在地球上,都説水是生命之源。其實還有太陽,它是萬物之源。
在宇宙中運行的星系有很多,我們所處在的太陽系之內也有很多的天體,但是作為目前人類能夠探測到的,唯一一個有着高級生命存在的地球,最離不開的就是太陽。
經過近年來科學家對於我們生存環境的研究,對我們來説是重中之重的太陽成為了科學家眼中排名第一的研究對象。
我們知道的是,太陽已經“燃燒”了將近50億年的時間,那麼它的能量還剩下多少呢?為何這麼久都沒有熄滅呢?
在物理學上,我們都學過能量守恆定律,就是説世界上所有的東西都是有能量存在的,沒有憑空消失的,也無法憑空產生,只能從一種形式轉換成另外一種形式,或者是從一個物體上轉移到另外一個物體上,而保證能量的總量不變。
所以從這個觀點上來説,太陽燃燒的能量也不能被當作是一台永動機,也是應該由某些東西產生,從而轉變成我們所需要的光能、熱能等等。
然而就我們目前所擁有的認知和經驗來説,太陽就像一個巨大的火球,在星系中不停地燃燒着自己,而散發出整個星系所需要的光和熱,同樣透過大氣層,抵達到地球上,為人類提供生物生存所需要的光能和熱能。
但太陽明顯不是一個火球,它存在於星系中並沒有可以提供燃燒的材料,所以也是不存在太陽“燃燒”了這麼久,總有一天會燃燒殆盡的擔心的。
那麼太陽的能量具體是從何而來呢?這個問題困擾了人類很多年,直到近百年來科技快速發展,對於宇宙天體的認知逐漸系統化,科學家們這才將太陽能量的知識系統化。
現在我們瞭解到,太陽的“燃燒”其實是氫核聚變產生的,簡單來説,太陽上的氣體主要是氫氣,而兩個氫原子合併成一個氦原子,這個化學反應釋放出的原子之間相互排斥所產生的的巨大的能量。
核聚變的巨大能量
核聚變又稱為熱核反應,是一些小而輕質量的原子,例如氘和氚,在超高温和高壓等的特殊條件下,能夠讓原子核外電子擺脱原子核的束縛,單獨的兩個原子核相互吸引碰撞到一起時,就會發生原子核相互聚合作用,生成新的原子核。
在這種化學反應過程中,熱核反應釋放出來的能量是巨大的,並且我們知道,原子是由原子核、核外電子和中子共同組成的,原子核可以相互作用,被分離開的核外電子和中子也會因為原子核的相互反應而被釋放,這樣就會伴隨着巨大的能量釋放。
不過核聚變有太多的不可控性,例如説氫彈的爆炸。
科學家也一直在致力於研究更多能夠可控的核聚變,這樣一來,這個重大的發現不僅為人類提供了未來能源的來源,還為人們對太陽能量的研究提供了進一步的思路。
經過探測發現,太陽的能源來源於太陽內部的熱核聚變,太陽內部的核心温度很高,甚至達到了一千五百萬度,而且有着兩千五百億個大氣壓,在這樣的高温、高壓的條件下,氫原子便可以發生核聚變反應,產生巨大的能量釋放出來。
而在太陽發生核聚變時釋放的能量,就是讓太陽能夠發光發熱的主要能量來源。而這個能量是巨大的。
經過研究後發現,一克的氫發生核聚變反應的時候,釋放出來的能量相當於燃燒15噸汽油釋放的能量。
這樣看來,核聚變的能量的確是巨大的。而且從太陽到地球的距離是1.5億千米,在地球外層的大氣層表面測量的太陽能量為一千三百多瓦每平方米,但是這些能量也只佔到了太陽總釋放能量的22億分之一。
從這個數據來看,可以想象得到,太陽發射出來的能量到底有多大。
太陽不是在燃燒,所以不會熄滅
我們所説的太陽能,表面上的意義指的是光能、熱能和化學能等,但其實太陽對地球的影響不僅僅於此。
從廣義上來説,太陽能還包括因為太陽而引起的地球上一系列的反應,例如風能、水能、潮汐能等等。
所以説,太陽是地球生物的能源之母,一點也不為過。那麼現代人類已經發展到了一個相對文明度比較高的階段,總有人開始擔心未來的生活問題。
比如現在最為嚴重的環境污染、水污染、地球變暖等等,這些時刻影響到人類生存的問題,而最令人擔心的,就是有關太陽能的問題。
我們都知道,太陽是生命不可缺少的最重要的一個能量來源,從古代神話中我們就可以知道。
例如説后羿射日,是因為太陽太多而使地表温度太高,高温環境下人類無法生存。還有夸父逐日,就是因為如果沒有了太陽,人類一樣無法生存。這是從古至今人類都明白的一個問題。
科學家表示:太陽燃燒了五十億年仍然沒有消耗殆盡的原因,是太陽根本沒在燃燒,而是因為核聚變產生的巨大能量,也不存在太陽會“熄滅”的説法。
在驗證了這一説法後,人類開始對太陽還能再“燃燒”多久的問題又開始了研究和思考。
太陽在宇宙中已經存在了五十億年之久,釋放的能量也是巨大的,那麼在這五十億年中,對於太陽到底消耗了多少能量的問題,經過科學家的研究計算後,給出了較為有説服力的結論。
太陽的能量大約是由核心部分產生的,而在這裏,太陽每秒鐘因為核聚變損耗的質量大約為400萬噸,經過五十億年之久,也不過消耗了太陽質量的百分之零點幾而已。
我們知道,太陽其實是一顆黃矮星,而一顆黃矮星的壽命大概在100億年左右,也就是説,太陽以黃矮星的形態至少還能夠再存在五十億年以上,才會逐漸向下一個形態紅巨星或者白矮星轉變。
所以現在人們對太陽能源會不會消耗完而造成的後果,完全不用擔心!
何況,我們現在的科學家還有着很發達的技術,人造太陽也有了新一步的進展,相對於“聽天由命”,我們更應該相信自己!