大家都知道太阳给我们提供光和热，大约太阳在核聚反应放出大量光和热时都含有那些质量？

Question

如题所述

Answer 1

太阳发出的总能量是大得惊人的。有人测量了地面上单位时间内来自太阳的能量。据测量，一个平方厘米的面积，在垂直于太阳光线的情况下，每一分钟接收到的太阳能量大约是1.96卡。换句话说，如果放上一立方厘米的水，让太阳光垂直照射，那么每过一分钟水的温度会升高1.96度，也就是接近两度。这个每平方厘米每分钟1.96卡，就叫作“太阳常数”。 有了这个准确的“太阳常数”，我们就可以计算太阳发出的总能量了。我们知道，地球同太阳的距离大约是一亿五千万公里。1.96卡这个数是在离太阳一亿五千万公里外的地球上测到的。所以，只要把1.96卡乘上以一亿五千万公里为半径的球的面积，就可以得出太阳发出的全部能量。这个数值是每分钟发出五千五百亿亿亿卡的能量，这个能量究竟有多大呢？我们可以打一个比方：如果从地球到太阳之间，架上一座三公里宽、三公里厚的冰桥，那么，太阳只要一秒种的功夫发出的能量，就可以把这个一亿五千万公里长的冰桥全部化成水，再过八秒钟，就可以把它全部化成蒸汽。 太阳是怎么发出这么巨大的能量来的呢？它是不是永远这样慷慨地供应地球，永远也消耗不尽呢？人类为了搞清楚这个问题，花费了几百年的时间，一直到今天，也还在不断地进行着探索。 日常生活告诉我们，一个物体要发出光和热，就要燃烧某种东西。人们最初也是这样去想象太阳的，认为太阳也是靠燃烧某种东西，发出了光和热。后来发现，即使用地球上最好的燃料去燃烧，也维持不了多长的时间。拿煤来说吧，假如太阳是由一个大煤块组成的，大概只要1500年就要烧光了。后来又想到可能是靠太阳本身不断地收缩来维持的。但是仔细一算，也维持不了多久。一直到本世纪的30年代以后，随着自然科学的不断发展，人们才逐渐揭开了太阳产能的秘密。太阳的确在燃烧着，太阳燃烧的物质不是别的，而是化学元素中最简单的元素——氢。概念不是一样的,地球上的氢弹爆炸,炸完了之后所有的物质都散开了,也不会形成凝聚的核,而太阳自身的质量是很大的,宇宙中存在万有引力,太阳聚变之后形成更高质量的原子核,更容易被太阳的核吸引回来,太阳的内部更集中.
拿地球来说吧,地表下面是岩浆,温度相当高,岩浆的厚度比地表厚好多倍,岩浆下面是地核,温度更加高,原因有几个,第一是地球的自身引力,地核是吸引地表的,地表,岩浆层都不断的压向地核,所以地核的内部压力很高很高.另外地核的内部也不断的进行着反应,把好多物质放一起,这么高的温度和压力,他会不反应,这可能么.而一颗氢弹的大小,对于地球来说,是不是太小了,一次火山爆发,一次大规模地震的能量都比这个氢弹的威力大,何况地球内部的反应,能量更是超出氢弹爆炸释放的能量好多倍.
太阳也一样,因为他的能量太高,甚至不会形成地表.也就是说如果太阳有表面岩石层的话,也被太阳内核巨大的能量给烧化了,然后这些物质参与反应,进行核聚变,聚变成为更高质子核的新元素,就具有更高的引力,因此被太阳内核吸引的力量就更大,他们逃脱不出太阳的引力,被吸引回来后,还可能进行下一级的反应.
比如太阳表面有一个氢气,他和另一个氢气聚合成氦气.可是氦气的质子量比氢气还高,因此他被吸引回来,而且比以前距离太阳核的距离还近,里边刚好还有一个氢气,这回他跟氢气聚合成锂金属,然后又被吸近一步,越聚合质子量越大,一直聚合下去.
其实地球也是用这种方法的,只是地球的能量没有太阳那么大,因此地球核聚变的能量不足以燃烧整个地球,外太空是冷的,地核是热的,于是出现了地球表面的一部分是岩石,而且是凝固状态的,地球上的水也是液态的,而岩石外面是空气,这些空气也是受到地核吸引的,否则早飞到太空里去了.
从这个凝固层往里,岩石就被加热成了岩浆,岩浆再往里,元素就不仅仅是石头了,这里的核聚变已经产生了铝,铁等质子核.
太阳的内核就不仅仅聚变到铁,铝就停滞,因为太阳的质量更大,他自己坍塌的力就更大,核反应也越剧烈,他内部的元素聚合成铁,铝之后还会继续聚合成更高级的质子,但是不会一直聚合,直到所有的元素都聚合到元素周期表的一百多号,因为太阳的能量也不具备这么高.
