太陽那麼大的水桶裝滿水,澆在太陽上會怎樣?答案出乎意料

2020-11-22 騰訊網

核聚變反應

其實太陽到底會不會澆滅,跟太陽的燃燒機制有很大的關係。要知道,並不是所有看起來先是「燃燒」的反應都是我們常見的燃燒。實際上,太陽的燃燒和普通「燃燒」是很不同的。關於太陽的燃燒機制其實一直以來都是很多學者在研究的命題。在100多年前,還是第二次工業革命時期,就有人提出太陽是燒煤的,結果仔細一算就發現,如果太陽是一顆大煤球,那頂多燒幾千年,都還沒有人類的文明史的時間長,因此這個觀點是不太合理的。

就這樣關於太陽的燃燒機制的討論沉寂了很多年。照理說,太陽是十分巨大的,屬於大尺度的天體,質量佔到太陽系總質量的99.86%以上,地球在它面前幾乎可以被忽略不計。

但是,最終搞清楚的人卻是研究小尺度的粒子物理學家,說白了就是那些很懂量子力學的科學家,以漢斯貝特為代表的幾位科學家逐漸完善的太陽燃燒機制。

他們提出了太陽是通過核聚變反應燃燒的,而且找到了兩條氫原子核核聚變的路徑。分別是質子-質子反應鏈

還有另外一條路徑叫做碳氮氧循環

後來,關於恆星內核的核聚變反應的研究還在研究,到了1957年,四位科學家聯合提出了B FH理論,這個理論是以他們名字的首字母來命名的,其中有兩個人的名字首字母是「B」,所以才會有B 。在這篇理論中解釋了重元素是如何來的。

關於B FH理論,我們按下不表。這是因為只要理解了質子-質子反應鏈,我們也就知道太陽的燃燒機制了。具體來說是這樣,如上文所說,太陽的質量十分巨大,因此,引力就會巨大,在引力的作用下,太陽就會向中心擠壓,這時候太陽的內核溫度就會非常高,達到1500萬度。

在這個時候,太陽就會呈現等離子態,說白了就是因為電子獲得足夠的能量,擺脫了原子核的束縛,開始自由自在地亂躥了。所以,太陽的內核更像是粒子粥,裡面電子、原子核等粒子到處亂跑。

要知道氫彈也是核聚變反應,但你發現沒有,氫彈其實是一下子全炸了。但太陽的燃燒卻沒有這樣,而是緩緩地進行著。

這是因為核聚變反應的條件一般來說是1億度,氫彈能被點燃,是因為會在點燃之前先點燃一顆原子彈來提供足夠高的溫度。但太陽內核的溫度只有1500萬度,不足以點燃劇烈的核聚變反應。那太陽是如何發生核聚變的呢?

在微觀世界中,存在著一種叫做量子隧穿效應的現象。意思是,原本你需要大量能量才能做的事情,在量子世界中即使不輸入那麼多能量,也有可能發生,只是概率很低。在等離子狀態下,原子核是會有相撞的概率,但是發生核聚變反應的概率大概是1對原子核在10億年只發生一次,好在太陽足夠大,有足夠多的粒子,所以可以發生。但同時這時候還需要弱力的加入,它可以改變粒子的種類,讓質子變成一顆中子,但這個概率同樣也很低。

正是因為這兩層關係,所以,太陽的反應是緩緩進行的,而不是一下子全炸了。這也是為什麼解釋太陽燃燒機制需要粒子物理學家的原因。

但是,我們也要知道的是,這一切的根本原因是和恆星的質量有關,也就是和恆星的引力有關。

太陽能澆滅麼?

那如果我們拿一盆水去澆太陽呢?

實際上,我們平時能用水滅火是因為一般的燃燒其實是需要氧氣的,用水滅火其實起到隔絕作用。要知道太空中可是沒什麼氧氣,但太陽可是燒的夠旺的。所以,把太陽和氧氣隔開根本沒有任何作用。

如果真有技術那麼做了,那地球上的人可能就要遭殃了。為什麼這麼說呢?

這是因為太陽到底燒的多旺其實和它自身的質量有關,質量越大,燒得就越旺。如果澆一盆太陽那麼大的水,只會讓太陽增加大量的質量。

當太陽的質量增加到一定的程度,在引力的作用下,內核的溫度會升高,加劇核聚變反應的強度,於是太陽輻射的強度也就會增加。

那地球就有可能離開宜居帶,變得巨熱無比,就如同如今的金星那樣。因此,非但沒有把太陽澆滅,反倒會地球上的人遭殃。

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