太阳为什么热（为什么太阳这么热？）

一切都需要能量，但人类比大多数人更需要能量。我们从各种各样的地方获得能源：化石燃料、水力发电、风能，这甚至没有提到我们从每天吃的食物中获得的能源。但也许你听说过：“能量无法创造或毁灭”。如果是这样的话，那么所有的能量来自哪里？煤炭的能源来自哪里？风的动力是什么？是什么让我们从奶酪汉堡中获取能量？

和往常一样，正确的答案是显而易见的：天空中的巨大火球。

好吧，也许有一点点能量来自地心，但我们暂时忘掉这一点。为生命提供燃料的绝大多数能量来自太阳。但为什么太阳有这么多能量？答案很简单：因为它非常非常大。

太阳真的很大。如果你把太阳系中的所有其他东西——地球、月球、木星、每颗行星、每颗小行星、每一粒尘埃——都放在一个大球里……这个球将占太阳系质量的0.14%。其他99.86%？这是所有的阳光，宝贝。

换一种说法，那就是1.989×10^30公斤的东西（图片上有很多零），全部塞进一个大球里。当我说它真的非常大的时候，我没有撒谎。

太阳上的俯卧撑

现在我们来谈谈重力。你可能听说过，物体越大，其引力越强。这就是为什么你在月球上的重量比在地球上轻。所以在太阳上，一个体重100磅的人会重达…2800磅。我不在乎你举起多少，那有点多。

不，即使没有表面5778开尔文的温度，在太阳上生活也不会很舒适。啊，但这让我们回到了今天的问题：为什么太阳这么热？

太阳的热量以恒定的辐射能流的形式向太阳系的其他部分爆炸。植物已经找到了一种为自己的设备捕获能量的方法，动物也找到了从植物中窃取能量的方法。如果没有这些能量，我们将一事无成，但它为什么会存在呢？能源不可能凭空而来。

正如我所说：这是因为太阳真的，真的很大。大意味着很大的重力，很大的重力可以做…有趣的事情。具体来说，它可以使原子融合在一起。这听起来可能不多，但实际上，这就是一切。

太阳由大约75%的氢组成，这是所有元素中最丰富和最无聊的。氢由一个质子组成，就像一种元素一样简单。但这里有一个神奇的部分：如果你真的、真的把氢挤在一起，两个可以变成一个。两个氢原子的单个质子可以融合在一起形成新的东西：氦。如果这听起来不那么令人兴奋，那就应该。

核聚变释放大量能量。如果你认为原子弹是一个巨大的爆炸，那只是核裂变，而聚变的能量是它的三到四倍。聚变能长期以来一直是地球上科学家的金鹅梦，这是有原因的。

氢与氦的融合是太阳如此热的原因。太阳是如此之大，以至于它每一秒钟都会熔化大约6亿吨的氢气。它已经这样做了46亿年，预计还会再这样做50亿年左右，所以不用担心很快就会耗尽。

但当果汁用完后会发生什么？嗯，那可不漂亮。

现在，太阳和大多数恒星一样，处于一种非常微妙的平衡状态。它自身的重力正试图将其粉碎，但谢天谢地，它发出的所有辐射的力量抵消了重力。辐射向外推，重力向内推，一切都平衡了。但这种辐射不会永远持续下去。

最终，太阳将耗尽氢气。在那之后，是氦开始融合成更重的元素，然后这些元素开始融合……但就这样。融合较重的元素需要大量的能量，而我们微不足道的太阳将无法跟上。聚变将停止，这几乎意味着太阳的终结。

当核聚变停止时，太阳将停止释放如此多的辐射，从而在与引力的微妙拉锯中打破平衡。当重力获胜时，事情就会变得糟糕。到那时，太阳将扩张到吞噬金星的轨道，地球将完全无法居住，这意味着没有人会在周围看到接下来会发生什么。这真是太可惜了，因为这将是一个很好的景象。

现在巨大的太阳的外层将飞向太空，形成一个更为巨大的行星状星云。太阳所剩下的将是其密度极高的核心。这就是我们所说的白矮星：一个大约地球大小的球，但密度是地球的数千倍。白矮星很无聊：我们的惰性老太阳在崩塌后可能会保留数万亿年。

但当你有真正的大明星时，事情就会变得有趣…

我们的太阳在熔化铁之前很久就会耗尽能量。然而，有些恒星比我们的太阳大得多。更大意味着更大的引力，意味着更多的热量，这意味着这些巨大的恒星有足够的能量来保持聚变，直到它们的核心变成一个大火球。这就是事情变得棘手的地方。

如果你认为我们的太阳膨胀，然后吹掉它的外层是令人兴奋的，你还没有看到什么。铁的问题是它不能熔化，它是最后一根线。但到那时，这些恒星绝对是令人难以置信的巨大。当一颗恒星变得那么大，聚变停止时，一切都会崩溃，这是真的。

整个恒星坍缩成自己，由此产生的爆炸产生了超新星：宇宙中最有活力的现象之一。想象一下，以几乎光速吹向太空的物质是我们整个太阳系中存在的物质的数倍。当尘埃落定时，剩下的要么是一颗中子星，一颗密度大到顶针的物体，其重量相当于珠穆朗玛峰，甚至更好，是一个黑洞。比一个愚蠢的白矮星更令人兴奋…

因此，我们应该感谢我们的幸运星，太阳是如此的热。如果它不是那么热，它就不会把氢熔化成氦，而地球上所有有趣的生物都不会在这里。当太阳最终耗尽能量时会有问题吗？对但谢天谢地，我们很快就不用担心了。