一直以來，太陽為什麼可以持續燃燒都是讓科學家們頭疼的問題。在100年前，學術圈就流傳著很多關於太陽燃燒機制的說法。其中，有一個說法很符合那個時代的氣質。
當時正在開啟第二次工業革命，煤炭和石油成為了人類常用的能量來源。於是，就有人認為太陽是燒煤的。
當時還真的有較真的人去算過，結果呢？這個人計算後得到的結果是太陽只能燃燒幾千年，還沒有人類文明史的時間長。因此，這個說法是錯誤的。那太陽到底是如何燃燒的呢？又為何可以持續燃燒這麼長時間？
今天，我們就來聊一聊這個話題。
核聚變反應
如今，我們都知道太陽的燃燒是利用核聚變反應。但是同樣是核聚變，氫彈就會一下子全炸了，而太陽持續穩定地燃燒，這說明太陽和氫彈之間還是有區別的，那這個區別是什麼呢？
實際上，無論是氫彈還是太陽燃燒，核聚變反應的條件都是很苛刻的。就拿氫彈來說，氫彈的反應原理是氫原子核的核聚變反應，生成氦原子核，同時損失一部分質量，這部分質量以能量的形式釋放出來。
但是要促發氫核聚變並不容易，至少需要一億度。如果用常規的手段根本達不到這個溫度。於是，我們要引爆一顆氫彈之前，都會先引爆一顆原子彈。原子彈的爆炸會提供氫核聚變所需要溫度。這樣，氫彈才會被引爆。
那太陽是如何被點燃的呢？
我們可以先來下一個結論，太陽核能夠被點燃其實和“弱相互作用”有關。那具體是咋回事呢？
上世紀，科學家就發現宇宙中一共存在著四種作用，分別是強相互作用、弱相互作用、引力和電磁力。
其中，引力和電磁力是我們非常熟悉的了，在我們的世界裡，不是引力就是電磁力。而強相互作用和弱相互作用是原子核層面的作用力，因此，我們也稱之為強核力和弱核力。
強核力其實就是把夸克束縛在質子和中子內的一種作用力，除此之外，它能把質子和中子束縛在原子核內。
而弱核力實際上和原子的衰變有關，也就是說，它可以改變粒子的種類。比如，β衰變。其中有一種叫做負β衰變的，就是將原子核內的一箇中子轉變成質子，同時還會釋放一個電子和一個反電子中微子。
所以，正β衰變其實就是把原子核內的質子轉變為中子，同時還會釋放一個正電子和一個電子中微子。那這和太陽的核聚變有什麼關係呢？
太陽的核聚變反應主要發生在核心區域，由於引力的原因，太陽內核的溫度達到了1500萬度，壓強達到了200多萬個大氣壓。
雖然已經很可怕了，但距離核聚變的反應條件還是要差一些。原本太陽的核聚變反應應該是點不亮的。但問題就出在了太陽內核的物質狀態上，它既不是固態、也不是液態，更不是氣態。實際上，太陽內核是等離子態。那這是一種什麼狀態呢？
由於溫度極高，電子可以獲得足夠的能量，因此，電子脫離了原子核的束縛，這時候太陽的內核就好像一鍋粒子粥，裡面一堆的粒子在亂串，有電子，原子核，光子等等。
那這就加大了原子核之間的碰撞概率。雖然如此，但由於溫度不夠高，還是不能快速引燃太陽。但在微觀世界中存在著一種量子效應，這個效應被我們稱為隧穿效應。原本，在宏觀世界當中，你要做成一件事是需要輸入足夠多能量的。但是在微觀世界中，即使能量不足以引發反應，也有一定的概率發生。
於是，原子核之間就有一定的概率發生核聚變反應，而與此同時，還需要之前說到的弱力協助，弱力需要把質子轉化為中子，這樣就可以讓四個氫原子核在一些列的反應中生成一個氦原子核，其中氦原子核內是2個質子和2箇中子，這說明有2個質子在弱力的作用下轉化為了中子。
不過，在一個系列反應過程中，第一步是最難的，引發這步反應的概率大概是一對質子在10億年才能發生一次這樣的反應。由於太陽足夠大，佔據了太陽系99.86%的質量，因此，粒子數足夠多，才使得反應可以進行，但進行的非常緩慢，並不會像氫彈那樣一下全炸了。
太陽內核的氫核聚變大概可以持續100億年左右。
因此，太陽沒有一下子全炸了其實和弱力有很大關係，如果沒有弱力，這個反應是不可能進行下去的。
宏觀視角
你很容易發現，上述的內容其實都是從微觀視角的看待太陽的核聚變反應的。實際上，太陽的燃燒機制也正是一群粒子物理學家們搞清楚的。那是不是可以從宏觀世界來看呢？
實際上，也是可以的。在天文學界有句行話叫做：質量為王。一個天體的質量決定了它最後的演化路徑。那具體是咋回事呢？
我們以太陽為例，在45億年前，太陽系附近的位置，有一片長達2光年的分子云，後來發生了引力坍縮，在引力作用下逐漸形成了太陽。
但我們要知道的是，如果只有引力，太陽會最終壓成一個點，而太陽之所以可以維持形態，主要的原因就是在發生核聚變反應，這個反應提供了一個向外的壓力。
於是，我們可以太陽看成是處於一個引力和核聚變產生向外壓力的平衡點。如果引力佔據了上風，這時候就會壓縮核心，核心的溫度就會升高，核聚變反應就會加劇，這樣產生的對外壓力就會變大，以此來抗衡引力。
同樣的如果核聚變反應太過劇烈，這時候向外壓力佔據了上風，內核就會稍微變大一點，溫度就會降低，反應就不會那麼劇烈了，那對外的壓力就會降低，重新和引力形成動態的平衡。所以，說到底這是引力和對外壓力博弈的結果。而天體的引力其實和自身的質量有關，所以，我們才會說，質量決定了恆星演化的命運。
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