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太陽是一顆恆星，地球圍繞太陽轉，地球上的一切生物都離不開太陽，因為正是太陽發光發熱給地球提供了光能和熱能，那麼太陽為什麼會發光發熱呢？

原因就是因為太陽有自己的“燃料”和“燃燒方式”，不過不知道具體原因的朋友可能會很納悶，燃燒是一種氧化反應，需要氧氣參與，太空中沒有氧氣，太陽如何燃燒？難道太陽的燃燒跟火不一樣嗎？如果這位題主不是逗大家玩兒的話，可能就是有這樣的疑問吧！其實太陽的燃燒就是和氧化反應不一樣的。

有點物理知識的人都知道，太陽燃燒的方式是核聚變，目前太陽還在氫核聚變階段，它內部的高溫高壓可以將兩個氫原子和同一個核原子，這一過程中還會形成少部分的能量，就是這一小部分能量，使得太陽發光發熱的。

太陽現在燃燒的是氫，氫原子對撞之後就會形成氦原子，一直對撞到碳原子，太陽就不能對撞了，因為太陽內部的壓力和溫度不足以再讓碳原子合併生成新的元素，所以當太陽內部的核聚變進行的碳元素的時就會漸漸停止，但是在這一隨著元素層層遞進的鉅變過程中，太陽會變得越來越大，最終成為一個紅巨星，體積將大到吞併地球的軌道。

到了這個世界的太陽雖然很大，但是它的內核卻很小，因為它的內核凝結成了一顆白矮星，而外部的煙塵則會擴散到太空中，只剩下像地球這麼大的一顆白矮星，200億年後，白矮星將變成黑矮星，並永遠存在下去。

如今太陽的年齡大致是50億年，他還會像這樣發光發熱50億年左右，但是預估從10年之後他將開始變大，所以大概從10億年之後，地球很可能將變得不再適合生物生存。

人類的方向

這是一個老話題，而且是老百姓喜聞樂道的話題，就那麼一顆太陽照耀我們幾千年，怎麼就燒不完呢？

其實我們的太陽已經燒了50億年了，剛開始燒的時候還沒有地球，後來有了地球也是一團熊熊的烈火，經過億年演化，地球表面的地獄之火才漸漸熄滅。

太陽開始溫度並沒有這麼高，所以十多億年後地球才孕育了生命。

但人類的出現已經很晚了，尤其有記載的人類歷史才幾千年，太陽就一直是這個樣子。

是什麼原因使這個火球燒不完，用光和熱哺育著人類和萬物生長呢。

首先我們要認識到太陽是一顆恆星，是比地球大很多很多的，有充足的燃料。

太陽佔有太陽系99.86%的質量，我們地球只是佔有0.0003%，太陽質量是地球的33萬倍，體積是地球的130萬倍，所以太陽有足夠的燃料來燃燒。

其次其燃燒不是我們一般意義上的燃燒，而是太陽核心地帶的氫核聚變導致的。核聚變是原子核融合時釋放的能量，因此不需要氧氣。

太陽像所有的恆星一樣，在中心巨大壓力和高溫下，形成了持續的氫核聚變，每秒鐘有6億噸的氫聚變成5.958億噸的氦，其中有420萬噸的物質轉換成能量，這個巨大的能量就從中心漸漸傳遞到了太陽表面，然後以光和熱的形式輻射到了太空。

這種轉換方式比普通的燃燒效率提高了若干數量級，這樣就使恆星（包括太陽）能夠得以燃燒很長的時間。

根據愛因斯坦的質能方程計算，核聚變的能量轉化率達到了0.7%，而燃燒煤的質能轉換率只有0.0000028％。

太陽每秒鐘向太空釋放的能量為3.8×10^26 J，相當於28600億億兆瓦的能量，而地球能分到太陽能量的22億分之一，為1.740×10^17J。別小瞧這22億分之一，其威力相當於每秒鐘爆炸3000多顆廣島原子彈的能量，或者1000萬座三峽大壩的發電量。

如果人類能夠收集太陽1秒鐘的能量，就足夠使用100萬年。實質上，太陽中心是一種持續性的可控核聚變，其由外向內的巨大壓力與核聚變產生的巨大張力形成了一個完美的平衡，使核聚變一直持續下去，這就是太陽的主序星狀態，這個狀態還可以維持50億年。

