第10章 太阳的巨大能量会消亡吗

　　对我们人类而言，太阳不仅仅是地球所围绕旋转的中心，也是万物得以生长的基础。太阳给予我们巨大的光辉，促进了地球上生命的生长和演变。它为我们驱走严寒，带来光明，为我们的生长带来了不可或缺的能量。也正是有了太阳的关照，地球上才有了日夜交替、四季轮回。随着人类科技的不断进步，太阳能作为一种新的清洁能源正逐渐被利用到生活和工业上，使人们看到了这种可再生资源的巨大潜力和未来希望。

　　太阳是无私的，它不断地消耗着自己，来照耀整个太阳系。据科学计算，太阳每秒钟向外辐射的能量高达38亿亿亿亿尔格（1尔格=0.0000001焦）。这巨大的能量相当于1000亿吨煤完全燃烧后释放的总量，可以说，太阳是在不断燃烧着自己。那么，如此巨大的能量是从何而来的呢？如此巨大的消耗会有枯竭的一天吗？

　　19世纪，德国著名科学家亥姆霍兹用引力收缩理论来解释太阳能量的产生。他假设太阳和其他恒星在自引力的作用下不断收缩而释放能量，并通过星体质量和半径提出引力收缩的时标公式。根据这一理论的公式推算，太阳的这种自我燃烧可以维持3000万年。

　　20世纪初，英国著名的天文学家、物理学家、数学家亚瑟?斯坦利?爱丁顿提出了从物理学的角度解释太阳的能量来源问题。这位第一个用英语宣讲广义相对论的科学家，对恒星的内部结构和能量来源作过长期的研究。他推测，是电子和质子相互作用提供着太阳辐射的巨大能量，并在历史上第一个提出是核聚变维持着太阳的能量爆发。他认为，这样产生的能量可以使太阳维持15000亿年。

　　爱丁顿的核聚变理论引起了科学家们的广泛关注，并引来了传统观点的质疑和诘难。1939年，美国天文学家、物理学家汉斯?贝特在其基础上，提出了太阳的核聚变分为几个步骤，这种热核反应是太阳和其他恒星的能量来源。他认为，太阳中心的温度极高，是它的内部氢核聚变成氦核的热核反应产生了巨大的能量。这一伟大发现让他获得了1967年的诺贝尔物理学奖。按照这一理论，太阳的这种消耗能够维持100亿年。除去已经过去的50亿年，还能够维持两倍的时间。

　　贝特的学说获得广泛的支持，成为人们逐渐接受的常识。但是，一些新的观测和研究数据则表明他的观点并非完整。科学家们在捕捉核反应产生的氢原子数目时，发现其实际数目和理论数值相差很远。这些莫名其妙失踪的氢原子对贝特的理论提出了质疑。于是，科学家门开始陆续补充贝特的理论，使其能够解释得通。其中，最有代表性的当属近年来提出的“黑洞说”。

　　一些科学家认为，太阳中心存在一个黑洞，虽然其半径只有几厘米，可算是微型的黑洞，但它能够产生的能量相当于太阳总能量的二分之一。这就解释了太阳上核聚变之外，其余部分能量是从何而来的。

　　当然，鉴于太阳是一个无比高温的巨大火球，人类不可能发明出能够靠近它或登陆上去的飞行器。因此，关于太阳的能量假说也只可能是人类基于观测而推算出来的，无法得到证实。但公认的一点是，太阳的这种自我消耗会有终结的一天，也就是说它终究会消亡殆尽。到了那时，地球将变得暗淡无光。不过，那将是一个非常漫长的历史过程，并不是几代人或十几代人能够经历得到的。