桃花依然在

首先说明一点，准确的说，太阳并不是在燃烧，而是在核聚变，太阳核心的温度可以高达1500万摄氏度，如此高温加上高压，让核心的氢不断发生核聚变！而太阳的核聚变只是发生在高温高压的核心，我们每天享受到的阳光照耀，本质上都是来自于太阳的核心，而不是表面！

对于太阳，我们不能用对普通事物的认知来认识它，太阳太巨大了，直径可以达到大约140万公里，体积达到地球的130万倍，质量2乘以10的30次方千克，是地球质量的33万倍！太阳的质量占据了整个太阳系质量的99.86%！太阳的组成很简单，四分之三都是氢，剩下的几乎全部是氦，还有少量的氧，碳，铁等其他重元素，只占太阳质量的不到2%！

太阳每秒可以将400万吨的物质转化成纯能量，400万吨的数字看起来很大，但相对于太阳巨大的质量简直不值得一提！

按照太阳核聚变的速度计算，我们的太阳能“熊熊燃烧”50亿年，50亿年之后，太阳的燃料将会耗尽，之后逐渐膨胀成红巨星，然后历经漫长的岁月，最终成为白矮星！下图就很好地描述了太阳的整个生命历程！

所以说，目前的我们完全没有必要担心太阳会耗尽燃料，它的燃料（氢）太多太多了，多到我们想象不到，那是个天文数字！

宇宙探索

每过一秒钟，太阳都可以把质量达600000000吨的氢原子迅速转换为氦原子，依据爱因斯坦的能量公式，即E=MC2，太阳每一秒钟都可以把相当于4.4吨的物质转换为“纯能量”。这是什么概念?只要0.5克的物质转变为纯能量，其能量之威力，就超越了美国投掷在广岛的原子弹的爆炸威力。4吨多重物质转换成的纯能量，已经相当于大约1万亿亿颗原子弹爆炸释放的威力。可以说，人类有史以来创造出的总能量也没有太阳一秒钟创造出的能量多。如果把太阳一秒钟释放的能量聚集起来，可以在2分钟以内将火星的地壳完全熔化！太阳一秒钟就可以释放这么巨大的能量！那么，一年呢?

怀疑探索者

先说一下，太阳那不是在燃烧，而是核聚变反应，而且反应是发生在太阳的核心区，那里压力极高。

我们知道，太阳是一颗巨大的气态星球，是太阳系的中心，占据了太阳系中99.86%的质量。从太阳中心点至四分之一太阳半径这里成为热核反应区，这里集中了太阳质量的一半，但温度高达1500万度，压强达2500亿个大气压，太阳所发射能量的99%都产自这里。由于发生核聚变，在热核区将氢聚变成氦，并释放出能量，就是我们看到的光和热。

根据天文观测，太阳是一颗黄矮星，正常寿命大致为100亿年。根据目前的观测数据，太阳的年龄大约45.7亿岁，也就是说，50至60亿年之后，太阳核心区的氢元素因热核反应会耗尽，这时的核心区将发生坍缩，之后的太阳可能会成为一颗白矮星，那时的温度也会慢慢下降，太阳将最终归于死寂。

震长

施郁

（复旦大学物理学系）

太阳是还在燃烧，否则你就不能生存，也就不能在这里问这个问题。 但是这不代表它永远烧不完燃料。事实上，再过50亿年，它的能源就要耗尽了，就会烧完了。

太阳的能源来自原子核聚变，主要是将氢核转变为氦核，放出巨大的能量，每秒将4百万吨氢转变为能量。这个过程主要由质子-质子链式反应完成，另外有非常少（千分之8）的能量来自碳-氮-氧循环。的太阳差不多现在正处于稳定期（主序星）的中间，还能保持这个状态约50亿年，然后就会发生巨变。 它将变为红巨星，变得很大，从而吞没水星、金星，也可能吞没地球。在这之前，太阳的亮度也会变大 变成红巨星后，太阳还有12亿年的时间。 最后，塔洋会成为一颗白矮星，温度达到10万度，质量相当于现在质量的一半。白矮星还能生存1万亿年。

