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太阳用了什么燃料?为什么烧了几十亿年还没烧完?

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1#
发表于 2022-12-21 10:46:54 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
过去的研究表明,太阳诞生于大约46亿年前,这就令人感到好奇,太阳究竟用了什么燃料?为什么烧了几十亿年还没烧完呢?

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太阳用的燃料其实就是氢元素,这是宇宙中丰度最高,也最简单的元素,不过太阳对氢元素的“使用方法”并不是将氢元素直接点燃,而是在其高温高压的核心,通过一系列的核聚变反应,由于氢原子核其实就是质子,因此这也被称为“质子-质子链反应”。
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“质子-质子链反应”可以简单地分为三个步骤,第一步:两个质子结合,然后其中的一个质子发生β衰变转变成中子,并与另一个质子结合成氘原子核;第二步:氘原子核和质子结合,形成氦-3原子核;第三步:两个氦-3原子核结合后释放出两个质子,形成氦-4原子核。
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8 X. b6 C& V5 d. P7 B/ M
这一系列的核聚变反应可以释放出蕴含在氢原子核中的能量,而太阳的光和热其实就是来自于此。
: Q3 m5 m# C& U6 e
由此可见,尽管太阳看上去很像是一个熊熊燃烧的火球,但太阳其实并没有燃烧,因为太阳的能量来自核聚变反应,而我们常见的燃烧现象,却是一种放热发光的化学反应,这两者存在着本质上的区别。不过为了方便描述,我们还是可以将太阳形容为“燃烧”,大家知道区别就行了。

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太阳之所以能够烧了几十亿年还没烧完,主要有两个原因,一个是太阳的燃料足够多,另一个则是太阳的燃料消耗速度极为缓慢。

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0 ^/ C. J- e  z8 [" I
“燃料足够多”这个原因不必过多解释,毕竟太阳的质量是地球的33万倍,体积更是高达地球的130万倍,据此大家也可以想象出太阳有多庞大,那为什么太阳的燃料消耗速度会极为缓慢呢?
1 ], E& F- D8 i# f" [
这主要是因为“质子-质子链反应”的第一步的实现难度相当高,前面我们已经讲了,这一步就是两个质子形成氘原子核,要知道质子都是带正电的,所以在质子之间会存在着很大的库伦斥力。

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用专业一点的话来讲就是,质子之间存在着一个由库伦斥力造成的“能量势垒”,只有突破了它,两个质子才可以发生碰撞。
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8 e( _; C& `0 Z: }5 z. x% A
如何突破质子之间的“能量势垒”呢?答案就是速度,只要质子的速度足够快,它们就可以撞在一起,而我们都知道,温度其实就是微观粒子热运动的激烈程度,因此可以说,在足够高的温度下,质子就可以突破“能量势垒”,具体要多高的温度呢?至少需要上亿摄氏度。
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然而太阳核心的温度却只有1500万摄氏度,这明显就不够啊,也就是说,以太阳核心的温度,根本就不可能发生“质子-质子链反应”,但我们明明看到了太阳确实在发光发热,这是为什么呢?
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实际上,这个问题曾经困扰了科学界很久,直到人们发现了“量子隧穿效应”。简单来讲,“量子隧穿效应”可以允许微观粒子在能量不足的情况下,穿过在经典力学中不可能穿过的“能量势垒”,这也被人们戏称为“量子世界中的穿墙术”。

3 @" ]; X, |! K$ r
需要注意的是,“量子隧穿效应”的发生是有概率的,能量差距越大,发生的概率就越低,由于太阳核心的温度远远低于理论值,因此在太阳核心,两个质子通过“量子隧穿效应”撞在一起的概率可以说是低得可怜。

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然而即使两个质子发生了碰撞,也很难形成氘原子核,因为两个撞在一起的质子通常都会迅速分开,只有在极少数的情况下,才会出现“一个质子发生β衰变转变成中子,并与另一个质子结合成氘原子核”这样的情况。
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本来“量子隧穿效应”发生的概率就非常低了,再加上这一出,就使得“质子-质子链反应”的第一步的实现更加困难,以至于在太阳的核心,一个特定的质子通常都需要长达几十亿年的时间,才能与另一个质子撞在一起并形成氘原子核。

