好奇心是人類的天性，如果要評選一些自人類誕生以來就一直想知道的問題，那麼“
太陽到底是怎麼發光的？”這一問題絕對可以入選。這個問題放到目前來看，可能有些幼稚了，基本上過中學的學生都能知道答案:核聚變。沒錯，太陽的光就是來自於核聚變，但這簡簡單單的三個字卻不是那麼容易得來的，最早是在20世紀20年代才由亞瑟.愛丁頓提出（是的，就是上篇文章中無情打壓錢德拉塞卡的那位），不過當時的理論還非常粗糙。
亞瑟.愛丁頓
今天這篇文章並不會重點講解太陽核聚變具體情況，而是介紹這個過程中非常關鍵的一個步驟——“隧道效應”(這是量子理論裡的名詞)，它是在怎樣的巧合下同太陽核聚變聯繫到一起的呢？故事還得從20世紀講起。
英國著名天文學家赫歇爾（發現天王星的那位），他提出太陽可能是固態的，“我們在地球上見到的光芒，都是因為太陽具有一層熾熱耀眼的大氣，而在大氣下面或許是一個低溫的固態星球”，他的這一結論的證據就是太陽的黑子，認為黑子代表著大氣縫隙中透露出的低溫表面。這個如今看來有些笑掉大牙的結論，恰恰反應了那個年代科學家對太陽的瞭解是多麼的淺薄。
這一觀點很快就被推翻，因為這不能解釋維持大氣高溫的能源從何而來。於是圍繞如何持續保持高溫這一核心，五花八門的答案撲面而來，其中有一條流傳最廣的，認為太陽是一顆巨無霸的煤球塊（很多科普文中都有提到過這段歷史）。
因為煤球的持續燃燒，所以太陽能夠持續發熱發光，同時這也表明了太陽是有壽命的，也就是總有燒完的一天，於是科學家就開始著手計算這個時間，這一算可不得了，像太陽那般尺寸的煤球，頂多就能燒個一千多年不到兩千年。
而這個結論和當時的星雲假說相違背（星雲假說，由康德、拉普拉斯提出），因為星雲假說認為地球和太陽幾乎是一同形成的，具有差不多的年齡，而當時預計的地球壽命都在上千萬年到數億年不等，但絕不是隻有幾千年（這種幾千年的觀點，倒是和當時的宗教觀點走到一起了）
星雲假說
除了上述的假設觀點，還有諸如“隕石持續墜落導致發光說”、“自身半徑持續收縮保持光度說”等等，但這些無一例外的是，在發生可能的概率以及持續時間上都無法符合地球和太陽的現狀
時間來到了20世紀20年代，那時候愛因斯坦的狹義和廣義相對論已經出世，人們也發現了原子核的嬗變，於是著名天文學家亞瑟.愛丁頓站出來了，他認為太陽的穩定發光發熱是由於其內部發生的核聚變導致的，由於愛因斯坦質能方程的支撐，太陽內部的聚變能量可以保證它持續反應數十億乃至上百億年（當時對太陽的質量、表面輻射功率等都早已瞭解）。
雖然時間對上了，但仍然遭到了不少科學家反對，最核心的一點：核聚變時需要不同的原子核內的質子相互結合形成新原子核，那麼質子是如何克服強大的庫侖力呢？想要克服，那就得有極高的動能，而那樣就代表了極高的溫度，至少要達到數億度，而這種溫度相對於太陽的自身情況是不可能發生的。
雖然愛丁頓的核聚變假說在現在看來已經是對的了，但由於當時人類對原子尺度規律的研究正在處於迅速發展期，所以愛丁頓給不了詳細的過程變化。
但是沒有關係，這個困難很快就有人出手相救了。
1928年，伽莫夫利用當時才出世沒多久的量子力學理論很好的解釋了“α衰變過程中α粒子是如何突破庫倫勢壘”，並把這種穿越勢壘的現象稱為“隧道效應”（看到這，可能有些朋友就已經明白怎麼回事了，在溫度略低的狀態下，質子也可能會穿透勢壘從而發生核聚變反應）。
並且這種微觀現象是普遍存在於微觀粒子尺度世界的，而這個隧道效應表面上也是比較容易理解。打個比方，比如你起自行車從一個高山上自由滑下來，然後你要利用下落產生的動能，並且在不提供其他動力的情況下，翻越一座更高的山，很顯然，在宏觀世界中，這是不可能發生的事，自行車頂多再衝到相同高度，否則就不符合能量守恆定律了。
但如果這件事發生在微觀世界，情況就不一樣了。我們知道測不準原理，它是指粒子的位置和動量是不能同時確定來的，相應的科學家們還有一個更廣的測不準原理，那就是能量和時間的不確定性關係，這輛自行車縮小到微觀尺度，那麼它就有可能在衝向山坡時，在極端的時間內能量突然增加併成功翻越，之後又能量迅速回歸。可能這個例子有些不嚴謹，大家不必細究，知道一個大概就行。但量子隧道效應是客觀存在的事實，比如現在用的掃描隧道電子顯微鏡，就是利用的這個原理。
科學家利用掃描隧道電子顯微鏡移動分子製作的動圖
1932年中子被發現，此後在微觀尺度下的強弱相互作用也被提出。於是在這樣的情況下，美國天文學家漢斯·貝特出現了。
漢斯·貝特
他依靠上述的理論基礎，在1939年完整的描述了太陽內部核聚變的過程，比如太陽中但主要能量釋放的質子—質子鏈反應，利用四個氫原子核經過幾個步驟，最終融合為一個氦原子核，並且能釋放放出相當“高性價比”的能量（畢竟只能方程擺在那呢，一點小質量虧損，都能釋放出大量的能量），而且這種結合反應釋放的能量佔了總能量的8成以上，此外還有一丟丟的碳氮循環放能，這裡就不再介紹了。
質子—質子鏈反應
並且太陽內部的反應溫度直接被降到了1500萬攝氏度（因為隧道效應，質子有機會能夠穿透勢壘，進入其它原子核內，而不必再對溫度提出極高的要求），否則太陽就會因為內部溫度過高，而無法保持穩定，可能就成了一顆氫彈，直接炸掉了。
於是乎這位天文學家漢斯·貝特就因為對恆星核反應機制做出的重要貢獻而榮獲了1967年諾貝爾物理學獎。此後，太陽是靠核聚變發光發熱的原理就成了家喻戶曉的知識，當然了，這中間少不了量子隧道效應為核聚變的產生“牽線搭橋”。
本篇文章的內容到此結束。
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