物理文化与施郁世界线

从各种观测数据来推断，太阳已经燃烧了大约46亿年。如果是像木头或者煤炭那样的燃烧，或者放射性衰变，太阳都不可能会支撑这么久。直到爱因斯坦推导出了质能方程之后，爱丁顿基于此，首次提出了核聚变反应是太阳的能量来源，自此人们才知道为什么太阳可以燃烧这么久。

通过分析可知，太阳近四分之三是氢，近四分之一是氦。通过把氢原子核结合在一起形成氦原子核，可以释放出巨大的能量。由于相同质量的物质发生核聚变反应所产生的能量远远大于化学燃烧反应，所以只要消耗一小部分质量，核聚变反应就能产生相当高的能量，这也是为什么氢弹会有如此强大的破坏力。由于太阳的质量很大，太阳在过去消耗掉的质量只占总质量的0.03%，所以太阳已经燃烧了46亿年还没有熄灭。

虽然太阳已经燃烧了这么久，但也不代表它烧不完。虽然氢元素遍布整个太阳，但只有核心区域的氢才会被核聚变成氦，这是因为只有那里的上千万度高温以及地球大气压上千亿倍的高压才能满足核聚变反应的苛刻条件。当核心区域的核聚变燃料都被用完之后，太阳最终将会死去，但这个时间出现在遥远的未来。据估计，太阳还能继续燃烧五、六十亿年的时间。等到太阳停止核聚变之后，残余下的太阳核心还能依靠余温发光发热数十亿年。

太阳在宇宙中是一颗普通的恒星，大部分恒星的质量比太阳小，但它们的燃烧时间要比太阳更长。而小部分恒星的质量比太阳大，它们的燃烧时间则要比太阳更短。

火星一号

首先科学家们凭什么说太阳已经“燃烧”了50亿年之久呢？

既然问这个问题，那么我想你未必满足于就听到一个“因为核聚变啊”这样的回答

那就让我们回到最初，科学家们是如何确定太阳究竟燃烧了多久的历史的探索中来吧，来看看历史上围绕着太阳究竟已经燃烧了多久

第一个从科学角度思考地球年龄的人——博物学家郝顿

苏格兰博物学家赫顿是第一个从科学角度去思考地球到底已经存在了多长时间的人，此前人们大多是从神话故事的角度或者从宗教典籍上去思考地球和太阳已经存在了多久。他将他的观察、思考和计算所得写到《地球论》这本书中，于1785年出版，引起人们对地球和太阳年龄的科学上的兴趣。

郝顿通过观察地球上发生的一些自然过程现象，如高山的形成和侵蚀，河道的冲刷等等，并假设这些过程的发生的速度差不多都是一样的，这称为均变说假设，那么要形成我们所看到的各种鬼斧神工一般的地质现象，那地球的年龄起码得数以百万年计。而这个庞大的数字吓到了他同时代的人，大家都以为他疯了，但这本书最终产生了深远的影响。

后来的地质学家们假设海洋一开始全是淡水，那么河流要使海洋含有现在这样大约3%的含盐量，大概需要10亿年的时间。而这个时间推算也让古生物学家们满意，因为这时候进化论已经问世，当古生物学家们尝试谱写地球生命史的时候，他们也需要一个极其漫长的时间，才能让进化有时间发生。而10亿年，在那个时代看起来是足够了。

能量守恒学说的大难题——太阳

自从物理学家们提出能量守恒定律之后，天上挂着的太阳，就立刻向能量守恒学说提出了挑战，在估算过太阳每秒钟释放的能量之后，物理学家们马上意识到他们遇到了大麻烦。因为，在地球上常见的化学能——比如燃烧——将根本无法支撑太阳的巨量能量释放。

图示：如果太阳是通过燃烧来释放能量，那么不管是什么可燃物，太阳只能燃烧数千年，如果燃烧的是煤，那么就

但真的，两千五百年实在太搞笑了，人类有文字记载以来的历史都远不止两千五百年呢。

太阳通过收缩产能？物理学家正式和地质学家、古生物学家们开战

就在这样的时候，能量守恒之父德国物理学家亥姆霍兹提出一个假说，他认为如果太阳通过收缩来产生能量，那这个能量将会非常庞大，在组成太阳的物质向太阳的中心落下的时候，会释放能量，就像天上掉下来的东西会释放能量一个道理。这种能量照样能转变为光和热。那时候，只知道太阳释放光和热呢。

