温度或黑体温度(5777K)是一个相同大小的黑体 , 在产生完全辐射的功率时所对应的温度 。

理解太阳需要燃烧的总能量需要一点额外的知识(例如 , 一些核物理知识) 。 我们知道 , 太阳是通过内部的核反应 , 将四个氢原子转化成一个氦原子来发光 。 如果你看元素周期表 , 你就是看的一个氦原子的质量比四个氢原子的总和要少;大约0.7%的原始总质量“消失”了 。 这些“消失的质量”其实被转变成了能量 , 这部分能量使得太阳发光 。 因此 , 使用爱因斯坦的著名公式E = mc2来转换质量与能量 , 我们能知道太阳拥有的可用的能量是:

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