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時空通訊

孜琥

首先，宇宙中有氧，實際上，我們地球的元素在宇宙中都有。

當然，太陽“燃燒”並不是因為氧。在研究科學的時候，我們發現的日常詞彙已經不足以準確地形容新發現了，或者說，我們已經對熟悉的詞語賦予了全新的涵義。

有氧氣才能“燃燒”，產生“火焰”，這是我們的日常經驗，是我們熟悉的一種化學反應。就其本質來說，燃燒取暖是我們獲得能量的方式。在自然界中，特別是宇宙中，實際上還有其他可以產生能量的方式，比如引力收縮（這是太陽最初形成時“點火”的方式），重原子核衰變（目前的核電站就是用這種方式產生能量，），輕原子核聚變（這是恆星產生能量的方式）。

熾熱的太陽同樣讓我們感覺如同被火烤，所以也形容為“火焰”。這是我們所看到的太陽，跟我們日常提到的火爐，看起來的相似性。但是它們的本質過程是有很大區別的。

火爐的燃燒（不管是燒火柴還是燒煤炭還是酒精）是利用分子化學鍵的斷裂和重組產生的化學能，這個能量效率是相當低的，可這也是我們人類直接獲得的主要能源方式，所以石油煤炭的燃燒在造成大量的汙染，而且儲量減少也產生了能源危機。

太陽燃燒就是在太陽中心進行核聚變反應，使4個氫原子核（也就是質子）在極端地高溫高壓之下，轉變成1個氦原子核（包括兩個質子和兩個中子），同時損失一部分質量轉化為能量。在這個過程符合愛因斯坦相對論提出來的“質能方程”E=mc2（c的平方），所以這個公式才會如此有名。相比於我們的化學能源來說，這個能量要高得多得多，所以現在的科學家正在積極的研究如何在地球上實現可控核聚變，比如中國參與的在法國建正在建設的ITer項目，一旦試驗成功，就可以或為人類提供源源不斷的、幾乎可以稱之為取之不盡的能源。同樣，這也是為什麼我們現在的主要大國都在積極地重返月球，因為月球上有進行核聚變的重要燃料氦3（包括兩個質子和一箇中子）。

太陽看起來非常熾熱，夜晚閃爍恆星看起來非常冷，其實這只是因為離我們的距離不一樣，他們都是由核聚變反應產生的大火爐。宇宙是非常高能的！

松鼠老孫

題目中談到太陽，氧氣和燃燒間的關係，受限於初中化學課上學到燃燒反應，那是可燃物與氧化劑發生的放熱化學反應，而太陽內部的燃料和我們一般談到的燃燒是不同，太陽核心是核聚變反應。

即使是化學燃燒，也並不是都需要氧氣，只要可燃物和氧氣或者氧化劑在有助燃劑和火源的情況下都能燃燒。例如鎂條可以在二氧化碳氣體中燃燒，而銅和鋁等金屬可以在硫蒸汽中燃燒。

太陽內部的燃燒，是核聚變，可以釋放出大量的能量，和核外電子參與的化學燃燒不同，太陽的燃燒是核物理反應。在核聚變過程中，兩個或者更多的原子核結合成一個更大的原子核，從而損失的質量會按照愛因斯坦的質能方程轉化為能量。太陽的核聚變反應為太陽系提供了光和熱，也為地球上所有的生命提供了能量。

由於太陽內部核聚變消耗的是氫，所有太陽的燃燒也是有壽命的，目前太陽內部的氫已經燃燒了50億年，消耗掉一半了，根據氫的核聚變速率可以計算出太陽還有約50億年的壽命。到那時，太陽就會膨脹成巨大的紅巨星，我們地球也可能跟著一起熔化。

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量子實驗室

基本的回答是：火焰不一定需要氧氣。

確實有許多火焰是物質與氧氣發生化學反應導致的，例如人們平時用的煤氣、火柴、蠟燭、木柴、煤炭等等。所以滅火的一個方法，就是隔絕氧氣。

但是，也有許多不涉及氧氣的化學反應會發出火焰。例如氫氣（H2）在氯氣（Cl2）中可以燃燒，生成氯化氫（HCl）。另一個例子是，肼（又稱聯氨，N2H4）跟四氧化二氮（N2O4）一接觸就會燃燒，因此這兩種物質可以作為火箭發動機的自燃推進劑。

這還沒完。更加驚人的是，化學反應之外的過程，也可以產生火焰。對於太陽（以及所有的恆星），這個過程就是核聚變。

在科學史上，太陽的能量來自哪裡，長期是一個巨大的謎團。尤其是當人們發現太陽與地球的距離遠達1.5億公里，而地球的半徑只有6400公里之後，這意味著從太陽發出的光，只有大約百億分之4照到了地球上。這麼少的比例，就養活了整個地球生態圈，真是太不可思議了！這說明太陽的能源驚人的強大，任何傳統的方法都無法產生這麼多的能量。