图示：当物质向中心坠落时，产生大量能量，太阳收缩产能示意图

总之，脑洞大开的亥姆霍兹据此计算出，太阳只要缩小1/万的半径，就大概能提供约2000年的能量释放。在此基础上，英国物理学家W.汤姆孙（后来被称为开尔文勋爵）做了许多计算，并据此推断出地球的年龄不可能超过5000万年。当然，他还考虑了地球的冷却问题，甚至地质学家们的意见，在综合权衡之后他认为固态地球存在的时间大约为5000万年。但地质学家和古生物学家很不满意，因为在他们看来这时间太短了，不够用。

居里夫人来解围：定义并发现新的放射性元素

在对立的双方搞得势同水火之时，一篇论文引起了居里夫人的注意，1896年，法国物理学家贝克勒尔发表了一篇论文介绍了铀的奇特属性，它不需要任何激发，就能源源不断的释放出看不见的射线，让被黑纸包裹底片感光。而居里夫人则证明了这不是铀的独家属性，而是许多元素的共性，这些元素就被居里夫人命名为放射性元素，而她还发现了两种新元素，因此获得两次诺贝尔奖，一次物理学奖一次化学奖，而

爱因斯坦扩展能量守恒为质能守恒

当放射性元素衰变时会释放能量，有些元素甚至能释放大量能量，比如铀235和钚等。在二次世界大战时，美国据此造出了原子弹。但从理论上将放射性元素释放能量的秘密解释清楚的人，却是爱因斯坦，虽然他最初提出质能守恒方程的时候，并不知道世界上存在放射性元素。

当放射性元素发生衰变时，它的质量会有所损失，这些损失的质量以能量的形式释放，就是为什么放射性元素能源源不断的释放能量的根本原因，人们检测了爱因斯坦的公式，诧异的发现这个依据狭义相对论推算出的公式居然是正确的，爱因斯坦也因此成为世界级大科学家。

解密原子——原子能时代到来

英国物理学家卢瑟福，利用放射性元素研究原子结构，并指出开尔文勋爵的计算毫无意义，因为他压根没有考虑到放射性元素的产能问题。当时，大家争论的焦点是，为何地球的地心还没有冷却下来，这被认为是地球的年龄不会太大的根本原因。

放射性元素不仅能给地球供热，同时也是测定地球乃至整个太阳系年龄的最佳工具，题主所言的数十亿年时间，就是根据放射性元素的衰变来进行测量得到的结果。同时，当我们揭开了原子的秘密之后，也为原子能的利用铺平了道路，人们继放射性衰变之后，发现了聚变，并提出宇宙中的元素都来自于氢在恒星中发生的核聚变反应。人们甚至在地球上证明了氢可以发生聚变转变成氦同时释放大量能量，这就是著名的氢弹。

太阳每秒钟将420万吨质量转变为能量

现在人们终于知道太阳的能量主要来自核聚变，并计算出它每秒钟损失420万吨的质量（将氢转变为氦），即有这么多质量转变成了能量，这个数字看起来挺大，但和太阳的总质量比就微不足道，即便太阳已经如此这般的释放了数十亿年的能量，也差不多只占太阳总质量的1/33000，现在太阳的能量问题已经不再是限制地球年龄的因素。

图示：太阳是一个巨型氢气球，在其核心存在的超高温超高压的环境中，质子氢彼此融合转变为氦，在这个过程中会发生质量的损失，于是质量转变为能量被释放。

注意，并非所有的聚变或裂变都会发生质量损失。这张图表示，铁元素处于能量最低位置。这意味着铁不管是聚变还是裂变都无法再释放能量，反倒要吸收能量呢。

剩下的问题是地球或者整个太阳系的历史有多长了？帕特森解决了这个问题，并发现了加铅汽油对环境的巨大污染

要搞清楚这个问题，需要依赖一个可靠的时钟，而这个时钟同样由放射性元素提供，对放射性元素的详细研究，让科学家发现了一个现象，即放射性元素的衰变非常稳定，并且其衰变到只剩一半的时间是恒定不变的，这被称为该元素的半衰期。

