太陽每天消耗巨大的能量,怎麼不會變小呢?

太陽每天消耗巨大的能量,怎麼不會變小呢?

這是許多人疑惑的一個問題。太陽每時每刻都在燃燒,物質只會越燒越少吧,怎麼就沒看到太陽變小呢?

物質越燒越少,變成能量離開了,這個道理是對的,但太陽變小可不是人類眼睛能夠看出來的。

太陽壽命100億年,現在大約年齡50億歲。而人類自從有了一點猴子樣,也才幾百萬年,人類有記載的歷史才幾千年,有科學的歷史才幾百年。

沒有科學之前,人們還把太陽當做一個神,更不知道它有多大,也就以為比人要大一些吧,充其量一座山大吧。

人類對星球有質量概念還是在牛頓以後,通過萬有引力公式開始計算地球的質量和密度。

1687年牛頓發表了《自然哲學的數學原理》一書,提出了萬有引力定律,指出任何物體間都有相互吸引力,這個力的大小與物體質量成正比,與它們之間的距離平方成反比。

但由於牛頓無法測出引力常量G,所以萬有引力的精確的公式很久未能得出。

牛頓的萬有引力定律表達式為:F∝mM/r²

這個公式只能表示引力與物體質量成正比,與距離平方成反比,但這個比並不精確。

太陽每天消耗巨大的能量,怎麼不會變小呢?

一直到了1789年,牛頓的萬有引力定律問世102年後,英國物理學家卡文迪許才發明了扭秤實驗,精確地得出了引力常數。

卡文迪許的引力常數為:G=6.754×10^-11N·m^2kg^2

這樣,精確的萬有引力定律公式為:F=GMm/r^2

人們根據這個公式精確的“稱”出了地球的質量約為5.965×10^24kg,也就是約60萬億億噸。

從這個時候開始,人類才有可能計算太陽的質量,這個時候才有可能觀測太陽是變大了還是變小了。這才有多少年呢?距今才230年。

太陽年齡已經50億歲,還能夠再活個50億歲,230年是50億年的2174萬分之一。

這麼遠距離,我們看到的太陽才一個盤子大,即便到了50億年後這個盤子沒了,230年也才縮小2174萬分之一。一個盤子大的東西縮小了2174萬分之一,誰有這個本事肉眼就能夠看得出來?

如果這個太陽到50億年縮小沒了,而且每年還是平均縮小,我們每年記錄一次,也就縮小了50億分之一,誰有這麼大本事看得出來?

太陽每天消耗巨大的能量,怎麼不會變小呢?

何況太陽並不是這樣按比例消耗的,燒到最後到會沒了。

太陽的燃燒是核心部分在高溫高壓下,每時每刻都在發生著熱核聚變,每秒鐘有6億噸的氫聚變成5.958億噸的氦,少了的420萬噸的質量就轉化成了能量,以電磁輻射的形式,輻射到太空去了。

我們地球分得了這些能量的22億分之一,就孕育出了滿球的生物生態,就有了我們這樣一些不太安分的人,吃飽了撐的,對這個給以我們生命能源的鼻祖指手畫腳。

太陽質量為1.9891x10^30kg,按照每秒鐘燃燒6億噸氫,太陽的氫還可以燃燒1051億年

事實上,太陽核聚變只是把每秒鐘6億噸的氫轉變成為5.958億噸的氦,轉化為能量的質量只是420萬噸/每秒。

也就是說,實際上,太陽每秒鐘燒掉(損失)的質量為420萬噸,1天就是3628.8億噸,1年就132.5萬億噸。

而太陽質量有約1989億億億噸,按照每年損耗132.5萬億噸計算,可以燃燒‬15萬億年

我們人生在世充其量也就百八十年,能看到太陽變小嗎?神仙也看不出吧?

太陽每天消耗巨大的能量,怎麼不會變小呢?

但這些都是扯淡,實際上太陽不是這麼燃燒的,而是限定在一個很小的範圍,也就是在核心區燒著。

這個核心區約佔太陽半徑的1/4。

就像在一間屋子裡,中間放了個火爐。屋子是太陽,火爐是太陽的核反應區。

當這個爐子裡的氫燃燒殆盡時,氫核聚變反應就會停止,所以太陽的壽命才只有50億年了。

氫核聚變停止後,沒有了核聚變巨大的輻射張力,太陽巨大質量就會向中心急劇坍縮,高速的坍縮會導致更高的壓力和溫度,於是氦核聚變點燃了

在一些複雜機制作用下,太陽中心發生氦閃,溫度急劇升高,點燃了外圍的氫,巨大的熱能使太陽外圍物質膨脹,太陽就會變成一個紅巨星。

所以太陽末日迴光返照時,不但不縮小,而且膨脹,半徑達到現在太陽的200~300倍。

水星和金星是逃脫不了被烈焰吞噬命運的,至於我們地球,會不會被吞噬現在無法預料。

但不管怎樣,地球都會變成一個死球,沒被吞噬也會變成一個烤的焦黑的土豆。

紅巨星這段時間不會很長,一般億把年左右,太陽外圍的氣體物質就會硝煙散盡,露出中心一個至密的核。

太陽每天消耗巨大的能量,怎麼不會變小呢?

這個核是氦核聚變完成後,還會發生一些鏈式核聚變,一直到碳結束,那時候太陽再也沒有能量激發碳核的聚變了。

這樣中心就留下了一個至密的碳球,這個球只有約地球大小,質量卻達到太陽的一半左右。而現在太陽的體積是地球的130萬倍。

這顆碳球超高的引力壓使電子脫離原子核變成自由電子,原子核緊密的擠在一起,電子簡併壓與引力壓形成一個平衡。

這就是白矮星。

太陽每天消耗巨大的能量,怎麼不會變小呢?

太陽的歸宿是一顆白矮星,這是太陽的屍骸,體積只有地球大小,上面的物質密度達到每立方厘米1~10噸。

所以要看到太陽縮小,還需等待50億年。不過那個時候,人類早就不在地球上了,要麼滅亡了,要麼逃離太陽系了。因為地球再過幾億年就無法適應生物生存了。

而且在未來的40億年左右,銀河系還要與仙女座星系進行一次碰撞融合。

人類如果有幸生存下去的話,就已經達到了宇宙三型文明,飛出銀河系避難去了。

如果有興趣來看看太陽末日的輝煌,就弄個還鄉團回來溜溜,也無不可。


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