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尽管这个概率是如此之低,但架不住太阳的燃料多啊,正所谓“东边不亮西边亮”,在太阳核心巨量的质子中,总会有极少数的质子会“非常幸运”地形成氘原子核,进而发生“质子-质子链反应”,也正是因为如此,太阳的燃料消耗速度就变得极为缓慢,烧了几十亿年还没烧完,而根据科学家的估算,太阳的燃料大概还可以烧50亿年的时间。

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cyzy6388 + 1 问题描述清楚,显得很专业!有趣!
zjhcnsod + 1

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2#
发表于 2022-12-21 11:27:04 | 只看该作者
不是哦,楼主的观点完全错误,有以下文章为证$ @' Z& Y" z  |0 e: `/ h
随着我们伟大祖国建设的飞速发展,能源问题日益突出,要发展,我们就要开发新的能量来源,在此,, {9 z3 x2 P. O! c
我郑重提出:向太阳进军!向太阳要能源!在太阳上挖煤!
% J- Z3 }9 e- l' A9 _% I0 \  
8 W- \! c3 r, E   本报告分三个部分:
9 @3 k! ~$ V0 q, B, ~   ; {0 E/ {, g% A# U& W6 E
   第一部分:论太阳上有没有煤 % X0 T, R  z$ x# W& o1 C# \7 q
   # X6 _. I8 c/ N& a
   一些资产阶级学者认为,组成太阳的主要元素是氢和氦,这简直是不明物理,乱说一通。我们随
3 v: L# u" |* Y( Q0 E; M便找来一个充满氢气的气球,用火点燃它,气球确实会剧烈燃烧,但它持续的时间非常短暂,如果太阳4 L* S7 P# ?4 C' D: K. J! H
是由氢和氦组成,氦气不会燃烧,而氢气在太阳上即使贮量再多,太阳燃烧的时间也决不会很长。 8 E! J  N4 c& |7 T$ G+ w
   太阳也不会是由液体燃料组成。如果是液体,众所周知,液体具有流动性,那么这些组成太阳的液1 V, u0 U8 p; u$ o2 \
体会流满整个天空,我们看到的就不会是太阳这个火球燃烧,而是整个天空都在燃烧了。 ( M% F2 j# V+ @+ B$ Q2 Z% }6 ^
   所以组成太阳的既不会是气体,也不会是液体,而只能是固体。固体能燃烧的,有木柴和煤,然而
  p* N, R7 j* l9 \; Z  ]前者燃烧时会发烟,但我们谁曾看见太阳冒着浓烟从天空掠过呢?所以组成太阳的主要物质只能是煤,, ?1 F; h- P) {3 V! z
而且是优质的无烟煤。 / z# D4 }3 i+ M
  
6 M; I7 u" K& m6 c# K   第二部分:论能不能挖太阳上的煤
6 ?/ y, O" a; E* o' P/ d   ' E. y# \0 Z& z4 `- x( v: d
   资产阶级学者还鼓吹:“没有太阳,地球上就不会有风雪雨露,也不会有草木鸟兽。”甚至还说:
4 P+ B2 g1 O. {“没有太阳,就没有我们这个美丽可爱的世界。”太阳的作用真的这样重要吗?太阳就真的如老虎屁股,- K$ X6 H0 ~5 {5 \8 S, H# g& ~9 g
一点儿也不能动吗?实践是检验真理的唯一标准!生活常识告诉我们:太阳,它只是在充满温暖和光明
! w' Y. V+ L" t8 a" A# f的白天发光,而在寒冷、黑暗、最需要光和热的时候,太阳,却不知躲到哪里去了!从这个意义上讲,
  q$ N7 w; p* E- K2 E1 \太阳的作用甚至远远不及在黑夜里发微光的月亮。这些资产阶级的所谓学者抛出这种耸人听闻的太阳至1 \9 `! O; N* b& K! A
上的论调其实别有用心,其目的在于阻挠别人对太阳上能源的开发利用。但他们忘记了任何伪科学的东# }, Q0 O6 c( }4 `; Q) o
西都是经不起推敲的,唯心的反动鼓吹其结果只能是在真理的厚墙上撞得头破血流。
+ r# N) b5 |- o1 P. `  
* r7 m  _6 X+ E  L' E8 B; O1 _   第三部分:论如何在太阳上挖煤
; l0 n4 E1 R" H7 [9 X3 }% v2 @   2 S: h$ ?% W  ]' ?4 G
   我们都知道,太阳无时无刻不在燃烧,那么怎样才能在太阳上挖煤呢?要回答这个问题,笔者
  ?! d3 Z! s! Q想先讲一讲自己年轻时的经历。那时笔者身在东北,三月植树节时响应号召植树造林。三月的北疆,/ J5 |: K+ W7 Q+ g6 F- l. A
土地尚未化冻,一镐抡下去,只能砸出一个白点。但困难吓不倒我们,我们砍倒大树生起了一堆堆篝火,& F# v( c( F0 }' X7 c- y8 J
让火把土地烤暖后移开它再挖。就这样边烧边挖,边挖边烧,终于胜利完成了光荣而艰巨的植树任务。 % I4 H3 f1 D3 B, K- L" }+ H  I' M  e
    
