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太阳被我们称为“万物之源” ， 在过去的46亿年里 ， 太阳从未停止过给地球送来光和热 ， 正因为如此 ， 地球才会成为一颗生机勃勃的星球 。 那么为什么太阳可以燃烧46亿年而不灭呢？
人类很早就开始思考太阳到底使用了什么当燃料 ， 曾经有一种观点认为 ， 太阳的燃料应该就是煤 ， 它之所以能够长久地燃烧 ， 只不过是因为太阳上的煤实在是太多了 。
然而后来人们却发现 ， 以太阳的体积来计算 ， 就算它全部都是由煤构成 ， 也只够烧大约5000年 ， 要知道人类自己的历史都远不止5000年 ， 因此这种观点就被否定了 ， 于是太阳的燃烧机制就成为了一个谜团 。
在进入了20世纪之后 ， 随着量子力学的发展和完善 ， 科学家才对太阳的能量来源作出了合理的解释 ， 即：太阳的能量来自其核心的核聚变反应 ， 而它使用的“核燃料”就是宇宙中丰度最高、结构最简单的氢元素 。
需要注意的是 ， 常见的燃烧现象是指可燃物与氧气发生剧烈的氧化反应 ， 并以火焰的形式释放出光和热 ， 所以严格意义上来讲 ， 太阳并没有燃烧 ， 不过为了方便描述 ， 我们还是将太阳发光发热的现象描述为“燃烧” ， 请大家注意区分 。
科学家认为 ， 在太阳的核心反应区 ， 氢原子核会通过一系列的反应不断地聚变成氦原子核 ， 并因为质量出现亏损而释放出能量 ， 由于氢原子核其实就是一个质子 ， 所以这一系列的反应就被称为“质子-质子链反应” 。
如上图所示 ， “质子-质子链反应”可以简单地分为三步 ， 第一步是两个质子聚合成一个氘原子核 ， 第二步是一个氘原子核和一个质子聚合成一个氦-3原子核 ， 第三步是两个氦-3原子核聚合成一个氦-4原子核 。
但问题是 ， 太阳核心反应区的半径占据了太阳半径的大约4分之1 ， 从理论上来讲 ， 这片区域中的任一位置应该都具备了发生“质子-质子链反应”的条件 ， 在这种情况下 ， 太阳核心反应区中的质子就应该在极短时间内就全部发生核聚变 ， 并释放出巨大的能量 ， 换句话来讲就是 ， 太阳应该像氢弹一样瞬间就炸了 。
很明显 ， 这样的事情并没有发生 ， 否则的话 ， 太阳也就不可能燃烧46亿年而不灭了 ， 这是为什么呢？其实这是可以解释的 。
关键就在于“质子-质子链反应”的第一步 ， 也就是两个质子聚合成一个氘原子核 ， 因为质子都是带正电的 ， 所以在质子和质子之间存在着强大的斥力 ， 想要克服这种斥力 ， 质子就必须具备足够快的速度 。
由于温度就是指微观粒子热运动的激烈程度 ， 因此我们可以认为 ， 必须在足够高的温度下 ， 两个质子才可能会发生碰撞 ， 需要多高的温度呢？科学家给出的答案是：至少是上亿摄氏度 。
然而太阳核心区域的温度却只有1500万摄氏度左右 ， 这样的温度根本就无法让两个质子发生碰撞 ， 既然如此 ， 为什么太阳还会燃烧呢？实际上 ， 这个问题曾经困扰了科学家很长一段时间 ， 直到“量子隧穿效应”的发现 。
简而言之 ， “量子隧穿效应”就是指在能量不足的情况下 ， 微观粒子仍然有极低的概率穿过在经典力学中不可能穿过的屏障 ， 所以这也被人们戏称为“微观世界中的穿墙术” 。
需要指出的是 ， “量子隧穿效应”可以通过微观粒子的“波粒二象性”和量子力学中的“能量-时间不确定性原理”来进行解释 ， 除此之外 ， “量子隧穿效应”也早已在实验中得到证实 ， 并且还得到了一定的应用 ， 比如说用于观察和定位原子的“扫描隧道显微镜”其实就是利用了“量子隧穿效应” ， 因此可以说 ， 这种现象是真实存在的 。
另一方面来讲 ， 当两个质子碰撞在一起的时候 ， 它们就形成了一个“双质子” ， 而“双质子”又非常不稳定 ， 科学家发现 ， 在极短的时间内（小于1纳秒） ， “双质子”就有99.999%以上的概率会重新衰变成两个质子 ， 只有在极小的概率下 ， “双质子”中的一个质子才会因为发生β衰变而成为中子 ， 进而使“双质子”转变成包含一个质子和一个中子的氘原子核 。
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