要想知道太阳系的年龄，我们需要半衰期很长的放射性元素，如果半衰期太短，那它们早就被全部耗竭了，同时还要找到足够古老的石头。而地球上由于存在板块运动、风雨侵蚀等，不可能还有最初形成地球的石头了。我们必须依赖太阳系中存在的流星，这些流星是当初形成太阳系时没有用完的材料。当它们落到地球上后，我们就把它们称为陨石。通过研究陨石中各种放射性元素的含量，最终我们测量出地球或者太阳系的年龄为45.43亿年（1％误差）。

1956年，还是学生的克莱尔·卡梅伦·帕特森被导师指定完成地球年龄测定，他用一块在恶魔谷找到的陨石进行了精细测定，由于陨石中铅的含量对计算结果极其重要，因此他发现了空气中的铅已经多到会影响他的实验测定了。而这些铅在世界各地都存在着，因为它们来自当时汽车燃油中加入的四乙基铅。

到此，我们的故事就讲完了。好累。

三思逍遥

1.有趣的问题，太阳之所以会发光光热是因为内部时刻都进行着如下热核反应：

p+p=d+(e+)+v ；d+p=He3+r；

总的反应式为为：

4p=He4+2(e+)+2v+24.7MeV；

其中p为氕核，也就是质子，d为氘核，两个质子的氢核，v为中微子。

即四个质子经过聚变反应生成氦核，热核反应就会消耗物质，每秒钟有3.9×10^45个原子参与核反应。

2.太阳是一个由氢气和氦气星云构成的“虚胖”的圆球，所以照这么个反应方法，太阳内部的氕核肯定会消耗完的。

3.到底需要多久才能消耗完？

如果人的一生可以分为童年,少年,青年,中年,老年等几个时期，太阳的氢大约可以燃烧100亿年，目前燃烧了大约45亿年，可以说是正值壮年。

4.值得注意的是100亿年不是太阳的聚变的寿命，因为即使氢聚变消耗殆尽，还有氦，碳，直到铁。

5.当太阳中心的氢燃烧完以后，不足以向外释放能量时，太阳开始向中心塌缩，依靠塌缩来继续产热，但是塌缩产生的热量是巨大的，会导致太阳重新变大，膨胀。

6.膨胀后比现在的太阳还要大，变成一颗红巨星，那时离太阳最近的三大行星，水星、金星、还有地球将全部被吞噬。也有可能太阳由于质量变轻对于地球等小弟控制减弱，地球更远离太阳。

五月21号

太阳的燃烧，是核聚变反应，它与我们日常的煤炭燃烧是不同的。

太阳非常的庞大，相当于130万个地球大小，占有太阳系总体质量的99.9%左右，约等于330000颗地球的质量。而它主要也是由氢元素组成的。氢元素目前约占太阳质量的四分之三，剩下的是氦和少量的氧、碳等物质。

有关太阳的年龄，人们通过电脑模拟恒星核合成演化过程年得到年龄约为45.7亿年。这与放射性定年法得到的45.67亿年非常吻合。根据太阳光谱的测定，太阳属于黄矮星，总寿命大约为一百亿年，也就是说，它还有50亿年左右的寿命。

太阳的主要能量来源是在核心处，直径约是太阳直径的四分之一。那里一直持续地进行着核聚变活动，是将氢融合成氦的核反应，这也是太阳内部唯一能由核融合产生能量的场所，最终以阳光的形式释放出热能，每秒钟释放出相当于400万吨氢的全部能量。

所以，太阳释放出的能量从核心开始向外传输，在多次游遍各层之后，才能以阳光或微粒的动能形式逃离太阳，这个过程据估计17000年到5000万年之间。也就是说，我们现在看到的太阳光，可能早在人类还没有出现时，就已经诞生在太阳核心了。

在太阳内部，核融合过程，是两个氢原子核对撞后，形成一个氦原子，并在此时放出能量。所以，太阳目前是在不断地把氢变成氦的过程。

想想太阳那庞大的33万颗地球质量，那里有四分之三都是氢元素。要把这些氢全都变成氦，太阳再燃烧50亿年也就不足为奇了。

当然，太阳也有熄灭的时候。50亿年以后，太阳上的氢大部分都转化成了氦，太阳就会变得非常不稳定。没有了大量氢转氦的聚变过程，它膨胀的力量抵不住中心的引力，于是就开始收缩。