在19世紀，開爾文勳爵曾經設想過，太陽是一個逐漸冷卻的液體球，發出內部儲存的熱。他還和亥姆霍茲提議過，太陽的能量來自引力收縮。但是根據他們的計算，這樣的太陽壽命只有2千萬年，而當時已經知道地球的年齡至少超過3億年（現在知道是46億年）。更搞笑的是，還有科學家提議太陽的能量來自不斷的隕石墜落。這個腦洞，足以反映當時尋求解釋的絕望程度！

直到20世紀，發現核反應和量子力學之後，人們才逐漸想到，太陽的能量來自核聚變。更具體地說，太陽中主要的核反應是兩個氫聚合成一個氦。1920年，第一個提出這個構想的是愛丁頓，就是做實驗驗證廣義相對論的那位。1938年，最後把計算完善的是漢斯·貝特。

愛丁頓

《費曼物理學講義》中講到了漢斯·貝特的故事。那天晚上他和女朋友出去散步，女生說：“天上的星星好美呀！”貝特說：“是的，然而現在我是世上唯一知道它們為什麼閃爍的人。”女生笑笑，沒說話。科學家的浪漫，真是令人憂傷的故事……

科技袁人袁嵐峰

太陽的火焰，其實是由太陽上的氫”燃燒”而產生的，其本質當然是核聚變反應，而不是化學反應，因此不需要氧氣的參與。

不過我們人類沒有登陸到太陽，是怎麼知道太陽的火焰是來自“核聚變反應”的呢？這個核聚變反應的細節是怎麼樣的呢？這就是一個很重要的理論模型了，實際上也被稱為“太陽模型”，其主要細節如下：

在太陽中，主要發生的核聚變反應被稱為pp鏈。其中p就是質子。這個pp鏈的反應是非常複雜的，分為大致四個步驟，這四個步驟大致如下：

1． 質子質子反應產生氘與正電子以及電子中微子。

2． 氘與質子反應形成氦3。

3． 氦3與質子反應形成阿爾法粒子與正電子以及電子中微子。（或者是氦3加氦3反應產生阿爾法粒子再加2個質子；或者是氦3與阿爾法粒子反應產生Be7）

4． Be7與電子反應，最後產生兩個阿爾法粒子。中間過程有中微子射出。

可以注意到，除了第二階段，“中微子”在其他三個階段都有射出。中微子是一種質量非常接近於零的基本粒子，它們的穿透能力非常強，它們可以穿透太陽內部很輕鬆地到達地球（這就好像海水可以從漁網裡漏出來一樣）。因此，我們在地球上可以通過檢測“中微子”來知道太陽內部正在發生核聚變反應——因為中微子的出現是核聚變反應的標誌（類似於你把氧氣當作是化學反應的燃燒的標誌差不多）。你說的太陽是如何燃燒起來的問題，到這裡答案就基本已經清晰了。

當然了，我們人眼看到的太陽的光芒不是中微子，而是光子。這些光子的產生是來源非常複雜，但總體來說是因為太陽是一個高溫等離子體，電子的碰撞與運動都會發出光子。太陽發出的光子也會組成一個光譜，在量子理論中太陽的表面可以用一個黑體輻射譜來刻畫，這個黑體輻射譜可以在地球上被精確測定，我們甚至可以據此推斷出太陽表面的溫度大概是5600度左右。如此高的溫度，是我們地球上的稻草或者木頭的燃燒不能達到的溫度。

所以，總結如下：並不一定要有氧氣才可以燃燒，有氧氣的燃燒釋放的是化學能，太陽釋放的是原子核能（不需要氧氣）。

瀟軒

一般情況下燃燒必須具備可燃物、助燃物質、有一定的溫度這三個條件，但是二般情況下就是“太陽是如何燃燒的”，它是採用核聚變的方式向太空釋放光和熱。核聚變並非是物質與物質之間的反應，而是核物質自身由於超高溫和高壓等特定的條件下其內部發生的反應，因此不需要氧氣“助燃”。

儘管核聚變不需要氧氣“助燃”，但並非就說明構成太陽的物質就不包括氧氣。研究表明，目前太陽質量的大約四分之三是氫，剩下的幾乎都是氦，另外還有質量少於2%氧、碳、氖、鐵和其他的重元素。

