问:如果说太阳由大量的可燃气体氢组成,那为什么太阳没有一次性爆炸呢?
答:因为太阳完全不燃烧。当人们说太阳在燃烧时,其实是在比喻。
燃烧:在较高温度时与空气中的氧气化合而发热和光的剧烈氧化反应,氧化过程会释放出大量能量。
图解:太阳是主序星,通过原子核的核聚变产生能量,把氢原子聚变成氦原子。在它的核心,太阳发生以每秒钟6.2亿吨氢的核聚变。
太阳和宇宙其它地方一样是由大量氢气组成,然而在整的太阳系内并没有足够的氧气支持太阳表面进行短时间(几个小时内)强烈的化学燃烧,其实太阳释放的能量都来自太阳内部的热核反应。
图解:质子-质子链反应是太阳和比太阳轻的恒星产生能量的主要方式。
宇宙中所有的物质最后都想变成铁,比铁重的元素(比如用于制造原子弹的铀)会分裂成两个更小的原子并释放出很多能量,生成的两个原子质量也会更接近铁原子;对于比铁轻的元素,两个原子会合成一个原子并释放很多的能量,这个新合成的原子的质量也更接近铁。
图解:大质量恒星发展至核心坍缩前的洋葱状结构(未依照比例)。
在地球上,我们可以利用某些重元素(主要是铀)的不稳定性来引发短暂的核裂变,从而制造原子弹,这种炸弹通过核裂变产生能量,释放出的能量是一卡车TNT炸药威力的数百或数千倍,二战结束时美国投在广岛和长崎的就是这种炸弹。