16: 太阳——核强国
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太阳消耗了难以理解的能量——如此之多，以至于它的紫外线辐射会导致9300万英里以外的晒伤。 它也很旧。 正如你之前了解到的那样，有证据表明，太阳是在大约 45 亿年前形成的，从那以后一直闪耀。 太阳怎么能在这么长时间内产生这么多的能量？
太阳的能量输出约为4×10 26 瓦特。 这是难以想象的明亮：比一万亿个城市加起来都要亮，每个城市都有一万亿个 100 瓦的灯泡。 大多数已知的产生能量的方法都远远低于太阳的容量。 在太阳的整个生命周期中产生的总能量令人震惊，因为太阳已经照亮了数十亿年。 科学家们无法解释二十世纪之前像太阳这样的恒星看似无限的能量。
- 16.1: 阳光来源-热能和引力
- 太阳每秒产生大量的能量。 由于地球和太阳系已有大约45亿年的历史，这意味着太阳在很长一段时间内一直在产生大量能量。 化学燃烧和引力收缩都不能解释在这段时间内太阳辐射的总能量。
- 16.2: 质量、能量和相对论
- 太阳能是由粒子相互作用产生的，即质子、中子、电子、正电子和中微子。 具体而言，太阳的能量来源是氢气聚变形成氦气。 将氢气转化为氦气所需的一系列反应称为质子-质子链。 氦原子的质量比结合形成它的四个氢原子小约0.71％，并且损失的质量被转化为能量（能量由公式E = mc2给出）。
- 16.3: 太阳能内部-理论
- 尽管我们看不见太阳的内部，但可以计算出太阳内部必须是什么样子。 作为这些计算的输入，我们使用我们对太阳的了解。 它完全由热气制成。 除了一些非常微小的变化外，太阳既没有膨胀也没有收缩（它处于静水平衡状态），并且以恒定的速率释放能量。 氢的聚变发生在太阳的中心，产生的能量通过辐射和对流带到地面。
- 16.4：太阳内部-观测
- 对太阳振荡（日震学）和中微子的研究可以提供有关太阳内部的观测数据。 到目前为止，日震学技术表明，内部的成分与地表的组成非常相似（核心除外，其中一些原始氢气已转化为氦气），对流区从太阳表面延伸到其中心约30％。
缩略图：太阳需要大量的能量才能发光，就像它过去和将来数十亿年一样。 （来源：Ed Dunens 对作品的修改）