物質是運動的物質，運動是物質的運動，日月星辰、浩瀚宇宙等都是處在發展和變化之中的，無時無刻不在做著“由量變到質變”的轉換，因此太陽的發展也不例外。

太陽是一顆黃矮星，它作為太陽系中心的恆星，壽命大致為100億年（黃矮星是主序星的一種，推測壽命約為100億年），目前大約已經46億歲了，也就是說再過大約五六十億年，由於太陽內部的氫元素幾乎消耗殆盡而逐步變成紅巨星。

不過，太陽目前正值壯年期，其發展和演變結果還不是一個定數。但是隨著人類科學技術的發展，小地相信會有揭開包括太陽在內所有恆星的一些謎團！你認為呢？

地理那些事

太陽發光那不是燃燒，也不需要氧氣。太陽進行的是核聚變，核聚變是不需要氧氣的。

求知小學童

幾十萬年前人類的祖先學會使用火，通過燃燒，把木材中的化學能釋放出來，用於驅寒、照明和做飯。

上圖：熊熊燃燒的篝火，圖片來自網絡。

開始我們學會寫“燃燒”這兩個字，學到燃燒是一種發光發熱的化學反應，可以釋放化學能，學到燃燒需要氧氣，後來我們逐漸懂得有很多燃燒並不需要氧氣，比如鎂帶在二氧化碳氣體中燃燒、氫氣在氯氣裡燃燒等。

當我們把視野擴展到浩瀚宇宙，可能會驚奇地發現燃燒不是唯一可以讓物體發光發熱的方法，不是唯一可以釋放能量的辦法，甚至不是很有效的釋放能量的方法。瞭解到傳統的化學能之外，還有動能、重力勢能、核能、磁能等多種不同的能量來源，這是我們個人知識的增長，同時顯示了人類科技的進步。

太陽每秒向外發出的能量有3.8x10^26焦耳（10^26的意思是1後面跟著26個0），按照每千克標準煤燃燒可釋放2.9x10^7焦耳的能量計算，太陽每秒需要燃燒1.3x10^19千克的標準煤，如果太陽是一顆大煤球，它2x10^30千克的總質量只能燃燒1.5x10^11秒，除以每年約3.1x10^7秒，得到4.8x10^3年，也就說大煤球太陽僅能支撐不到五千年。也就是說，如果太陽是靠燃燒產生化學能的方式來維持的，那就不會有我泱泱華夏的燦爛文明瞭。

高速運動之後的碰撞也是一種釋放能量（動能）的方式，比如當鳥和飛機相遇，可能把結實堅固的飛機撞成下圖這樣，圖片來自網絡。

下圖是美國亞利桑那州的巴林格隕石坑，直徑約1200米，估計是由一個50米大小的隕石砸出來的，圖片來源：維基百科。

天文學家在計算之後發現碰撞產能也不足以讓太陽維持很久，即使是比較有潛力的收縮產能方式，也只能讓太陽維持約3000萬年，這麼短的時間都沒法解釋恐龍的存在。直到上個世紀，人類才終於明確了太陽巨大能量的來源，是太陽內部的熱核反應（雖然發光發熱，但不是化學反應，不是燃燒，也不需要氧氣）產生的核能讓它穩定發光發熱50億年，並將繼續維持50億年。

上圖：1954年美國在比基尼環礁的一次氫彈試驗，圖片來源：維基百科。

至於我們在太陽表面看到的“火焰”狀的東西，那其實是一種高溫物質——等離子體——在太陽磁場中的運動（雖然發光發熱，但不是化學反應，不是燃燒，也不需要氧氣）。如果仔細看看下面的特寫照片，你會發現那些“火焰”有豐富的細節結構，看起來真是像霧像雨又像風，與咱們地球上的火焰長得並不那麼像。有時候太陽上的部分磁場會重新組合（即磁重聯），這時會有巨大的磁能和大量的等離子體被釋放出來，可能形成“太陽風暴”。至於地球在太陽風暴的吹拂下會怎麼樣，那又是另外一個故事了。

左：極紫外太陽圖像，中：太陽表面的等離子體特寫，右：和地球大小的比較，圖片來自JAXA。

上圖：NASA SDO衛星拍攝的太陽表面等離子體的運動，可以看到很多下落的物質流。

上圖：太陽表面的“巨型龍捲風”狀結構，圖片來源：NASA SDO

上圖：太陽表面的“巨型拱”狀結構，圖片來源：NASA SDO

宇宙浩瀚無垠，個人水平有限，圖片來自網絡。如有疏漏，請多指教。

關鍵字: 宇宙 太陽 燃燒