2 v2 |8 p& E+ ^4 A   今天我们要在太阳上挖煤,就可以用到这个在激情燃烧的岁月中积累的宝贵经验。太阳上虽然燃烧着" Q. g" ]+ U" s5 v$ p
熊熊大火,但火不是可以用水来灭的么?难能可贵的是离太阳最近的一颗行星就是水星,水星水星,; M$ I" m! u# C4 Q7 D
顾名思义,就是一颗充满了水的行星,那上面烟波浩淼,水资源可谓取之不尽,用之不竭。我们完全
& R1 L# r6 I2 n( @. U可以取水星之水局部地灭太阳之火,然后在已灭火的太阳局部表面上迅速地挖煤。就这样边挖煤边灭火,+ i! p( `1 x: c& R- Z
边灭火边挖煤。 + ^9 V; Q8 k6 ^( a0 h& v
   5 v' `* o  F9 f- Q% [7 m
虽然水星上水资源丰富,但本着节约的原则,我建议最好是利用早晨和黄昏这两个时间段搞生产。因为5 t. x! y% \1 h. @8 [7 ]- R4 t
在这两个时间段里,太阳的温度不是很高,火势不是很猛,这时生产作业不但可以节约水资源,而且还+ }- e8 n) n" y: R) C( M& H* G& Y' I
提高了安全系数。并且在这两个时间段里,太阳离地表最近,也便于煤的运输,如果在正午生产,大大
2 K; ~) \: ?/ {3 j7 D. t增加了水资源的消耗和提高了运输成本不说,如果煤块从高空跌落,还容易造成劳动人民生命财产的损
. K  I+ m9 a' B5 {1 y: Y7 }失。 6 C) F( ^0 r* v: l6 m- a+ Q% B/ I
   . ~, K, t8 a: x( K5 V5 K1 `; x2 @( O" H
    结语:不怕做不到,只怕想不到,只要我们解放思想,开动脑筋,一切东西都可以拿来为社会主义建1 V+ O3 M  N3 Y. Y$ k5 r
设服务。正所谓:中华儿女多奇志,敢叫太阳变煤田!

点评

wrn
一本正经的胡说八道  发表于 2022-12-22 10:13
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3#
发表于 2022-12-21 11:27:37 | 只看该作者
让大家乐一乐

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还有,我要原创的名字,好知道向谁致敬,哈哈  发表于 2022-12-21 11:36
太乐了,写的非常好!我真的乐地不行了,希望你能发表续集  发表于 2022-12-21 11:35
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4#
发表于 2022-12-21 11:41:22 | 只看该作者
多年前从网上看到的,觉得搞笑,就把它下载下来了

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这是无厘头的大师级别的作品,哈哈,和《等待戈多》一脉  发表于 2022-12-21 11:54
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5#
发表于 2022-12-21 13:14:56 | 只看该作者
koop_00818 发表于 2022-12-21 11:41
0 ?3 V+ X6 b$ P" m多年前从网上看到的,觉得搞笑,就把它下载下来了
6 z3 {6 c+ z; f* X8 M8 w
咱就是说啊,有没有一种可能,咱可以晚上登陆到太阳上去挖煤?
& k% ~" r! m! D, y

点评

能不能有点出息,上自动化,白天也挖!  发表于 2022-12-21 17:37
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6#
发表于 2022-12-21 13:38:32 | 只看该作者
都是菜人
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7#
发表于 2022-12-21 13:58:51 | 只看该作者
有没有一种可能,太阳的燃烧只是某位大拿为了保护这个星球在布置的阵法结界
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