同樣是核聚變，為何氫彈瞬間就炸了，而太陽可以燃燒100億年？

曾經(jīng)，人們以為太陽就是一個(gè)巨大的“火球”，但如今我們知道太陽并不是火球，而是巨大的“氫彈”。只不過太陽這顆“氫彈”與普通的氫彈有很大不同。核武器氫彈一下就爆炸了，但太陽并不會(huì)瞬間爆炸，而是會(huì)持續(xù)爆炸長達(dá)百億年之久。

太陽釋放出來的能量是巨大的，不過地球能接收到的太陽能就很少了，而最終能被人類利用的太陽能就更少了。假設(shè)太陽每秒釋放的能量是22萬億，那么地球接收的能量就只有一萬，而人類能利用的更是只有1。

太陽之所以能釋放出如此巨大的能量，就是因?yàn)樘柡诵囊恢痹谶M(jìn)行核聚變，核聚變的原理當(dāng)然與氫彈是類似的。既然這樣，太陽為何沒有像氫彈那樣瞬間爆炸呢？

要想弄清楚這個(gè)問題，我們需要從源頭了解。

首先，什么是核聚變？這里的“核”指的就是原子核，而核反應(yīng)又可以分為兩種，分別是核聚變和核裂變，顧名思義，核聚變就是小的原子核融合成質(zhì)量更大的原子核，而核裂變正好相反。

在核聚變過程中，會(huì)有質(zhì)量損失，損失的質(zhì)量會(huì)以能量形成呈現(xiàn)出來，質(zhì)量和能量是等價(jià)的。

通過愛因斯坦的質(zhì)能方程可以看出，由于光速是一個(gè)很大的數(shù)值，因此一小部分質(zhì)量就可以釋放出巨大能量。

氫彈的原理就是核聚變，一般是利用氫或者氫的同位素聚變成更重的元素氦。要想引發(fā)核聚變，需要的條件是極高的，至少需要上億度的高溫。為了達(dá)到這么高的溫度，核聚變需要利用核裂變反應(yīng)來獲取足夠高的能量，然后才能引發(fā)核聚變。

而太陽的核心溫度達(dá)到1500萬度，遠(yuǎn)沒有達(dá)到上億度的高溫，按理說太陽是不能發(fā)生核聚變的，但實(shí)際上卻發(fā)生了，這是為什么呢？

簡單來講，因?yàn)樘栙|(zhì)量足夠大，物質(zhì)足夠多。

太陽質(zhì)量到底有多大？對比就知道了，地球質(zhì)量為60萬億億噸，太陽質(zhì)量是地球質(zhì)量的33萬倍，自己算下有多大吧。

太陽在太陽系擁有絕對的統(tǒng)治地位，太陽質(zhì)量占了整個(gè)太陽系質(zhì)量的99.86%！毫不夸張地講，太陽打個(gè)噴嚏，整個(gè)太陽系都得跟著感冒。

太陽的核聚變只發(fā)生在核心區(qū)域，核心的形態(tài)是物質(zhì)的第四形態(tài)：等離子態(tài)，而不是我們常見的氣態(tài)，液態(tài)或者固態(tài)。說白了就像完全擺脫原子核束縛的“粒子粥”一樣，各種粒子到處亂串。

剛才講了，核聚變其實(shí)就是質(zhì)子之間的融合，但是質(zhì)子帶正電，互相排斥。如果想要質(zhì)子融合，必須克服強(qiáng)大的靜電斥力才行。到底是怎么克服的呢？

首先，自然界存在四種基本作用力，分別是強(qiáng)力，弱力，電磁力和引力。而弱力會(huì)改變粒子的種類，主要體現(xiàn)在衰變現(xiàn)象，衰變的本質(zhì)就是弱力在起作用。在太陽核心，弱力會(huì)使質(zhì)子發(fā)生衰變成為中子。

不過，靜電斥力屬于電磁力，弱力相對比電磁力實(shí)在太弱了，所以發(fā)生聚變的概率實(shí)在太低了。理論上分析，大約每10億年，一個(gè)質(zhì)子才會(huì)與其他質(zhì)子結(jié)合成氘核，最終聚變成氦，同時(shí)釋放出巨大能量。

但是，正是因?yàn)樘栙|(zhì)量巨大，質(zhì)子等微觀粒子的數(shù)量當(dāng)然也是極為龐大的，因此即便是極小的概率事件，在如此龐大的質(zhì)子總數(shù)量面前，也會(huì)成為大概率事件。

不過也正是因?yàn)閱蝹€(gè)質(zhì)子聚變的概率極低，或者說弱力實(shí)在太弱了，才會(huì)造成太陽一直在緩慢燃燒，而不會(huì)像氫彈那樣瞬間就爆炸了。

太陽的燃燒到底有多慢呢？

具體數(shù)值就不提了，通過類比就知道了。太陽燃燒的功率，基本上就相當(dāng)于成年人單位消耗功率的十分之一！

可以看出，太陽之所以能釋放出如此巨大的能量，并不是因?yàn)樘柡司圩冇卸嗝磩×遥举|(zhì)原因在于太陽質(zhì)量實(shí)在太大了。所謂“大力出奇跡”，或許就是這樣的道理。

也就是說，弱力雖然強(qiáng)度很小，但對于太陽來講則是“剛剛好”，因?yàn)槿绻趿ψ儚?qiáng)了，比如說變強(qiáng)了10%，那么太陽的壽命就會(huì)縮短大約20%。如果繼續(xù)變強(qiáng)，太陽的壽命就會(huì)縮短得更多，人類甚至生命都沒有誕生的機(jī)會(huì)，太陽就熄滅了。

最后提一點(diǎn)，從更深層的角度來講，太陽之所以在條件不夠的情況下，還會(huì)發(fā)生核聚變，是因?yàn)椤傲孔铀泶┬?yīng)”。

量子隧穿，很多人都應(yīng)該聽說過，通俗來講，就是微觀粒子在自身能量不夠的情況下，也能有一定概率穿越“能量勢壘”的束縛，完成遠(yuǎn)超自身能量極限的事件。

何為“能量勢壘”，說白了就是“能力的極限值”。打個(gè)比方，不管如何努力，你只能跳躍一堵2米高的墻，那么2米就是你的“能量勢壘”，理論上分析，無論如何你都不可能跳躍一堵10米高的墻。

但按照量子隧穿效應(yīng)的詮釋，你有一定概率獲取極高能量直接“穿墻而過”，只不過這個(gè)概率非常低罷了，即便在微觀世界發(fā)生的概率也很低，而在宏觀世界實(shí)際上就不可能發(fā)生。

但還是那句話，由于太陽質(zhì)量巨大，幾乎擁有無限多的自由粒子，因此最終通過量子隧穿突破“能量勢壘”的限制，進(jìn)而完成核聚變的粒子絕對數(shù)量就很多了。