第16页 太阳
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在读 极简宇宙史
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你不解是什么让太阳这么独特,与地球完全不同。恒星怎么会成为恒星的呢?这些能量从何而来?而这样一个庞然大物又怎么会有死去的一天?
你头朝下跃入这个明亮的火炉,还记得我们所呼吸、看见、触摸或检测到的,甚至构成你自己真正身体的所有物质,都由原子构成。原子是建造一切物质的基本构件。你可以把它们看成是你所在环境的乐高积木。与乐高积木不同的是,原子的形状不是长方体。它们主要呈球形,具有一个紧密的球状原子核和一些微小的电子在远处高速旋转。与乐高相同的是我们可以依据原子的大小将它们分类。它们中最小的一个被称为氢原子。第二小的被称为氦原子。这两种原子加在一起构成了已知宇宙的百分之九十八的物质。的确很多。但与以前比,这个比例现在已经变小了,大概一百三十八亿年前,这两种原子几乎构成了宇宙中所有的已知物质。今天我们可以看到的除了氢与氦之外的原子还包括氮原子、碳原子、氧原子或银原子等。它们显然是后来才出现的。这个过程是什么样的呢?你要去寻求答案。 引自 太阳 【热核聚变】
当你来到日核时,温度大概是一千六百万摄氏度,甚至更高。到处都有足够多的氢原子,虽然它们都已被周围的高能量剥光:它们的电子已经被松开,只留下孤独的原子核。这儿的压力非常高,原子核们被整个恒星加于自己核心的重量压迫着几乎无法动弹。这还不够,它们还被迫彼此融合,变成一个更大的原子核。这一切就活生生地在你眼前发生:热核聚变,一个用较小的原子核产生较大的原子核的过程。 原子核们一旦生成,在离开诞生它们的火炉时,这些较重的原子核与那些被剥离氢原子核而独自作着自由运动的电子们结合到一起,成为新的更重的原子:氮原子、碳原子、氧原子、银原子…… 引自 太阳 【定义上,行星和恒星的主要差别】
热核聚变反应(以小原子创造大原子)能够发生的一个必要条件是巨大的能量,太阳压倒一切的自身引力就是这种巨大能量的来源。这个引力将一切物质拉向太阳的核心,以巨大的压力挤压它们。热核聚变反应无法在地球表面(或内部)自然发生。我们的行星体积太小,而且不够致密,因此自身引力不足以让其内核达到足以触发热核聚变反应的温度和压力。 两者都是大致呈球形的天体,行星的体积和质量基本上都比较小,有着岩石内核,有时候外面包裹大气。而恒星可被视为巨大的热核聚变反应工厂。它们的引力能量大到可以凭借自然的力量在其内核将物质压缩以产生新的物质。 引自 太阳 【生命的诞生+重原子改造】
地球上所有的重原子,生命所必需的所有重原子,包括构成你身体的所有重原子,都是在某颗恒星内部被创造出来的。当你呼吸时,你吸入它们,当你触摸自己的皮肤或者别人的皮肤,所触到的都是星尘。你早先疑惑为什么像太阳那样的恒星在寿命将终时会死亡和爆炸,答案就在这里:如果没有这种结束,构成我们的物质将无法被释放。地球也无法诞生,生命无法形成,世界中将只有氢原子与氦原子存在,被锁定在永不死亡的恒星内部。 引自 太阳 地球人生命的存在和灭亡是同一个原因,you will die by the reason how you ever existed。 每一处星尘与星云的诞生,即是一颗恒星毁灭的象征
【太阳内部活动】
显然,在每次核聚变反应中两个原子核融合后失去的质量非常小。但在太阳内部,许许多多原子同时发生融合,这样释放出来的能量就相当巨大。这些能量必须找到一个出口,因此它们往外扩张,以各种可能的方式离开日核。最后,这种核聚变产生向外扩张的能量与引力带来的向内压缩的力量平衡,令我们的恒星拥有一个稳定的大小。如果没有这种能量释放,只有引力作用,太阳就会塌缩变得很小。 核聚变释放出巨量的光和粒子,这些光与粒子又将它们周围的一切都剥离成原子核与电子。这种原子核与电子分离的物质状态被称为“等离子体”。 这种光、热与能量的大规模释放就是恒星之所以发光的原因。 引自 太阳 【太阳≠燃烧的火球】
与天空中所有的恒星一样,太阳是一大团闪闪发光的等离子体,一个由电子、失去了部分电子的原子(它们被称为离子)、失去所有电子的原子(仅剩下原子核)所组成的炽热混合物。 引自 太阳 【太阳的毁灭】
现在你已知道,太阳不会永远处于这种状态我们恒星的内核有一天会用光它的聚变燃料。当那天到来时,内核不再有足够的向外辐射来对抗引力。引力将打破平衡并引发我们恒星的最终一系列反应太阳将塌缩而变得更紧密,直到核聚变再次被点燃,但这次核聚变发生的场所将不再是内核,而是发生在离表面更近的地方。这时再次开始的核聚变将无法与引力平衡,而是超过引力,太阳表面将被推开,令恒星体积变大。你已经在通向未来的旅程中见过这一幕。能量的最后释放预告着你已见过的恒星死亡的开始,太阳得自己一生所创造的各种原子喷向太空,同时,还创造出更多、更重的原子,如金原子。最后,这些原子与周围其他死去的恒星残骸混合在一起,变成星尘,形成巨大的星云,或许,在很远很远的未来,又成为新世界产生的种子。 引自 太阳 人类也会成为星尘,疑问是:如此冰冷的宇宙,从进化学的角度来看,人类是怎么拥有爱的呢?外星人是否有这种情感?
【从来没有这么平静又心潮澎湃地看到末日,对待命运,需要这样的理智,又需要某种想要改变命运的期盼】
科学家们通过估算太阳内核中氢原子的含量来推测这次爆炸将会发生的时间,计算结果是:太阳的爆炸将发生在五十亿年后的某个星期四,前后误差各三天。 引自 太阳
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