在宇宙中,有N多的星体比太阳能量高,因为至少太阳不会变态到把光都吸回去,核聚变产生的光和热量,太阳散发出来,把聚变成的新元素吸回去,可是黑洞呢,把什么都吸回去了,连聚变放出的光和热,都再次被他吸回去,连周围星体的光和热都被吸进去了,周围的星体也会被整个吸进去.他内部的核聚变就更高级.从理论上讲,他内部的核,越聚变,元素越靠近元素周期表的后面,直到所有的元素都聚合成了最高级,这时候他的能量是不稳定的.大家都知道,元素周期表的高级元素都是放射性的.是要衰变的.因此,这个黑洞的核体会在某一条件下爆炸.
爆炸会把元素分散,分解,黑洞原先吸引进来的光,热,都会再放出去,原先吸进来的太阳地球月亮会统统放出去形成新的星体.爆炸的时候你不能保证所有的碎片都是均匀的,一定有大有小,大的可能就是下一个太阳,小的,可能是下一个地球.
整个这套模型,是宇宙大爆炸理论的基础.不过，太阳上燃烧氢，不是通过和氧化合，而是另外一种方式，叫做热核反应。太阳上进行的热核反应，简单地说，是由四个氢原子核聚合成一个氦原子核。我们知道，原子是由原子核和围绕着原子核旋转的电于组成的。要想使原子核之间发生核反应，可不是一件容易的事情。首先必须把原子核周围的电子全都打掉，然后再使原子核同原子核激烈地碰撞。但是，由于原子核都是带的正电，它们彼此之间是互相排斥的，距离越近，排斥力越强。因此，要想使原子核同原子核碰撞，就必须克服这种排斥力。为了克服这种排斥力，必须使原子核具有极高的速度。这就需要把温度提高，因为温度越高，原子核的运动速度才能越快。例如，要想使氢原子发生核反应，就需要具备几百万度的温度和很高的压力。这样高的温度在地面上是不容易产生的，但是对于太阳来说，它的核心温度高达一千多万度，条件是足够了。 太阳正是在这样的高温下进行着氢的热核反应。它把四个氢原子核通过热核反应合成一个氦原子核。在这种热核反应中，氢不断地被消耗，从这个意义上来说，太阳在燃烧着氢。但是它和通常所说的燃烧不同，它既不需要氧来助燃，燃烧后又完全变成了另外一种新的元素。 当四个氢原子核聚合成一个氦原子核的时候，我们会发现出现了质量的亏损，也就是一个氦原子核的质量要比四个氢原子核的质量少一些。那么，亏损的物质跑到哪里去了呢？原来，这些物质变成了光和热，也就是物质由普通的形式变成了光的形式，转化成了能量。质量和能量之间的转换关系，可以用伟大的科学家爱因斯坦的相对论来解释。那就是能量等于质量乘上光速的平方，由于光速的数值很大，因此，这种转换的效率是非常高的。用这种方式燃烧一克氢，就可以产生一千五百亿卡的能量。它相当于燃烧150吨煤。太阳为了维持目前发射的总能量，每秒钟要有六亿五千七百万吨的氢聚合为氦。听起来，这是一个很大的数字，但是对于太阳来说却是微不足道的，因为太阳的质量实在太大了，比地球的质量要大33万多倍。而且太阳物质的化学组成和地球的很不一样，绝大部分正是太阳进行热核反应所需要的氢。氢占太阳质量的四分之三以上。其次是氢燃烧后生成的氦，占五分之一左右。再其次才是几十种其他的微量元素。因此，如果太阳按目前的速度燃烧氢，那么还足够燃烧五百多亿年呢！ 人们在弄清楚了太阳的能量是怎样产生的以后，自然就联想到能不能把太阳上的这种产生能量的方式搬到地球上来呢？人们通过对原子和原子核的大量研究，终于利用热核反应的道理，制造出和太阳产生能量的方式一样的氢弹。氢弹的威力比原子弹还要大得多。不过，目前人们还做不到把氢弹的能量很好地控制起来使用。如果有朝一日能够实现可以控制的稳定的热核反应，那么大量的海水中的氢就可以作为取之不尽的燃料。那时候，地球上再也用不着为能源问题发愁了。这样的设想并不是幻想，目前世界各国的科学家，包括我国的科学家在内，正在为实现这一宏伟目标进行着不懈的努力，并且已经取得了一些进展。 关于太阳的巨大能量是怎么产生的，我们已经简单说明了。有人也许会联想到太阳将来会怎么样呢？太阳和天上的所有恒星一样，也是一颗星球。任何一颗星球都有它的生、老、死亡的过程。据天文学家研究，太阳从诞生到现在，已经经过了大约50亿年，太阳的整个寿命大约是100亿年。所以，目前的太阳可以说正处在它的壮年期。壮年期的太阳就是依靠燃烧氢的热核反应来维持它的生命的。我们刚才讲到，太阳把全部氢烧光，太阳就会发生突变。太阳核心的温度会逐步升高，最后太阳会发生突然性地膨胀。那时候，地球表面上的温度会大大提高，可能要超过一千度以上。在这样的高温下，河流会晒干，生物会被晒焦，情况严重的话，膨胀的太阳甚至会把整个地球吞掉。不过，请你不要担心，这幅可怕的情景是在20亿年以后才会发生的。到那时，人类的聪明智慧也许能用宇宙飞船把大家送到更适宜生存的星球上去了。追问

大神非常棒，你是干什么工作的？