太陽就像一個(gè)巨大的火球一樣掛在天空,，每時(shí)每刻，它都在無私地向地球輸送能量,，正因?yàn)槿绱?，地球才?huì)成為生命的天堂，而人類作為地球上唯一一種具有高等智慧的生命,，早就已經(jīng)習(xí)慣了太陽的存在,。

尷尬的是，在過去的很長(zhǎng)一段時(shí)間里,，人類對(duì)太陽都知之甚少,，甚至連太陽為什么會(huì)發(fā)光發(fā)熱都搞不清楚。要知道燃燒是需要氧氣的,，但宇宙真空中不存在氧氣,，為何太陽卻可以熊熊燃燒呢,？

是因?yàn)樘栕詭а鯕鈫幔吭缭?9世紀(jì)末,，這種觀點(diǎn)就被否定了,，因?yàn)榭茖W(xué)家通過對(duì)太陽光譜的分析發(fā)現(xiàn),，太陽主要是由氫和氦構(gòu)成,，其中氫占據(jù)了太陽質(zhì)量的大約4分之3，余下的幾乎全都是氦,，而太陽的氧含量?jī)H占太陽質(zhì)量的大約0.77%,，根本就不足以支持太陽在宇宙真空中熊熊燃燒。

在20世紀(jì)的20年代,，物理學(xué)家弗朗西斯·阿斯頓發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很有意思的現(xiàn)象：4個(gè)單獨(dú)的氫原子核的質(zhì)量之和,，總是略微大于一個(gè)氦原子核的質(zhì)量。

科學(xué)家據(jù)此推測(cè),，這種質(zhì)量的虧損會(huì)釋放出大量的能量（理論依據(jù)是愛因斯坦在20世紀(jì)初提出的質(zhì)能方程,，即E=mc^2），或許太陽就是通過將氫原子核聚變成氦原子核來產(chǎn)生能量,。然而這種觀點(diǎn)在提出之后不久就遇到了難題,，怎么回事呢？

想要?dú)湓雍司圩兂珊ぴ雍?，就必須讓它們離得非常近,，這樣強(qiáng)核力（又稱強(qiáng)相互作用力）才可以將氫原子核束縛在一起，但氫原子核其實(shí)就是一個(gè)質(zhì)子,，而質(zhì)子都是帶正電的,，因此質(zhì)子和質(zhì)子之間存在著斥力，在這種情況下,，就必須讓氫原子核具備很高的動(dòng)能,，才可以克服這種斥力。

我們知道,，溫度其實(shí)就是指微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,，也就是說，必須要有足夠高的溫度,，核聚變才可以發(fā)生,。從理論上來講，氫原子核發(fā)生核聚變的溫度至少需要上億攝氏度,，但根據(jù)科學(xué)家的估算,，太陽核心的溫度卻只有1500萬攝氏度左右，完全達(dá)不到氫原子核發(fā)生聚變的標(biāo)準(zhǔn),。

這應(yīng)該如何解釋呢,？科學(xué)家們陷入了沉思,，不久之后，他們?cè)诹孔恿W(xué)中找到了答案,。1926年,，物理學(xué)家埃爾溫·薛定諤提出了薛定諤方程，通過解這個(gè)方程可以得出一個(gè)令人驚訝的結(jié)果,，簡(jiǎn)單來講就是,，在量子力學(xué)中，即使微觀粒子本身的動(dòng)能不足,，它也有一定的概率穿過障礙,。

這種現(xiàn)象被稱為“量子隧穿效應(yīng)”，在1927年的時(shí)候,，物理學(xué)家弗里德里?！ず榈略凇半p阱位勢(shì)實(shí)驗(yàn)”中，首次發(fā)現(xiàn)了“量子隧穿效應(yīng)”的存在,。

而這也就意味著,，太陽核心的質(zhì)子（即氫原子核）也有一定的概率在自身動(dòng)能不足的情況下，通過“量子隧穿效應(yīng)”直接穿過由質(zhì)子之間的斥力所形成的障礙,，從而發(fā)生核聚變,。

至此科學(xué)家終于揭開了太陽的能量來源之謎，據(jù)此我們也可以看到,，太陽其實(shí)并沒有在宇宙真空中熊熊燃燒,，它的光和熱都來自于其核心的核聚變反應(yīng)，根本就不需要氧氣的參與,，而這與基于化學(xué)反應(yīng)的燃燒現(xiàn)象有著本質(zhì)的區(qū)別,。

值得一提的是，太陽核心的核聚變反應(yīng)主要是“質(zhì)子-質(zhì)子鏈反應(yīng)”,，而不是簡(jiǎn)單地由4個(gè)氫原子核聚變成一個(gè)氫原子核,。

如上圖所示，在太陽的核心,，首先是兩個(gè)質(zhì)子聚變成一個(gè)氘原子核,，接著氘原子核又會(huì)與另一個(gè)質(zhì)子聚變成一個(gè)氦-3原子核，在此之后兩個(gè)氦-3原子核又會(huì)聚變成一個(gè)氦-4原子核,，并且有兩個(gè)質(zhì)子會(huì)被釋放出來,。

在這一系列的過程中，由于發(fā)生“量子隧穿效應(yīng)”的概率以及兩個(gè)質(zhì)子聚變成氘原子核的概率都非常低,，因此在太陽的核心,，核聚變反應(yīng)就能夠以非常緩慢的速度進(jìn)行，而這也是太陽能夠持續(xù)穩(wěn)定地釋放出光和熱的原因,。

好了,，今天我們就先講到這里,，歡迎大家關(guān)注我們，我們下次再見,。