这个收缩过程引发了少量的氢元素加速聚变过程，产生的热量持续增加，传导到太阳外层，太阳就象吹气球一样持续膨胀，由于表面远离了核心，使得太阳表面温度降低，这样就形成了红巨星。

红巨星的半径也许会是现在太阳的1亿倍，随着时间的推移，也许会变得更大，强大的太阳风更有可能把地球推出现在的轨道。就算地球此时能逃过一劫，上面已经不可能有什么生命了，因为它的表面可能高达3000度以上。不过

然而，变成红巨星的太阳并没有平静下来，它的内部仍然发生着可怕的坍缩。当收缩到核心温度达到1亿度时，又引发了氦聚变过程，也就是氦聚变为碳的过程。氦的燃烧要把3个氦原子聚合成一个碳原子，于是又释放出更高的热能。

这样，太阳的氦核心已经成了一颗小型的白矮星，热失控的氦聚变迅速转化成碳元素，同时发生巨大的脉动（氦闪耀），这颗衰老的恒星，就象一颗垂死的心脏，每隔一年左右就会脉动一次，这个过程大概要经历百万年之久，由于太阳的体积不够大，所以，当太阳内核转化成碳后，引力不足以激发碳变成铁的聚变过程，于是就渐趋稳定。

随着太阳核心的每一次脉动，大量的物质开始逃离太阳表面，形成星际尘埃，并随着每一次强大的太阳风向宇宙中扩散。

太阳有可能因此寂灭，当外层物质渐渐消散后，有可能在一片行星状星云中，我们看到一颗闪烁的白矮星。也有可能在某一次剧烈的爆炸中，形成一片灿烂而美丽的星云，这些尚无定论。

在外层被剥离后，太阳炙热的核心——白矮星，它有可能与地球大小相当，并在数十亿年中逐渐冷却和黯淡，最终形成黑矮星，其内部很可能是钻石。此时的太阳极其稳定，如果没有其他的外力因素，这颗钻石星球有可能维持长达500亿年之久。

这就目前科学家们能给出的太阳的熄灭过程。由于一些问题并没有完全解决，所以，也许并不完全正确。

有研究显示，现在的太阳光度仍然在缓慢增加，表面的温度仍然持续上升。如果增加10%，地球上将不会存在液态水。到那时，地球上的生物可能就已经灭绝了。

不过别担心，这个过程可能会在10亿年以后才发生，与咱们无关。

史海探奇

恒星终有崩溃的一天，质量越大死亡发生的越快，而太阳在所有恒星中算比较小的，可以燃烧更长时间。

恒星释放的能量是由于内部剧烈的核聚变反应。质量越大的恒星，其表面物质受到的压力越大，越容易发生核聚变，核聚变使氢、氦等聚变为含有更高质量的质子，当恒星质量足够大，内部聚变最终形成铁，铁再进行聚变就会吸收能量，导致恒星内部压力不均衡。

这个时候恒星就会崩塌，超新星爆发，瞬间释放大量中子，铁核得以俘获中子，形成重元素的原子核。

来看世界呀

太阳距离我们地球大约为1.5亿千米，无时无刻都散发着光和热，给我们地球带来温暖。已经不停的燃烧五十亿年了。为什么它一直烧都烧不玩呢？

其实太阳的燃烧与我们地球上的火焰燃烧不同，地球上的火焰是化学反应，而太阳的燃烧是核聚变。由于太阳引力非常庞大，使得中心不断压缩，内核的温度将高达1500万度，这样就产生了核聚变，由四个氢原子聚变成一个氦原子的热核反应。

虽然太阳的质量占据了太阳系百分九十九点八的质量，不过终有一天会燃烧殆尽的，根据科学家的推算，太阳还能燃烧50亿年，在50亿年后将进入老年时代，变成红巨星膨胀到十分巨大，最终形成一颗安静的白矮星

關鍵字: 科普 核聚变 核心